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I. Grundlagen

1. Erklären sie mit Formeln die Begriffe Schüttdichte, Rohdichte und Reindichte eines mineralischen Baustoffes

Dichte: と = m / V [kg/m³] m... Masse, V...Volumen

Reindichte: と0 = m / V0 V0... Volumen des Werkstoff ohne Hohlräume

Rohdichte: とr = m / (V0 + Vp) Vp... Porenvolumen (Luftporen, Kapillarporen)

Schüttdichte: とs = m / (V0 + Vp + Vz) Vz... Zwischenraumvolumen, einschließlich Zwickel

2. Erklären sie die Begriffe Spannung und Festigkeit und die möglichen Formen der Spannung in einem Bauteil. Erläutern sie die Spannung auch graphisch. Wie kann Festigkeit bestimmt werden.

Festigkeit: Widerstand eines Werkstoffes, den dieser einer mechanischen Belastung entgegensetzt; max. ertragbare Beanspruchung eines Werkstoffes gegenüber der einwirkenden Kraft.

Festigkeits-Werte werden durch die Materialprüfung bestimmt (technologische Werte). Zugfestigkeit im Zugversuch (wichtiger Abnahmeversuch, Grundversuch der Werkstoffprüfung) bestimmt. Druckfestigkeit im Druckversuch bestimmt.

Spannung: Querschnittsbezogene Kraft deren Summe die Gesamtfläche der Zugkraft definiert;

j = F/A0 [N/mm²] j... Spannung, F... Kraft, A0... Ausgangsfläche

ju = Bz = F/A0 ju... Zugfestigkeit, Bz...Bruchspannung

3. Definieren sie die Dehnung, E-Modul und Querdehnzahl, Erklären sie in Stichworten, die in den Formeln verwendeten Größen, Erklären sie die Begriffe auch grafisch.

Dehnung: Die durch äußeren Einfluss in eine best. Richtung verursachte Längsänderung bezogen auf die Ausgangslage Längsdehnung: i = 〉l / l [m] Querdehnung: iq = 〉d/d [m]

Querdehnzahl: iq = 〉d/d Die durch äußeren Einfluss in einer best. Richtung verursachte Querschnittsänderung bezogen auf den Ausgangsquerschnitt

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〉l……..Längenänderung 〉d…….Querschittsänderung l,d……..Ausgangslänge, -querschnitt j………Spannung (F/A)

E-Modul: E= j / i Das E-Modul ist ein Maß für die Steifigkeit eines Werkstoffes.

Hooke´sche Gesetz: j = E . i s j / i = konst. = E = tan g

E-Modul wird durch Linearisierung der j-i Beziehung bestimmt.

4. a. Definieren sie den Begriff Wärmeleitzahl und geben sie die Formel und die Einheit an. Schätzen sie Werte für Beton, Ziegel und Dämmstoffe. b. Nennen Sie Arten verschiedener Dämmstoffe (mind. 5) und deren Ausgangsstoffe.

Stoffkonstante: そ [ W | mK ]

Wärmemenge [Watt] die durch 1m² Fläche eines 1 Meter dicken Bauteils bei einem Temperaturunterschied von 1° Kelvin pro Sekunde hindurchströmt.

Beton (Normalbeton): 2,04 W/mK

Voll-Ziegel: 0,8 W/mK

Dämmstoff: 0,04-0,1 W/mK

Lochziegel: 0,52 W/mK

5. a. Geben sie Beispiele für Wärmedämmstoffe an b. Geben Sie größenordnungsmäßig (auf Zehnerpotenz genau) die Wärmeleitzahlen für Faserdämmstoffe, Holz und Stahlbeton an.

mineralische Faserstoffe

pflanzliche Faserstoffe

Holzwolleleichtbauplatten Faserplatten Korkplatten Pressplatten Schaumkunststoffe Sperrholz

Faserdämmstoffe mineralische 0,04 W/mK pflanzliche 0,05 W/mK

Holz (Fichte) 0,14 W/mK

Stahlbeton 2,3 W/m

6. Wie hängt die Wärmedämmung mit der Dichte und dem Feuchtigkeitsgehalt zusammen?

Einfluss d. Dichte: Wärmeleitzahl steigt mit Zunahme der Rohdichte; große Rohdichtes kleine Porosität s großes そ (Wärmeleitzahl W/mK) s gute Wärmeleitung s schlechte Wärmedämmung

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Einfluss d. Feuchtigkeit: mit zunehmender Feuchtigkeit nimmt die Wärmeleitzahl zu; Grund: Unterschiedliche Wärmeleitzahlen von Luft (0.022 W/mk) und Wasser (0.6 W/mk). s schlechte Wärmedämmung.

7. Wie wird der k-Wert allgemein bezeichnet?

Heute U-Wert [W|m²K] Wärmedurchgangszahl

Wärmedurchgangskoeffizient (reziprokwert 1 / U vom Wärmedurchgangswiderstand)

U = 1 / (1/gi + ぇd/そ +1/ga)

g ... 0,2 d ... Bauteildicke そ ... Wärmeleitzahl

i ... innen a ... außen

8. Welche wesentlichen 3 Arten des Feuchtetransportes werden in porösen Baustoffen unterschieden?

Diffusion: Transport von Wasserdampf

Kapillarleitung: Transport von flüssigem Wasser (Mauerfeuchte)

Sickerströmung: Transport von Grundwasser/Sickerwasser

9. Welcher Feuchtetransport herrscht in Natursteinmauerwerk mit Kalkmörtel vor?

Kapillarleitung (Transport von flüssigem Wasser/Mauerfeuchte)

10. Wodurch kommt es zum Bauschaden bei aufsteigender Mauerfeuchte und welche Baustoffkenngrößen beeinflussen die Höhe des Feuchtespiegels?

Verformung der Bauteile durch Wasseraufnahme (Risse, Frost)

Wärmedurchlaßwiderstand wird verringert

Transport von Wasser inkludierte auch den Transport schädlicher Salze + basische Lösungen Dauerhaftigkeit wird vermindert

Höhe des Feuchtespiegels abhängig von der Rohdichte / Anzahl und Größe der Poren

11. Wovon hängt die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke Sd ab (5 Parameter), und was besagt dieser?

Sd -Wert: Sd = µ . d µ…..Diffusionswiderstandszahl

Beschreibt den Diffusionswiderstand einer Baustoffschicht im Vergleich zur Luft s Sd groß so ist die Dampfdurchlässigkeit gering, Baustoff nimmt nur wenig H2O auf

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Sie weist den selben Diffusionswiderstand wie eine Stoffschicht der Dicke d mit der Diffusionswiderstandszahl µ : Sd = µ . d

Abhängig von: Porosität Temperatur relative Luftfeuchtigkeit Rohdichte von der Dicke des Baustoffes (d)

12. Was versteht man unter Sorption und durch welchen Parameter wird sie beeinflusst?

Sorption ist Feuchtigkeitsaufnahme, Desorption ist Feuchtigkeitsabgabe eines Bauteils

Beeinflusst durch: Zeit Feuchtigkeitszustand Klima Bauteilabmessungen Porenstruktur

Offene Porosität Verteilung der Porengrößen Raumklima Druckdifferenz Feuchtigkeit des Bauteils

13. Was heißt Gleichgewichtsfeuchte?

Ist die Feuchtigkeit die sich bei längerer Lagerung in einem Bauteil einstellt, bei gewisser Luftfeuchtigkeit und Umgebungstemperatur. (Randzonen trocknen schneller als die Kernzone)

Wenn ein Bauteil aus einem offenporigen Stoff an der Luft mit der Temperatur し2 und der relativen Luftfeuchte l, so wird sich nach entsprechender Zeit die Gleichgewichtsfeuchte einstellen.

Sie ist an jedem Teil/jeder Stelle des Bauteils vorhanden und hängt von den Werten し2

und l ab.

14. Nennen Sie die wichtigsten mechanischen Beanspruchungsarten (mind. 4) geben sie für jeden genannte Beanspruchung ein praktisches Beispiel für deren Auftreten im Bauwesen

Dynamisch: Dauerschwingbeanspruchung (Erdbeben) Stoßbeanspruchung (Explosion)

Statisch: Zug (Hängelast) Druck (Schneelast) Biegung (Balken infolge Druck und Zug)

Torsion (Welle) Scherung (Versatz)

Kombinierte: Druck Zug Biegung = Erdbeben, Explosion Stoßbeanspruchung = Wind

Atmosphärische: Sonne =UV Strahlung

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Radioaktive Strahlung Temperatur

15. Welche Beanspruchungen können von den Baustoffen Holz, Stahl und Beton jeweils am besten/am schlechtesten aufgenommen werden?

Holz: + Zug ||, Druck || - Zug ｩ, Druck ｩ

Beton: + Druck - Zug

Stahl: + Zug, Druck - Feuchtigkeit, Temperatur

16. Nennen Sie typische Druck- und Zugfestigkeitskennwerte für Holz, Stahl und Beton. Welches Kriterium der Festigkeitsbeurteilungen ist beim Holz zusätzlich zu berücksichtigen?

N/mm² Holz Beton Stahl

Druck: || 50/ ｩ 6 150 550

Zug: || 90 2-3 450-600

Biegung: 10.000 30.000 210.000

Unterschiedliche Festigkeiten von Holz II und ｩ zur Faser!

17. Welchen Einfluss haben die Rohdichte und Feuchte auf die Wärmedämmung von Baustoffen?

kl. Rohdichte s gr. Porosität s kl. そ s schlechte Wärmeleit. s gute Wärmedämmung gr. Rohdichte s kl. Porosität s gr. そ s gute Wärmeleit. s schlechte Wärmedämmung

zunehmender Feuchtegehalt s Wärmeleitzahl nimmt zu s Wärmedurchlasswiderstand nimmt ab s schlechte Wärmedämmung

18. Wie sind die Wärmeleitzahlen eines Baustoffes und die Wärmedämmung eines Einschichtigen Bauteils definiert? Geben sie die Formel und die Dimension an!

そ ... Wärmeleitzahlen [W/mK] Wärmemenge [Watt] die durch 1m² Fläche eines 1 Meter dicken Bauteils bei einem Temperaturunterschied von 1° Kelvin pro Sekunde hindurchströmt.

】 = そ / d ... Wärmedurchlasszahl Maß für die Dämmbarkeit

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19. Welche bautechnischen Größen (Baustoffkenngrößen) ist neben der Wärmedämmung als wichtige Größe zu beachten, wenn Wärmeschutzprobleme zu lösen sind?

Rohdichte Porosität

Diffusionswiderstandszahl (µ)

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II. Keramik, Stein, Glas

20. Was sind Läufer und Binderverbände? Skizzieren sie die verschiedenen Verbände und erläutern sie diese

Binderverband: Ziegel um ½ Breite versetzt. Mauerbreite = Ziegellänge

Läuferverband: Ziegel um ½ Länge versetzt. Mauerbreite = Ziegelbreite

21. Warum erreicht die Mauerfestigkeit niemals die Steinfestigkeit?

Weil die Druckfestigkeit des Mauerwerks, nicht nur durch die Festigkeit der Steine und des Mörtels beeinflusst wird, sondern auch von deren Verformungsverhalten abhängt. Stein und Mörtel haben unterschiedliche Verformungen und unterschiedlichen E-Modul. Mörtel verformt sich meist stärker, dadurch entsteht eine Dehnungsbehinderung durch die Steine. Dadurch entstehen im Mörtel Druckspannungen die im Ziegel Zugspannungen hervorrufen. Mörtel als „schwächstes Glied“.

22. Geben sie das Normalformat für Ziegel in Österreich an?

25 x 12 x 6,5

23. Was sind Mantelsteine? Woraus werden sie hergestellt, wie werden sie bezeichnet und welche Güteanforderungen werden an sie gestellt

Schalungskörper aus wärmedämmenden Materialien/Stoffen, für die Ausführung von Mantelbetonsteinen, bestehend aus Leichtbeton + mineralisch gebundenen Holzspänen

Güteanforderungen Dauerhaftigkeit Formbeständigkeit, (Maßgenauigkeit) Festigkeit Dämmvermögen (Schall, Temperatur) Frostbeständigkeit

Tausalzbeständigkeit Brandbeständigkeit (Brandverhalten) Dichte Wärmeleitfähigkeit

24. Wozu werden Mantelsteine verwendet und wie erfolgt die Verarbeitung? Wodurch erreichen Mantelsteine ggf. eine hohe Wärmedämmung

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im Hochbau für die Ausführung von Mantelbetonwänden

Asymetrische Wanddicken verbessern die Wärmedämmung und das Diffusionsverhalten

Zusätzlich können zur Verbesserung der Wärmedämmung Dämmstreifen integriert sein.

Es gibt zur Verarbeitung Ecksteine, Anschlagsteine, Normalsteine

25. Wie wird Porenbeton (Gasbeton) hergestellt?

Ausgangsstoffe: feinster Quarzsand, Zement, Kalk, Wasser und Treibmittel (Aluminium) (Gießformen ½ gefüllt) s Aluminium reagiert, dabei wird gasförmiger Wasserstoff frei und bläht die Rohmischung auf (nach definierter Standzeit – Gießform vollkommen ausgefüllt). Wasserstoffgas entweicht, verbindet sich mit Luftsauerstoff zu Wasser. Poren bleiben in der Rohmasse zurück. s Rohblock mit Stahldrähten geschnitten s Im Autoklaven gehärtet (Dampfdruckverhärtung)

26. Nennen Sie jeweils 5 Baumaterialien aus Tonerdesilikaten und Kalksilikaten.

Tonerdensilikate: Mauer ,Hochlochziegel Dachziegel Klinker Schichtziegel Spaltplatte Schornsteinteile (Formstücke) Steinzeug

Kalksilikate: Kalksandstein Porenbeton Mantelsteine Hohlblockstein Betondachstein

27. Erklären Sie die Vorgänge inkl. Temperatur der Versinterung bzw. Keramikbildung für Kaolinit?

200°C Trocknung der Rohmasse (Trockenschwindung der Formlinge)

200-450°C vollst. Abgabe des absorbierten Wassers (Tempern der Formlinge)

450-600°C Bildung des Metakaolin unter Abgabe des chem. gebundenen Wassers

900°C Bildung von Mullit und reaktionsfähiger Kieselsäure

28. Schädliche Beimengungen im Rohton und deren Auswirkung.

Kalk im Ton wird beim Brennen zum gebrannten Kalk, dieser löscht später bei Feuchtigkeitseinwirkung zu Calciumhydroxid ab, womit infolge einer Volumsvergrößerung eine Sprengwirkung im Ziegelstein verbunden sein kann.

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Chloride, Sulfate und andere Salze führen infolge der Oberflächenverdunstung im Bauwerk ggf. zu Ausblühungen, d.h. es kommt zu einem Auskristallisieren der Salze an der Oberflächefläche des Mauerwerks, in der Regel sin dann Flecken an der Außenseite.

Schwefelkies vermindert die Witterungs- und Feuchtbeständigkeit und verursacht Flecken.

29. Beschreiben Sie den Ablauf einer Ziegelherstellung

Tonabbau/Rohstoffgewinnung: Rohmaterial ist Lehm

Aufbereitung (Rohstoff): dem Lehm wird Sand (wenn er noch nicht genügend enthält) als Magerungsmittel beigemengt. Mischung wird unter Zusatz von Wasser zu einem gleichmäßigen Teig verarbeitet (Kastenbeschicker s Kollergang od. ähnl. s Walzwerk)

Formgebung: der Teig wird durch einen mit einem viereckigen „Mundstück“ versehenen eisernen Zylinder in For, eines Stranges hinausgepresst und durch den Tonschneider werden die Ziegel herausgeschnitten (Ziegelpresse s Abschneiden)

Trocknung bei 200°C

Vorwärmen

Brennen: das Brennen der Formlinge erfolgt im Tunnelofen bei ungefähr 900°C (kann bis zu 1000°C sein), der Lehm wird jedoch nicht zum Sintern gebracht

Abkühlen

Verpackung, Palettierung, Verlieferung (s Baustelle)

30. Erklären sie die Begriffe Vollziegel und Lochziegel sowie Ziegelrohdichte und Scherbenrohdichte!

Vollziegel: weisen keine Löcher senkrecht zur Lagerfläche auf (gelocht s Lochanteil < 25% senkrecht zur Lagerfläche auf)

Lochziegel: weisen einen Lochanteil > 25% senkrecht zur Lagerfläche auf (Hochlochziegel) oder parallel zur Lagerfläche auf (Langlochziegel).

Ziegelrohdichte: Masse eines trockenen Ziegels bezogen auf das Volumen einschließlich der Hohlräume.

Scherbenrohdichte: Masse eines trockenen Ziegels bezogen auf das Volumen abzüglich der Hohlräume.

31. Welche Stoffe werden zur Ziegelproduktion benötigt? Welche schädlichen Beimengungen können die Ziegelqualität mindern und sind daher zu vermeiden?

Rohstoffe: Mit Sand abgemagerte Tone, tonhaltige Rohmasse,

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oder Lehme mit möglichst weniger Verunreinigung s mit oder ohne Zusätze geformt/gebrannt

Schädlinge (Verunreinigungen im Lehm): Kalk im Ton = Volumenvergrößerung => Sprengwirkung Chloride, Sulfate, Salze => Ausblühen Schwefelkies => Verminderung der Witterungs- und Feuerbeständigkeit

32. Worin unterscheiden sich Klinker und Mauerziegel hinsichtlich Herstellung und Verhalten in der Anwendung

Klinker werden stärker gebrannt, bis zum Sintern = dichter Scherben, sind Frostbeständig, höherer Diffusionswiderstand, keine Porosität gesinterte Bausteine , säure- und laugenbeständig, dürfen keine schädliche Stoffen beinhalten die Ausblühen verursachen.

Mauerziegel: Nicht bis zur Sinterung gebrannt, Kapillaren, Röhrchen

33. Woraus besteht normales Fensterglas (Rohstoffe bzw. Stoffe für die Herstellung)

Natron Kalk Glas :

Rohstoffe : Quarzsand 75,5% SiO2 (Siliciumdioxid) Soda 13% Na2O (Natriumsulfat) Kalkspat 11,5% CaO (Kreide, Mamor) Tonerde + Eisen - Beimengungen

34. Wodurch entstehen farbige Gläser

Oxidfärbung durch Metalloxide = echte Lösung (entsteht schon in der geschmolzenen Glasmasse)

Anlauffärbung des Glases = Kolloidale Lösung (entsteht bei nochmaligen halbstündigen Anwärmen des farblosen geblasenen Gegenstandes auf 450-500°C)

35. Warum zersplittern Gläser bei mechanischer Beanspruchung und welche Maßnahmen werden bei Sicherheitsverglasung angewandt, und das mechanische Verhalten von Glas zu verbessern

bei Herstellung von Normalglas entstehen auf der Glasoberfläche viele Mikrorisse (abhängig von Abkühlungsgeschwindigkeit) s Gläser werden spröde und bruchempfindlich

Sicherheitsgläser: durch entsprechende Abkühlung mit Absicht Spannungen hineingebracht s überdrücken Mikrorisse s Glasbruch erst bei entsprechender Beanspruchung s Schlageinwirkung: in viele kleine Teile zerspringen

Sicherheitsverbundgläser: bestehen aus mehreren Glasscheiben, die mit transparenter Kunstharzfolie verklebt sind.

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36. Erklären Sie den Lichtdurchgang (Intensität als Funkion der Lichtwellenlänge) bei einem Normalglas und bei einem Wärmeschutzglas!

kurzwellige IR-Strahlung der Sonne dringt ungehindert in Räume s wird von Gegenständen absorbiert s erwärmen sich s strahlen langwellige Wärmestrahlung ab s für diese ist Glas undurchlässig s führt zur Raumaufheizung (Treibhauseffekt)

Wärmeschutzglas: Reflexionsgläser durch Metallbedampfung oder Tauchbeschichtung mit Metalloxiden hergestellt; bedampfte Gläser s Farbverzerrungen in der Durchsichtigkeit von Innen nach Außen + Ansicht von Außen

37. Wie erreicht man, dass Verglasungen wenig Wärmestrahlung durchlassen?

Absorption- und Reflexionsgläser Reflexionsgläser durch Metallbedampfung oder Tauchbeschichtung mit Metalloxiden (Oxidfärbung) hergestellt; Metallschicht bedampfte Gläser verursachen Farbverzerrungen in der Durchsichtigkeit von Innen nach Außen und Ansicht von Außen.

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III. Beton

38. Führen sie die Mengen von Bestandteilen für 1m3 Normalbeton an? W/Z – Wert?

Zutaten: 300kg Zement W/Z-Wert 0,5 Teile = 150 l Wasser, Zuschlag 0,1 Teile microsilikat,

39. Erklären sie folgende Begriffe: a. Verdichtung b. Betonklassen c. Konsistenz d. Sieblinie

a. Verdichtung Beton wird verdichtet um unerwünschte Luft (Poren) auszutreiben und um möglichst Dichte Lagerung der festen Bestandteile zu erzielen. Je stärker verdichtet desto höher Bodendruckfestigkeit. Verdichtungsmaßklassen (sehr steif œ 1,46; steif 1,46-1,26; steif plastisch 1,25-1,11) Verdichtungsmaß c = h1 / (h1-s) h1... Ausgangshöhe des Probekörpers

b. Betonklassen Druckfestigkeitsklassen [ N | mm² ] C 25|30 (25 s zylindrisch, 30 s würfelförmig) C... Normalbeton; LC... Leichtbeton Expositionsklassen (Umweltklassen) Anforderungen für besondere Betonanwendung (Unterwasserbeton, Pumpbeton, Sichtbeton)

c. Konsistenz Maß für die Verarbeitbarkeit/Verdichtbarkeit des Frischbetons, Verdichtungswilligkeit; 4 Methoden zur Bestimmung der Konsistenz: Setzmaß, Setzzeit, Verdichtungsmaß, Ausbreitmaß; 9 Verdichtungsklassen

d. Sieblinie Korngrößen fallen durch verschiedenmaschige Gitter. Anhand von Berechnungen wurden Idealsieblinien und Grenzsieblinien ermittelt. Zur Ermittlung günstiger Kornzusammensetzung; grafische Darstellung der Kornzusammensetzung von Zuschlägen; gibt für jede Körnung den Rückstand auf den zugehörigen Prüfsieben an.

40. Nennen Sie die Betonfestigkeitsklassen nach Önorm B4700-1.Teil. Wie alt ist der Beton bei der Prüfung?

C 8/10 C 12/15 C 16/20

C 20/25 C 25/30 C 30/37

C 35/45 C 40/50 C 45/55

C 50/60 C 55/67 C 60/75

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C 70/85 C 80/95

C 90/105 C 100/115

28. Tage.

41. Wie wird die Klasse prüftechnisch bestimmt? Wie alt ist der Beton bei der Prüfung?

Mittels Druckversuch nach 28 Tagen

3 Probewürfel (15x15x15) oder Zylinder (ø15x30) bis zum 7. Tag im Wasser dann bis Prüfbeginn bei Raumluft gelagert und am 28. Tag soll geprüft werden.

Danach drei hintereinander durchgeführte Prüfungen wobei der Mittelwert für die Mindestfestigkeit angegeben wird. (bei Erstprüfung)

Prüfmaschine s charakteristische Werte くWN(150mm) mit Beziehung multipliziert s Anforderungen der Festigkeitsklasse vergleichen s Festigkeitsklasse einteilen.

42. Ab welcher Klasse bezeichnet man Betone als Hochfeste Betone?

Alle über der Druckfestigkeitsklasse C 50/60 werden sie als Hochfeste Betone bezeichnet; für Leichtbetone ab der Festigkeitsklasse LC 50/55;

43. Unterschied zwischen Beton und Mörtel?

Beide bestehen grundsätzlich aus: Bindemittel + Zuschlag + Wasser + Zusatzmittel (nicht immer)

Unterschiede: Beton: Bindemittel = immer Zement und Anteil ist größer; Zuschlag = gröbere Gesteinskörnung als bei Mörtel

Mörtel: ein oder mehrere Bindemittel = Baukalk, Zement, Putz- u. Mauerbinder; Zuschlag = feiner als bei Beton.

44. Zur Herstellung von Beton mittlerer Güte auf einer Kleinbaustelle wählen Sie einen W/Z-Wert von 0,5. Wie viel Wasser, kg Zement und kg Zuschlag wählen Sie für 2 m³ Beton?

2m³ s 600kg Zement s 0,5 = 300 l Wasser, Zuschlag 0,1 microsilikat

45. Erklären Sie mit wenigen Worten folgende Begriffe anhand von Beton: a. Schwinden; b. Kriechen; Wodurch werden diese Vorgänge bewirkt? Sind diese Vorgänge spannungsabhängig?

a. Schwinden

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Volumsverringerung/Verformung infolge Austrocknens, Behinderung des Schwindens s Zugspannungen s Schwindrisse s Biegesteifigkeit wird vermindert Schwinden ist spannungsunabhängig

b. Kriechen

Bei konstanter Spannung nimmt die Verformung in einem Baukörper zu. Diese Zeitabhängige Verformung nennt man Kriechen = Bauteil wird kürzer Kriechen ist spannungsabhängig/zeitabhängig

Verformung infolge von Lasten/Kräfte; lange einwirkende Druckbeanspruchung s elastische Verformung + zeitabhängige Verformung; viskoelastische Verformung à Kriechverformung

46. Woraus wird Beton hergestellt

Wird hergestellt aus weitgehend erhärtetem Gemisch aus Zement, grober und feiner Gesteinskörnung, und Wasser mit oder ohne Zugabe von Zusatzmitteln oder Stoffen (Microsilikate).

47. Unterschiede zwischen Leichtbeton und Normalbeton in Bezug auf a. Aufbau b. Bruchverhalten c. Wärme d. Schall e. Brand f. Tragverhalten g. Wärmedämmung

a. Aufbau größerer Porenraum und geringere Rohdichte gegenüber Normalbeton. Mineralische Zuschläge (Steine, Naturbims, Blähton, Lavakies, Holzspäne, Holzwolle)

b. Bruchverhalten Leichtbeton: geringere Festigkeit wesentlich (Kraftübertragung über Mörtelgerüst; Zuschlag im Leichtbeton s geringer Festigkeit)

c. Wärme besseres Wärmedämmverhalten als für den Normalbeton wegen geringerer Dichte s schlechte Wärmeleitung

d. Schall je dichter ein Baustoff desto schallsdichter = Normalbeton besser

e. Brand Auch der Brandwiderstand ist besser als Normalbeton Leichtbeton bessere Wärmedämmung s bessere Brandwiderstandsfähigkeit; Brandwiderstandsdauer bei Leichtbau 30% höher als Normalbeton

f. Tragverhalten Leichtbeton je nach Rohdichte unterschiedlichste E-Moduln 14000 N/mm

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geringe Festigkeit des Zuschlags + innere Tragverhalten des Leichtbetons bewirken geringere Zugfestigkeiten des Leichtbeton

g. Wärmedämmung geringere Dichte des Leichtbetons bewirkt ein wesentlich besseres Wärmedämmverhalten.

48. Was ist ein gefügedichter Leichtbeton, was ein haufwerksporiger Leichtbeton Beispiele?

Gefügedichter LB: Kraftübertragung erfolgt überwiegend über Mörtelgerüst. Enthält ein dichtes Gefüge aus porigem Zuschlag mit Kornabstufung und Bindemittelgehalt wie Normalbeton.

Haufwerksporiger LB: Beschränkung der Zuschlagsstoffkörnung, höherer Lückenanteil, Verkittung nur an den Berührungsstellen (weglassen ganzer Kornklassen)

49. Wie sind die Klassen Schwerbeton, Normalbeton und Leichtbeton unterteilt.

Sind unterteilt nach Festbetonrohdichte (kg/dm³) und Zuschlägen

Leichtbeton: 0,8 – 2 kg/dm³ Naturbims, Huttenbims, Blähton, Blähschiefer

Normalbeton: 2 – 2,6 kg/dm³ Sand, Kies, Kalkstein, Hochofenschlackensand

Schwerbeton: œ 2.6 kg/dm³ Schwerspat, Eisenerz, Stahlsand, Stahlschrott

50. Was versteht man unter Faserbetonen – wie werden diese hergestellt?

Fasern werden dem Beton zugegeben um:

Zug, Biegezugfestigkeit, Verformbarkeit, bei hoher Beanspruchung zu erhöhen

z.B. Glasfasern; Stahlfasern (Bewehrung)

51. Was versteht man unter Nachbehandlung von Frischbeton? Was kann bei ungenügender Nachbehandlung passieren?

Beton benötigt für die Erhärtung und das Erreichen der geforderten Eigenschaften eine gewisse Erhärtungszeit und genügend Feuchtigkeit. s ist gegen schädigende Einflüsse aller Art zu schützen. s im Allgemeinen 3 Tage gegen Austrocknen schützen (soll nur langsam austrocknen)

Schutz vor Austrocknung: Nass- Nachbehandlung (Aufsprühen von Wasser), Abdecken der Betonflächen, Auftragen von Nachbehandlungsfilmen

Schutz gegen Abkühlen/Erwärmen

Schutz gegen äußere Einwirkungen

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Ungenügend Nachbehandlung: bei Sichtbeton: Wasser auf frischem Beton s Ausblühungen folgen durch niedrige Temperaturen s Verzögerung der Erhärtung durch höhere Temperaturen s Beschleunigung der Erhärtung s Rissgefahr

52. Beschreiben Sie den Einfluss des W/Z Wertes und des Zuschlags auf die Betonfestigkeit und –Konsistenz!

Wasserzementwert s Einflußgröße auf Betondruckfestigkeit s gibt Gewichtsverhältnis zwischen Wassergehalt und Zementgehalt an Zuschlageigenschaften bestimmen Eigenschaften des Betons. Kernform s Verdichtungswilligkeit s bei geringer Zementzugabe Oberflächenbeschaffenheit s Haftung zwischen Zementleim und Korn raue Oberfläche s verbessert Biegezugfestigkeit s - Druckfestigkeit

53. Wann wäre bei Beton eine Lufterhärtung möglich?

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IV. Holz

54. Diskutieren Sie die Begriffe Druckfestigkeit, Zugfestigkeit und Biegefestigkeit am Beispiel Holz und geben Sie größenordnungsmäßig die tatsächlichen Festigkeiten (Zug u. Druckfestigkeit) und die jeweils zulässigen Spannungen der Önorm B4100/2. Teil an.

Festigkeit des Holzes ist Abhängig von: Feuchtigkeitsgehalt, Dichte, Ästigkeit, Temperatur, Probengröße, Lage der Kraftrichtung zur Faserrichtung. …mit zunehmender Dichte des Holzes, steigt Festigkeit und E-Modul.

Druckfestigkeit: ... ändert sich proportional zur Rohdichte, Proportionalitätsfaktor ist abhängig von der Holzart und dem Feuchtigkeitsgehalt; Druckfestigkeit nimmt mit wachsenden Feuchtigkeitsgehalt ab; 25%-30% s Fasern mit Wasser gesättigt; deutlicher Zusammenhang zwischen Festigkeit und Dichte WICHTIG: Abhängigkeit der Festigkeit von der Lage der Kraftrichtung zur Faserrichtung. Nimmt mit zunehmender Neigung der Kraftrichtung gegen die Fasern ab: 15° - noch 70%; 45° - noch 25% der Druckfestigkeit. Festigkeitseigenschaften s Struktur des Holzes (Röhrenbündel) s anisotrope Eigenschaften (physikalische Eigenschaften sind richtungsabhängig) s starke Richtungsabhängigkeit s Nadelhölzer: Anstieg der Dichte vom Mark (Kern) bis zum Splint (Rinde), bei Laubhölzern umgekehrt s Konstruktion: angreifende bzw. aufzunehmende Kräfte möglichst parallel zur Faserrichtung

Zugfestigkeit: Einfluss der Feuchtigkeit bei Zugfestigkeit weniger ausgeprägt; Abhängigkeit der Lage der Kraft- zur Faserrichtung größer; Äste und Verwachsungen – sehr entscheidend

Druckfestigkeit von Holz parallel zur Faser: 43-53 N/mm²; normal zur Faser: 6 N/mm² Zugfestigkeit von Holz parallel zur Faser: 80-135 N/mm²

Biegefestigkeit: Druckfestigkeit < Zugfestigkeit s Holz gibt zuerst auf der Druckseite nach, örtliche Ausknickungen s Nachgiebigkeit in der Druckzone viel größer; Nulllinie des balkens wandert zur Zugseite hin s Holz bricht in der Zugzone Beeinflussung der Biegefestigkeit durch große Äste in der Mitte: Astfrei: Bruchlast = 100%; Ast in Druckzone: 46-66%; Ast in Zugzone: 25-45%

Bsp.: Vollholz S13 u. Brettschichtholz BS14/1 zul j Biegung S13: 13 N/mm² BS14: 14 N/mm² zul j Zug parallel S13: 9 N/mm² BS14: 10,5 N/mm² zul j Zug normal S13: 0,05 N/mm² BS14: 0,16 N/mm² zul j Druck parallel S13: 11 N/mm² BS14: 11 N/mm² zul j Druck normal S13: 2,5 N/mm² BS14: 2,5 N/mm²

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55. Erläutern sie die Begriffe Anisotropie und Inhomogenität anhand eines Massivholzbalkens.

Anisotropie = Fähigkeit von pflanzlichen Teilen, unter gleichen Bedingungen andere Wachstumsrichtungen anzunehmen (beeinflusst Wärmedehnungskoeffizient) s physikalische Eigenschaften sind Richtungsabhängig (II und ｩ zur Faser)

Inhomogenität = Ungleichartigkeit des Aufbaues von Holz, z.B. Ästigkeit beeinflusst die aufnehmbaren Kräfte von Holz

56. Welche drei äußeren Einflussgrößen bestimmen die Holzfestigkeit am stärksten?

Holzzerstörende Organismen Witterungseinfluß Mechanische Beanspruchung

57. Unterschiede im Aufbau von Holzspanplatten zu Holzwärmedämmplatten und Tischlerplatten? Anwendungen?

Holzspanplatten: plattenförmiger Werkstoff aus Holzspänen mit Kunstharz unter druck und wärme verleimt. Flachpressplatten (Späne II zur Plattenebene), Strangpressplatten (Späne senkrecht zur Plattenebene) Anwendungen: Fußbodenkonstruktion, Wandaufbau

Holzwärmedämmplatten: aus Holzwollen mit mineralischem Bindemittel wie Magnesit oder Zement Anwendungen: Wärmedämmung, Mantelbeton, Putzträger

Tischlerplatte: Sperrholz, mindestens aus Deckenfurnieren und einer Mittellage aus nebeneinander liegenden Holzleisten besteht. Anwendung: Verkleidungen, aussteifende Beplankungen, Fußbodenkonstruktionen, Dachinnenausbau

58. Vorteile von Holzspanplatten im Gegensatz zu normalem Bauholz:

Behebung von bautechnisch ungünstigen Eigenschaften wie: Anisotropie (physikalische Eigenschaften richtungsabhängig) Schwinden (Volumsverringerung infolge Austrocknens) / Quellen (Volumszunahme infolge Feuchtigkeit) Verbessern der mechanischen Qualität Holzfehler (Äste) s Inhomogenität

59. Welche Schäden können am Baumstamm auftreten? (Holzfehler am gewachsenen Baumstamm)

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Fehler der Stammform: Posthornknick Gabelwuchs Drehwuchs Abholzigkeit

Fehler im Stammquerschnitt: exzentrischer Wuchs Rotkernigkeit Spanrückiger Wuchs Zwieselbildung

Fehler zufolge äußeren Einwirkungen: Trockenrisse, Schwindrisse Kernrisse

Frostrisse und –leiste Ringschäle geschälter Stammquerschnitt

Farbfehler ohne/mit Pilzeinwirkung: Rotkernbildung (Absterben von Zweigen) Braunkern/Braunflecken Rotfäule/Rotsteifigkeit durch Pilze Blaustichigkeit durch Pilzbefall während Waldlagerung

Ästigkeit: schwarze Äste weiße Äste

60. Brandschutz bei Holzkonstruktionen?

Flammschutzmittel:

salzhaltige Mittel (verdampfen, verschmelzen…); Wärmeentzug durch freiwerden von Wasser; bei chemischen Salzen, Schutz durch Zerfallsprodukte, und Fernhaltung Luft

Schaumbildende (bilden Schaum bei hohen Temperaturen)

61. Was ist Holzfeuchte? Formel für die Berechnung? Welche Eigenschaften werden durch sie beeinflusst?

Jene Menge Wasser die in den Zellwänden oder Zellhohlräumen gebunden ist. Beeinflusst Abmessungen, Masse, Verformbarkeit und Konstruktion

Formel: の = ((mw - m0) / m0) . 100 [%]

の... Holzfeuchte in % mw ... Feuchtmasse m0... Trockenmasse (Masse des Holzes bei Feuchte の =0)

62. Welches Holz wird unter Dach verbaut und warum???

Fichte: leicht, weich, hohe Druck- und Biegefestigkeit, gute Spaltbarkeit, gerad und langwüchsig, Zähigkeit und Elastizität

63. Welche 5 Feuchtigkeitsbereiche von Holz kennen Sie und welche Holzfeuchte liegt im Darrzustand vor?

Wassersättigung 50% > の > 35% Bereich zw. Wasser- und Fasersättigung の > 30%, bei stehenden Bäumen Fasersättigung ca. 30%

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Bereich zw. Fasersättigung und Darrzustand 0 – 30% Darrzustand 0%

Darrzustand: Holzfeuchte 0%, Hohlräume/Faser kein Wasser; bei verbautem Holz kommt Zustand nicht vor; Bezugsgröße

64. Wo dürfen Holzspannplatten V20, V100, V100G eingesetzt werden und wodurch unterscheiden sie sich?

V20: für übliche Klimaansprüche; nur für Innenräume anwendbar; Plattenfeuchtigkeit an keiner Stelle mehr als 15%

V100: für erhöhte Klimaansprüche; in Feuchträumen, geschützte Außenverwendung mit mäßiger Beanspruchung; begrenzt wetterbeständig; an einer Stelle der Platte kann 15-18% Holzfeuchtigkeit auftreten.

V100G: G s mit der Beleimung wurde ein Holzschutzmittel eingebracht, für Feuchträume oder Außenbereiche mit erhöhter Beanspruchung an einer Stelle der Platte kann 18% Holzfeuchtigkeit überschreiten.

65. Nennen Sie Bindemittel zur Herstellung von Holzplatten?

Brettschichtholz s Kunstharzleime (auf basis von Harnstoffen/Resorcinharzbasis)

Leime: Thermoplastische Kunstharzleime (PVAC, Neopren), Kaseinleime, Resorcinleime, Phenolharzleime, Harnstoffharzleime, Melaminharzleime Zement/Gips organische Bindemittel Magnesitbinder

66. Welche äußeren Faktoren beeinflussen die Beständigkeit von Holz?

Witterung, hohe Temperaturen, chemische Beanspruchung, mechanische Beanspruchung, Holzzerstörende Organismen

67. Welche Arten von Holzschutz gibt es? 5 Bsp. + Anforderungen!

baulicher Holzschutz (konstruktive Maßnahmen)

chemischer Holzschutz: Wasserlösliche Schutzmittel: auswaschbare Salze, nicht auswaschbare Salze Teeröle: (Carbolineum) Lösungsmittelhaltige Schutzmittel: aromatische, diphatische, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, Ester

Anforderungen: gutes und leichtes Eindringen in das Holz, dauerhafte Wirkung, nicht oder schwer auswaschbar, neutrales Verhalten gegen Holzbestandteile und sonstige Baustoffe, keine schädliche Auswirkungen auf Mensch und Tier, billig und leicht verfügbar, geruchlos und sauber

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68. Wovon hängt die Dauerhaftigkeit ab?

Äußere Faktoren: Witterung, hohe Temperaturen, chemische Beanspruchung, mechanische Beanspruchung, Holzzerstörende Organismen

Andere/Wahl des Holzes: Art des Holzes, Rohdichte, Härte des Holzes, Anteil an Kernholz, Porenanteil, Harzführung, Schnittfläche, Holzfeuchte, Oberflächenbehandlung, Holzschutzmittel, Anteil an widerstandfähigem Spätholz

69. Was ist konstruktiver Holzschutz?

baulicher Holzschutz, mit dem die Gefahr des Insekten- oder Pilzbefalls und dadurch resultierende Schäden ausgeschaltet sind, ohne zusätzliche chemische Holzschutzmaßnahmen.

Gewährleistet: an keiner Stelle des Holzes eine Holzfeuchte von œ 30% für die Dauer von mehr als 6 Monate überschritten; Insekten keinen Zutritt zu nicht einsehbaren Holzoberfläche

Durch: entsprechenden bemessenen Feuchteschutz; eine allseitige Insektendurchlässige Abdeckung der Bauteilquerschnitte

70. Was bewirken chemische Holzschutzmittel - Gesundheit?

Aromatische Kohlenstoffe Krebserregend, Kopfschmerzen, Schwindel, Gleichgewichtsstörungen

Chlorierte Kohlenwasserstoffe tödliche Vergiftung, narkotisierende Wirkung, Leber- und Nierenschäden

Alkohole stark giftig, schädigt Sehkraft bis zum Erblinden, Reizung der Schleimhäute, Kopfschmerzen

Ketone narkotisierende Wirkung, Reizung der Schleimhäute, Augen- und Nasenreizung

Ester narkotisierende Wirkung

aliphatische Kohlenwasserstoffe Reizung der Schleimhäute, akute Vergiftung

71. Welche chemischen Mittel gibt es?

Wasserlösliche Schutzmittel (nicht/auswaschbare Salze) Teeröle (Destillate/Steinkohlenteeröle) Lösungsmittelhaltige Schutzmittel (Ölige Holzschutzmittel)

72. Welches Holz wird am häufigsten in der Baubranche verwendet?

Fichte

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73. Welches Holz ist für einen Nass-Trocken-Wechsel (Wasserbau) geeignet?

Eiche

74. Welche Holzarten sind wenig dauerhaft?

Ahorn, Birke, Pappel, Weide, u.a.

75. Von welchen 6 Parametern hängt die Festigkeit ab?

Holzart Lage der Kraftrichtung zur Faserrichtung Feuchtigkeitsgehalt Dichte Temperatur Ästigkeit (Probengröße)

76. Welchen Wassergehalt hat waldfrisches, welchen angetrockneten und welchen lufttrockenes Holz?

waldfrisch の > 35% grüner Zustand

angetrocknet の Ã 25-35% Fasersättigungsbereich

lufttrocken の = 8-18% für Bauteile

77. Was ist nach ÖNORM gutes Bauholz?

keine Erkrankungen keine bis wenige Beschädigungen keine Drehwüchsigkeit Faserneigung auf 2m Länge nicht über 1:10 Ästigkeit: auf 15 cm Länge je Seitenfläche darf die Summe der Astdurchmesser max. 2/3 d- Breite betragen, darf allerdings keinesfalls 7cm überschreiten

Scharfkantiges Bauholz: an jeder Stelle den vollen Querschnitt über die gesamte Länge

Vollkantiges Bauholz: an höchstens 2 Kanten Baumwalzen (bis zu 1/8 der größten Querschnittsbreite)

Fehlkantiges Bauholz: darf an allen 4 Kanten eine Baumwalze haben (bis 1/3 der größten Querschnittsbreite; nur über 1/3 des gesamten Holzlänge)

Baumkantiges Bauholz: muss auf jeder Seite / über die gesamte Länge mind. 5 cm breite Schnittflächen haben.

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78. Maßnahmen zur Verminderung von Schwindverformung bei Holz im Einbauzustand

Wahl einer Holzart die geringes Schwindmaß besitzt Wahl einer Feuchtigkeitszustandes der dem späteren Gebrauchszustand entspricht Zweckmäßige Dimensionierung und Schnittart/Günstige Anforderungen der Jahresringe Tränkung des Holzes in einem Wasser abstoßendem und Quellminderndem Stoff Anstrich, der feuchtigkeitshemmend ist (Abdeckung der Holzoberfläche) Verwendung von abgesperrtem Holz

79. Von welchen Faktoren hängt die Dauerhaftigkeit von Holz im normalen Einbauzustand ab

Art des Holzes Schnittfläche Rohdichte Holzfeuchte Harzführung

Oberflächenbehandlung Porenanteil Holzschutzmittel Härte des Holzes

80. Auswirkung der Anisotropie des Holzes auf die Festigkeitseigenschaften und des Schwindens

durch Anisotropie sind Festigkeitswerte für Holz eher niedrig; Anisotropie bewirkt das physikalische Eigenschaften richtungsabhängig sind (II und ｩ zur Faser andere Auswirkungen)

durch unterschiedliches Schwindverhalten entsteht Verdrehung des Querschnittsgrößere Schwindverformungen, führen zu Rissen im Holz

81. Was sind Fungizide bzw. Insektizide? Geben sie jeweils 2 Beispiele

Chemische Mittel zur Bekämpfung von pflanzlichen und tierischen Holzschädlingen

Fungizide: Wirkstoff zur Pilzbekämpfung; (Quecksilberorganische Verbindungen, Zinnverbindungen, chlorierte Phenole)

Insektizide: Wirkstoff zur Insektenbekämpfung; (chlorierte Kohlenwasserstoffe Lindan, Aldrin)

82. Definieren sie den Begriff Abbrandgeschwindigkeit (Holz)!

mit dieser Geschwindigkeit, verringern sich die Dicken der jeweils brennenden Holzquerschnitte

je nach Holzart 0,5 - 2 mm/min

F30 = nach 30 Minuten verkohlte Außenschicht.

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83. Zählen sie mindestens 3 bekannte Vertreter der Holzfressenden Insekten mit charakteristischen Eigenschaften auf

Holzfressende Insekten: Hausbockkäfer s Larven befallen vor allem Nadelhölzer (Larven benötigen das Eiweiss); Wachstums Temperatur 28°-30° s Dachstühle

Nagekäfer: befällt weiche verbaute (Möbel- ) Hölzer s Fraßgänge + Bohrmehl

Holzbrütende Insekten Borkenkäfer, Werftkäfer s Leben von selbst angelegter Pilzzucht, sterben bei Trocknung ab s nur frische Hölzer für Gelege

84. Geben sie 3 typische Kurzzeichen für Holzschutzmittel an und beschreiben sie die Abkürzungen.

Ib = Insektenbekämpfung

E = Erdkontakt s Wasserhemmend

P = Pilze

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V. Bindemittel (+Mörtel)

85. Was ist Mauermörtel?

Ist ein Gemisch aus einem oder mehreren Bindemitteln, mineralischen Zuschlagstoffen von 0.125 - 8mm und Wasser, fallweise auch mit Zusatzmitteln und Zuschlagsstoffen.

86. Was ist ein Putzmörtel?

Ein Gemisch aus einem oder mehreren Bindemitteln, Zuschlagstoffen, überwiegend 0,1-4mm, Wasser und fallweise auch Zusatzmitteln.

87. Welche Mörtelgruppen gibt es?

Mauermörtel, Putzmörtel, Estrichmörtel

Mauermörteln: M0, M3, M5, M10

Putzmörteln: Mörtelgruppe A nicht hydraulisch erhärtende: Gips und Anhydritfertigmörtel Mörtelgruppe B Luftkalk Fertigmörtel Mörtelgruppe C hydraulisch erhärtende Zement und/oder hydr. Kalk enthaltende Fertigmörtel

88. Welche Mörtelgruppe kann bei Arbeiten an einem stark der Witterung ausgesetztem Bereich und welche bei Arbeiten im Innenbereich eines Einfamilienhauses zur Anwendung kommen?

Innen Kalkputz: seine guten Sorptionseigenschaften wirken sich positiv auf Raumklima aus, Fähigkeit Schadstoffe aus der Raumluft zu binden und Bakterien abzutöten

Außen Zement- und Kalkzementputz und Kunststoffputze für außen liegende Putze

Somit Mörtelgruppe AB für innen C für außen

89. Erläutern sie die spezifischen Eigenschaften von Kalkmörtel, Kalkzementmörtel, Zementmörtel, und Gipsmörtel und weisen sie auf die evtl. Unterschiede hin, Wie hoch ist ca. die Festigkeit eines Lufkalkmörtels in N/mm²?

Kalkmörtel: sehr gute Verarbeitbarkeit, geringe Festigkeit, gute Porosität, große kapillare Saugkraft, gute Wasserabsorptionsfähigkeit

Kalkzementmörtel: höhere Festigkeit als Kalkmörtel und noch ausreichende Dehnfähigkeit, schnellere Erhärtung, gute Verarbeitbarkeit, kleinere Poren und

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Kapillaren als Kalkmörtel, daher weniger gute Wasserabsorptionsfähigkeit als Kalkmörtel, aber bessere Wasserdampfabsorptionsfähigkeit

Zementmörtel: sehr hohe Festigkeit, geringe Dehnfähigkeit, schlechte Verarbeitbarkeit, hohe Dichte, daher kaum Porosität, guter Verschlußwiderstand

Gipsmörtel: schnelle Erhärtung bei geringer Volumsausdehnung, glatte Oberfläche, gute Wasserabsorptionsfähigkeit, Festigkeitssteigerung der Luftkalkmörtel auf das 2 bis 3 fache durch Gipszusatz, empfindlich gegen Fäule (bei ständigen Feuchteangriff)

œ 3 N/mm² Festigkeit

90. Erklären sie kurz einen üblichen Putzaufbau! Wozu dient der Putzträger? Putzgrund

Putzgrund: Putzträger: dient dazu, das Haften des Putzes zu verbessern oder einen von der Konstruktion unabhängigen Putz zu ermöglichen (Metallputzträger, Holzwolle-Leichtbauplatten, Rohrmatten) Putzbewehrung: Einlagen im Putz (aus Metall, mineral. Fasern oder Kunststofffasern ) Gewebematten vermindern Rissbildung

Spritzbewurf: Ausgleich des Saugvermögens und Verbesserung der Haftung und Wasserundurchlässigkeit

Putzlagen: Unterputz, Oberputz Unterputz muss mindestens die gleiche Festigkeit haben wie Oberputz

Wärmedammverbundsystem

91. Erklären sie in Stichworten den Putzaufbau bei Außenwänden !

Putzgrund: sauber, staubfrei, nicht stark saugend

Putzträger: flächig ausgebildet, dient dazu das Haften des Putzes zu verbessern, um einen von der Konstruktion unabhängigen Putz zu schaffen

Putzbewehrung: Einlagen im Putz, zur Verminderung von Rissbildung

Spritzbewurf: Ausgleich des Saugvermögens, Verbesserung der Haftung

Putzlagen: Unterputze, Oberputze (Unterputz muss mindestens die gleiche Festigkeit haben wie Oberputz)

92. Geben Sein eine Einteilung der Putze nach deren Verwendungszweck sowie nach der Önorm B2210

Verwendungszweck: Außenwandputz, Außendeckenputz, Sockelputz,

Innenwandputz, Innendeckenputz

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Önorm: Außenputz,

Innenputz, Feuchtraumputz

93. Welche Anforderungen werden grundsätzlich an einen Putz gestellt

Druckfestigkeit Wasseraufnahme Wärmeleitfähigkeit Trockenrohdichte Haftzugfestigkeit (nach der Bewitterung)

Kapillare Wasseraufnahme Wassereindringung Brandverhalten Dauerhaftigkeit

94. Welche Bindemittel kommen bei Putzmörteln zur Anwendung

Mineralisch: Baukalk, Zement, Baugips, Anhydritbinder

Organisch: Polymerisatharze die als Dispersionen oder Lösungen zur Anwendung kommen

95. Nennen Sie typische Festigkeitswerte für Putzmörtel

(N/mm²) Biegezugfestigkeit Druckfestigkeit

Mörtelgruppen A und B ≥ 0,4 1,0

Mörtelgruppe C ≥ 1,0 ≥ 2,5

Mörteluntergruppe 1 ≥ 0,6 ≥ 1,5

96. Was ist ein Sanierputz

Sanierputze werden zur Sanierung von salzgeschädigten und feuchtem Mauerwerk eingesetzt. Ein Sanierputz hat also die Aufgabe, Feuchtigkeit zu regulieren und Schadsalze einzulagern.

97. Welche Arten von anorganischen Bindemitteln werden unterschieden in Hinblick auf ihre Erhärtung

Luftbindemittel: an der Luft erhärten, eventuell wasserlöslich, zB: Luftkalke, Gips, Magnesiabinder

hydraulische Bindemittel: an der Luft / unter Wasser erhärten, zB: Zement, hydraulischer Kalk, PM-Binder (Putz- und Mauerbinder)

98. Nennen Sie die bekanntesten mineralischen Bindemittel und beschreiben sie den Erhärtungsablauf.

Gips: CaSO4 bleibt immer gleich, Kristallisationsvorgang, Ineinanderwachsen der sich bildenden Gipskristallite, Anmachwasser verdunstet

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Kalk: Luftkalke: „Carbonatisierung“ (langsame von außen nach innen fortschreitende Kohlensäureaufnahme) Calciumcarbonat wird dadurch wieder Calciumcarbonat (Kalkstein) hydraulische erhärtende Kalke: Dicalciumsilikat + Anmachwasser s festes wasserunlösliches Kalk-Silikat-Hydrat + Kalkhydrat

Magnesiabinder: angemacht wird Mörtel mit wässriger Magnesiumchloridlösung; Erhärtung erfolgt durch chemische Reaktion und Kristallisation

Zement: (Hydratation) chemische Reaktion der Klinkerphasen mit dem Anmachwasser s wasserunlösliche Verbindungen (Hydratationsprodukte)

99. Warum sind Bindemittel häufig sehr fein gemahlen. Vorteile?

100. Welche Stoffe haben die Römer bei der Bindemittelherstellung kombiniert?

OPUS CAEMENTITIUM: Kalk, Steinen, Sand und Wasser

101. Welche Sorten von PZ werden unterschieden und wonach erfolgt die Unterteilung???

Werden nach Festigkeitsklassen unterschieden

PZ 275 (H), PZ 275(F), PZ 275(K), PZ 275(C),

PZ 375 (H), PZ 375(F), PZ 375(C),

PZ 475, EPZ 375, HOZ 275, CMZ 275 FAZ 275

102. Welche Zusatzstoffe werden mit Zementklinker vermahlen und wie heißen die entsprechenden Zementsorten?

Zusatzstoffe: Hüttensand (Hochofenschlacke), silikatische Flugasche, kalkreiche Flugasche, Mikrosilica, Kalkstein, natürliches Puzzolan, künstliches Puzzolan, gebrannter Schiefer, Mix mit Angaben der Komponenten

Zementsorten: Portlandzement CEM I Portland(komposit)zement CEM II Hochofenzement CEM III Puzzolanzement CEM IV Kompositzement CEM V

103. Chemische Vorgänge beim Löschen, Brennen und Erhärten von Luftkalk?

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Brennen: CaCO3 s CaO + CO2 + 〉H Kalkstein wird gebrannt zu gebrannten Kalk, dabei entweicht Kohlendioxid

Löschen: CaO + H2O s Ca (OH)2 + 〉H gebrannter Kalk wird mit Wasser gelöscht zu gelöschtem Kalk (Calciumhydroxid, Kalkhydrat)

Erhärten: Ca (OH)2 + H2O + CO2 s CaCO3 + 2 H2O + 〉H gelöschter Kalk mit Mörtelwasser nimmt Kohlendioxid aus der Luft auf, erhärteter Kalk (Kalkstein) entsteht; freiwerdende Baufeuchtigkeit verdunstet

104. Nennen sie Ausgangsstoffe und die Zusammensetzung von hydraulischem Kalk?

Ausgangstoffe: Kalkmergel (kalkreiche Erde)

Dicalziumsilikat + Anmachwasser s festes, wasserunlösliches Kalksilikathydrat + Kalkhydrat

105. Wodurch unterscheiden sich die Erhärtung des hydraulischen Kalk von der des Luftkalk (und welche Bestndteile sind dafür verantwortlich)?

Grad der Durchsetzung mit tonigen Beimengungen (Hydraulefaktoren) vorhanden sind. Hydraulefaktoren sind Oxide die eine Erhärtung auch unter Wasser (ohne Luftzufuhr) ermöglichen!

106. Welche unterschiedlichen Anwendungen resultieren aus den verschiedenen Festigkeitseigenschaften von hydraulischem Kalk und Luftkalk?

Luftkalk: bedingt Putz und Mauermörtel, mit geringen Festigkeitsanforderungen; Kalkputz für Innenräume; Außenputz- und Mauermörtel nur bedingt (kann nur an der Luft trocknen unter Aufnahme von Luftkohlensäure)

Hydraulischer Kalk: Mauer und Putzmörtel (wenn schnelle Erhärtung erforderlich ist), für Außenputze geeignet

107. Erläutern Sie die Anwendung von Kalk im Bauwesen im Zusammenhang mit seinen technischen Eigenschaften!

Luftkalk s Putz und Mauermörtel mit geringen Festigkeitsanforderungen (Porosität s große Wasserdampfdurchlässigkeit) s Kalkputz für Innenräume s Außenputz / Mauermörtel nur bedingt (geringe Schutzwirkung gegen Durchfeuchtung + geringe Festigkeit)

Wasserkalk (Festigkeiten / Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit geringfügig besser)

hydraulische und hochhydraulische Kalke s Mauer- und Putzmörtel (erzielbare Festigkeiten der Luftkalke reichen nicht, schnelle Erhärtung erforderlich) s gute Widerstandsfähigkeit gegen Wassereinwirkung s für Außenputze geeignet

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108. Herstellung und Verwendung von Gips?

CaSO4 2H2O: Rohmaterial s Brennvorgang g-Halbhydrat (nasses Brennen, 100°C, Dampfeinwirkung) く-Halbhydrat (trockenes Brennen, 125°C, Drehofen) s weiteres Entwässern (hohe Erhitzung) 180°C s Anhydrit III s ab 300°C völlige Entwässerung des Gipses s Anhydrit II s gemeinsames Brennen von Gips mit CaO bei 700°C s Estrichgips s 1000-1200°C s Anhydrit I („Totgebrannter Gips“)

Baugips: Stuckgips, Putzgips, Estrichgips Anhydritbinder: widerstandsfähige Putze, schwimmender Estrich Gipsbauplatten: Trennwände, Wandbekleidungen, Trockenestrich, Wand-Trockenputz Gipsplatten & Steine: Gipsplattenwände, nichttragende Wände

109. Ist Gips ein natürlicher Baustoff?

kommt in der Natur in Form von kristallwasserfreiem Caciumsulfat CaSO4 („Anhydrit“) vor!

110. Geben sie die 4 Hauptklinkerphasen eines PZ an und den ungefähren prozentuellen Gehalt

C3S Tricalciumsilicat 60%

C2S Dicalciumsilicat 15%

C4(A,F) Tetracalciumaluminatferrit 8%

C3A Tricalciumaluminat 11%

111. Wie unterscheiden sich Zement vom hydraulischem Kalk

Unterschiedet sich vor allem durch die hohe Festigkeit von Zement (25 N/mm²)

Hochhydraulischer Kalk (5 N /mm²)

112. Erklären Sie den Begriff „Bluten“

Unter Bluten, Wasserabsondern oder Wasserabstoßen versteht man die Sedimentation bei Zementleim. Frischbeton oder -mörtel vor dem Erstarren, wobei die Feststoffteile absinken und das verdrängte Anmachwasser aufsteigt.

113. Schmelzelement. Welche Klinkerphase ist ausschlaggebend für die Erhärtung, Verarbeitungszeit?

härtet durch hohen Aluminiumanteil; Verarbeitungszeit: 30 Minuten

Klinkerphase: Tricalciumaluminat

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114. Geben sie eine Einteilung der Estriche nach konstruktivem Aufbau und verwendetem bindemittel?

Konstruktiver Aufbau: Schwimmender Estrich Gleitender Estrich Verbundestrich Bewehrter Estrich

Bindemittel: Zementestrich Anhydritestrich Gipsestrich Magnesitestrich Gussasphaltestrich Kaltbitumenzementestrich Kunstharzmodifizierte Estriche Fließestriche

115. Erläutern Sie Probleme beim Einsatz verschiedener Estriche.

116. 4 Anforderungen an Estriche:

Festigkeit: Druck, Zug Abrieb Chemische Beständigkeit Ölbeständig Gefälle Wasserbeständig

117. Einteilung der Putze nach Ö-norm:

Verwendungsmöglichkeit: Innen, Außen; Feuchtraumputz

118. Erhärtung der Bindemittel:

Nicht hydraulisch (Gips, Anhydrit) A

Hydraulisch (Zement) C

Luftkalk, Fertigmörtel B

119. Physikalische Wirkung:

Keine Wirkung 0

Wärmedämmend 1

Farbgleich 2

Wasserabweisend 3

Haftfest 4

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120. Erläutern Sie die verschiedenen Putzarten. Beschreiben Sie das Einsatzgebiet, die Art der Zusammensetzung und charakteristische Eigenschaften für Innenputze!

Putzarten: geglätteter Putz Reibputz Kellenputz Spritzputz Patschokk Waschputz

Steinputz Schlämmputz Sgrafitto Fresco Secco Edelputz

Einsatzgebiet: Wand und Deckenverkleidungen, Homogenisierung der Wand und Deckenoberfläche, Sorptionseigenschaften, Dekorations- und Stimmungsmittel

Innenputze: eben sein, wasserdampfdurchlässig, Feuchtigkeit rasch aufnehmen/abgeben können, kapillar saugend sein, als Untergrund für Anstriche und Tapeten geeignet.

Art der Zusammensetzung: Bindemittel (mineralisch/organisch), Zuschlagstoffe (Sande), Putzzusätze (Zusatzmittel/-stoffe + Anmachwasser)

121. Welche Zusatzmittel (Additive) werden Putzen zugesetzt und was erreicht man damit?

Luftporenbinder, Dichtungsmittel, Erstarrungsbeschleuniger

Mörteleigenschaften durch chemische oder physikalische Wirkung beeinflussen (in geringer Menge zugegeben), Haftverbund zwischen Putzmörtel und Putzgrund verbessern.

122. 4 häufigste Putzschäden bei Innenputzen und Ursachen:

Rissbildung – Einzelrisse: Setzungserscheinungen, Mischmauerwerk als Putzgrund, konstruktive Fehler im Putzgrund, falsches Einbinden von Stahl oder Holz in Putzgrund, Arbeitsfugen

Geringe Mörtelfestigkeit: Absanden von Putzfläche: zu wenig Bindemittel, saugender Putzgrund, zu hoher Anteil an abschlammbaren Bestandteilen des Sandes

Putz löst sich von Grund: Wasserentzug durch Putzgrund, gering rau, verschmutzter Putzgrund, Mörtel nicht angeworfen, fehlender oder falscher Spritzbewurf

Feuchtigkeitsschäden: Kondenswasser auf nicht saugendem Putz, fehlende Ableitung.

123. Erklären Sie den Begriff Sieblinie

siehe Grundlagen! (Kornzusammensetzung d.h. die Sieblinie eines einzelnen Stoffes)

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VI. Stahl

124. Vor + Nachteile von Stahl gegenüber anderen Baustoffen

+ höchste Festigkeit + Veränderungsfähigkeit, spätere Verstärkungen + höchster Elastizitätswert + nach Beschädigung leicht zu reparieren + Bestes Verhältnis Eigengewicht Tragkraft + kann demontierbar ausgeliefert werden + Stahl- Konstruktionen und Erzeugnisse haben die am meisten gesicherte Güte + Flüssigkeits- und Gasdicht + Anwendung des gestalterischen Elements farbe ohne erhebliche Mehrkosten + Ausgediente Konstruktionen werden verschrottet und wieder verarbeitet

- Unbehandelt korrodiert in Atmosphäre, Wasser, Boden (Korrosionsschutz muss regelmäßig erneuert werden) - keine raumabschließende Schall- und Wärmedämmende Wandkonstruktionen - teure Produktion (geschultes Personal und maschinelle Einrichtung) - relativ geringer Brandwiderstand (in der Luft nicht brennbar)

125. Einteilung der Stähle nach den 3 großen Verwendungsgruppen im Bauwesen & nennen sie für jede Gruppe mindestens 1 Anwendungsgebiet

Baustähle: Hoch-, Tief-, Brücken- und Wasserbau

Spannstähle: Spannbetondecken

Beton Stähle: nicht vorgespannte Betonbewehrungen

126. Kohlenstoffgehalt bei Baustählen allgemein unter 0,2%

127. Zusammensetzung nichtrostender Stähle???

Sind hochlegierte Stähle, vor allem Cr-Ni Stähle, cr-ni sind Austenitisch, Cromcarbide = hohe Härte, ni- hohe Zähigkeit, gute ferromagnetische Eigenschaften Rostbeständigkeit

128. Formgebung von Stahl?

Stahlguss (Strangguss, Blockguss)

Warmverformen (Walzen, Schmieden, Pressen, Ziehen und Tiefzeihen)

Kaltverformen (Kaltwalzen, Kaltpressen und schlagen..)

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129. Herstellung von Aluminium

Ausgangsmaterial: Bauxit (rotes Gestein), durch Eisenoxid und Kieselerde verunreinigt

Gewinnung der Tonerde Al2O2 aus Bauxit s chem. Aufschluss mit Natronlauge s reines Aluminiumoxid (Tonerde) s Elektrolyseofen: elektrolytische Zerlegung von Aluminiumoxid in reines Metall und Sauerstoff (technisch sehr aufwendiger Vorgang, Bedarf an großen Mengen von Energie) s Rohaluminium (Primäraluminium): flüssig zur Gießerei befördert, in Öfen umgeschmolzen, + Legierungsbestandteile s gegossen s Halbzeuge werden hergestellt (durch umformen/gießen) s Knietwerkstoffe/Gußwerkstoffe s (nicht-)/aushärtbar

130. Bei welchen Anwendungen wird man Aluminium den Vorzug gegenüber Stahl geben?

Bei beschränkter Tragfähigkeit von Unterkonstruktionen

Maximierung der Nutzlast im Kran und Hebelbau

Oftmaligem Auf- und Abbauen – Ausstellungshallen, Baugerüste, Tribünen (portable Brücken)

Weitragende Hallenkonstruktionen, Fassadenelemente und hängende Konstruktionen

131. Wetterfeste Baustähle, was ist bei deren Einsatz zu beachten?

Un- bis niedriglegierte Stähle

Bilden oxidierte Schicht an Oberfläche: verhindert weitere Schädigung von Witterungseinflüssen

Durch minimale Abwaschung von Eisenhydrooxid & Eisensulfat, Rotbraunfärbung von umliegenden Putz und Betonflächen

Nie 100% Schutz vor Korrosion (1mm – 30 Jahr)

132. Beschreiben Sie den Ablauf der Stahlherstellung von der Rohstoffgewinnung bis zur Herstellung von Profilstählen in Stichworten bzw. mit kurzen Sätzen. Was passiert bei den einzelnen Verfahrensschritten im Hinblick auf den Kohlenstoff- bzw. Sauerstoffgehalt

Roheisengewinnung aus Eisenerz (Eisengehalt > 26%); Erz trennen von gesteinsartigen Beimengungen;

Verhüttung im Hochofen: Gewinnung von Roheisen durch Reduktion der Eisenoxide, Zuschläge + Brennstoffe benötigt; Kohlenstoff bindet sich an Sauerstoff; Gangart von Eisen getrennt (wegen Dichteunterschiede), unterer Bereich sammelt sich geschmolzenes Eisen an; flüssige Eisen durch Abstich abgelassen; in Sandformen zu Massel (graues Roheisen s Gußeisenherstellung; flüssiger Zustand s weisses

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Roheisen s Stahlherstellun) erstarren / in flüssigen Zustand zum Stahlwerk gebracht s Eisenanteil auf 90% gestiegen

Stahlherstellung: Verminderung / Entfernung des Gehaltes an Kohlenstoff / unerwünschte Eisenbegleiter s „Frischen“ (Luft bzw. Sauerstoffzufuhr) „Pendeln zw. Überschuss an Kohlenstoff und Sauerstoff im Eisen“ (Abb. im Skript) Windfrischverfahren, Sauerstofffrischverfahren, Herdfrischverfahren, Elektrostahlverfahren

Desoxidieren des Stahls: „Nachbehandlung“; Entfernen des Restsauerstoffs aus der Schmelze

Formgebung von Stahl: Überführung der Schmelze in einen Festen Zustand s Stahlguß, Warmverformung, Kaltverformung

133. Welche Legierungselemente ist für die Festigkeit des Stahls entscheidend?

Kohlenstoff

134. Was sind die unerwünschten Stahlbegleiter

Phosphor

Schwefel

Wasserstoff

Stickstoff

Sauerstoff

Kupfer

135. Wodurch unterscheiden sie die Baustähle von Spannstählen und hochlegierten Cr-Ni Stählen

Baustähle: Baustähle sind die am häufigsten verwendeten metallischen Baustoffe. Un- oder niedriglegierte Stähle, die auf Grund ihrer Zugfestigkeit und/ oder ihrer Streckgrenze für geschweißte, genietete oder geschraubte Konstruktionen im Hochbau, Tiefbau, Brückenbau, Wasserbau und Behälterbau verwendet werden.

Spannstähle: hochgekohlte, un- oder niedrieglegierte Stähle mit hoher Festigkeit. Sie werden für Spannbetonkonstruktionen verwendet; hohe zul. Spannungen; Bruchdehnung/Zähigkeit gering; kein Nachlassen der Spannung; zuverlässige Haftung; ausreichende Sicherheit gegen Bruch; besonders empfindlich auf Korrosionsangriffe

Hochlegierte Stähle: über 5% Legierungsanteil enthalten, gute Korrosionsbeständigkeit, durch cr-ni unmagnetisch und Austenitisch, Cromcarbide hohe Härte, ni- hohe Zähigkeit, hohe Wärmefestigkeit, rostbeständig, gute Schweißbarkeit

136. Was ist Stahl?

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Stahl ist eine Metalllegierung

Reinkristalle, Mischkristalle und Verbindungen, bilden verschiedene Gefügearten

137. Was ist Stahl? Nennen Sie vier häufige Legierungselemente im Stahl. Welches Legierungselement ist für die Festigkeitsbildung entscheidend Was ist hochlegierter Stahl?

Legierungselemente: Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Aluminium

Stahl: Metalllegierung; besteht hauptsächlich aus Eisen; Reineisen: Festigkeit sehr niedrig s Legierungen des Eisens (u.a. mit Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Chrom, Nickel, Kupfer, Aluminium), in Natur nur in chem. Verbindung mit Sauerstoff; Eisenerz abgebaut, durch Verkittung im Hochofen wird Roheisen gewonnen, nach Abstich flüssig abtransportiert, weiter zu Stahl und Gusseisen verarbeitet. “Stahl ist eine ohne Nachbehandlung schmiedbare Eisen-Kohlenstoff Legierung mit max. C-Gehalt von 2,06%!“

Hochlegierter Stahl: enthalten mehr als 5% Legierungsbestandteile; Legierungselemente verändern systematisch das Gleichgewicht zw. Fe und C; 2 Gruppen von Legierungselementen: Austenitische Stähle (Mn, Ni), Ferritische Stähle (Cr, Mo, W, V, Ti, Si) = Edelstähle

138. Welche drei Möglichkeiten hat man zur Formgebung von Stahl Gehen Sie näher auf das Stahlgießen, Warmwalzen und auf die Kalkverformung ein. Erklären sie dazu jeweils die Vorgangsweise bei der Herstellung welcher Werkstücke (nennen sie jeweils 2 Beispiele) werden die Verfahren angewandt

Stahlgiessen: aus basischen SM-Öfen; höhere Anforderungen s Elektroöfen; beim Gießen endgültige Gestalt (nicht wallen, noch Gasblasen) beruhigt vergossen Bsp: Brückenlager, Maschinenbau

Warmwalzen: „kontinuierliches Schmieden“, gasbeheizte „Tieföfen“ werden die Blöcke auf knetbaren Zustand gebracht s Querschnittsverformung und gleichzeitiger Streckung des Walzgutes (mineralische Erwärmungen notwendig) „Walzstraße“ Bsp: I-Profile, U-Profile, T-Profile

Kaltverformung: Verformung von Stahl bei 20°C im Bereich bzw. Oberhalb der Fließgrenze, Kaltwalzen Bsp: Bleche, Folien Kaltpressen/Kaltschlagen Bsp: Schrauben Kaltziehen/Kaltrechen Bsp: Drähte, Profile Verwinden Bsp: Betonstahl

139. Welche drei Verfahren zum Glühen werden bei Stahlen unterschieden wozu dienen diese jeweils

Weichglühen Umformung der Karbitplatten s einfachere Kaltbearbeitung

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Normalglühen Umkristallisation s kleinere Kristalle = Stahl wird homogenisiert

Spannungsfreiglühen = entstandene Spannungen werden beseitigt

140. Welche technologischen Veränderungen treten bei der Kaltverformung auf

Metalle sind Vielkristalle mit Gitterfehlern

Bei Überschreitung d. Streckgrenze kommt es zu Gleiterscheinungen bzw. Verschiebungen.

Submikroskobische Ausscheidung von N-Atomen -> führt zu Versteifung und Versprödung

Zugfestigkeit & Bruchdehnung werden verändert

141. Nennen Sie die Rohstoffe zur Zementherstellung

Rohstoffe für die Zementherstellung

Kalkstein, Ton bzw. Mergel s Portlandzementklinker

Hüttensand (granulierte Hochofenschlacke) oder puzzolanische Stoffe, Flugasche, feinkörniges Kalksteinmehl,

Füller (anorganisch-mineralische Stoffe), Calciumsulfat (meist Gips oder Anhydrit)

Natürlicher Zementrohstoff s Steinbruch s wird zerkleinert

Zusammensetzung Rohmischung: Kalk – saure Bestandteile (SiO2, AI2O3, Fe2O3) - in Ofen gebrannt s Zugabe Gips