Werkstoffe im Bauwesen

Das erste Kapitel dient der ausführlichen Beschreibung des Werkstoffes Beton, als zentraler Baustoff im Hoch- und Tiefbau. Zunächst werden alle Ausgangsstoffe der Betonherstellung erläutert. Darüber hinaus werden verschiedene Bindemittel vorgestellt und eine Kategorisierung vorgenommen. Weiter werden (rezyklierte) Gesteinskörnung, Zusatzstoffe und Zusatzmittel behandelt sowie ihre Bedeutung für die Frisch- und Festbetoneigenschaften erklärt. Anschließend folgt eine Vorstellung der relevanten Prüfmethoden für Frisch- und Festbetoneigenschaften. Die verschiedenen Expositions-, Feuchtigkeits-, Nutzungs- und Betonbauqualitätsklassen für Beton werden detailliert beschrieben. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Erklärung der schrittweisen Vorgehensweise beim Mischungsentwurf sowie einer Beispielrechnung für Normalbeton.

Der Fokus dieses Kapitels liegt auf dem Werkstoff Stahl insbesondere zur Verwendung als Bewehrung in Beton. Die Herstellungsverfahren, Materialeigenschaften, Legierungsarten und das mechanische Verhalten von (Beton-)Stahl werden aufgeführt. Eingehend behandelt werden zudem Korrosionsmechanismen von Stahl in Beton und die damit einhergehenden Schädigungsmechanismen des Verbundwerkstoffes. Das Ziel dieses Kapitels ist die Vermittlung eines umfassenden Verständnisses über die Herstellung, Materialeigenschaften, Funktionsweise und Schädigungsmechanismen von Bewehrungsstahl im Bauwesen.

Dieses Kapitel stellt das Material Holz und Holzwerkstoffe als nachhaltige Alternative zu mineralischen Baustoffen vor. Es behandelt den grundlegenden Aufbau von Holz, erklärt unterschiedliche Holzarten und beschreibt wichtige Eigenschaften wie das Feuchteverhalten (Schwinden und Quellen) sowie die Festigkeit. Weiter wird der Einfluss des Schwindens und Quellens von Holz und der Lastangriffspunkt auf das Tragverhalten thematisiert. Außerdem werden Holzwerkstoffe (z. B. Brettschichtholz), deren typischer Aufbau sowie Einsatzgebiete vorgestellt.

In diesem Kapitel wird der Einsatz von Kunststoffen im Bau- und Ingenieurwesen beleuchtet. Die Vor- und Nachteile im Vergleich zu Naturwerkstoffen werden dargestellt sowie die unterschiedlichen Herstellungsverfahren erläutert. Anschließend folgt eine umfassende Vorstellung der grundlegenden chemischen Strukturen der unterschiedlichen Kunststoffarten und deren Einfluss auf mechanische, physikalische und chemische Eigenschaften. Abschließend wird ein kurzer Überblick über verschiedene Fertigungsverfahren gegeben.