Wenn Beton oder Mörtel vom plastischen in den festen Zustand übergehen, verlieren sie Volumen – ein Prozess, den Fachleute als Schwinden bezeichnen. Das Schwindmaß gibt an, um wie viel sich ein zementgebundenes Bauteil während der Aushärtung und Trocknung zusammenzieht. Ohne Gegenmaßnahmen entstehen Risse, die nicht nur optisch stören, sondern die Dauerhaftigkeit, Undurchlässigkeit und strukturelle Integrität gefährden.
Welche Schwundarten treten bei zementgebundenen Baustoffen auf?
Das Schwinden ist kein einheitlicher Vorgang. Es lässt sich in mehrere Mechanismen unterteilen:
Plastisches Schwinden: Tritt auf, wenn der Beton noch im plastischen Zustand ist. An der Oberfläche verdunstet Wasser schneller als das Material nachliefern kann. Die entstehenden Spannungen übersteigen die geringe Zugfestigkeit des frischen Betons, und es bilden sich unregelmäßige, flache Risse an der Oberfläche.
Trocknungsschwinden: Nach dem Erhärten verliert der Beton im Inneren Wasser durch Verdunstung. Diese sich langfristig entwickelnden Risse können tiefer und breiter ausfallen.
Thermische Risse: Sie entstehen durch Spannungen infolge der Ausdehnung und Kontraktion des Betons aufgrund von Hydratationswärme oder Umgebungstemperaturschwankungen. Insbesondere bei Massenbeton können Temperaturunterschiede zwischen innen und außen zu erheblichen thermischen Spannungen führen.
Strukturelle Risse: Dies sind Risse, die aus strukturellen Gründen wie Überlastung, unzureichender Bewehrung oder Setzungen des Untergrunds entstehen. Zusatzmittel verhindern solche Risse nicht direkt, können aber indirekt dazu beitragen, indem sie die allgemeine Festigkeit des Betons erhöhen.
Wie funktionieren schwindreduzierende Zusatzmittel?
Rissvorbeugende und schwindreduzierende Zusatzmittel sind spezielle chemische Zusatzstoffe, die der Betonmischung beigegeben werden. Sie optimieren den Hydratationsprozess des Betons, gleichen die Wasserverdunstung aus und verhindern die Bildung mikroskopischer Risse. Diese Zusatzmittel greifen in mehrere Mechanismen ein: Sie verzögern oder beschleunigen die Zementreaktion, sodass die Wärmeentwicklung gleichmäßiger verläuft. Sie verbessern das Wasserrückhaltevermögen und reduzieren den schnellen Feuchtigkeitsverlust an der Oberfläche. Einige erzeugen während der Hydratation geringfügige Volumenausdehnungen, die das Trocknungsschwinden teilweise kompensieren.
