Wird ein steifer
Frischbeton ohne
Bewehrung und ohne den Einsatz von elektrischen Verdichtungsgeräten (z. B.
Innenrüttler) in eine
Schalung eingebaut und nur mit den Füßen oder einem Stocher mechanisch verdichtet, spricht man von einem »
Stampfbeton«. Der
Frischbeton weist dazu eine relativ steife (erdfeuchte)
Konsistenz auf. Er besteht aus einem Gemisch von Natursteinen auch größeren Durchmessers und
Zement sowie dem Anmachwasser, welches zur Erhärtung des
Stampfbetons benötigt wird. Der lagenweise einzubringende steife, erdfeuchte
Frischbeton wird durch Stampfen (mit den Füßen oder einer Stampfplatte) oder
Stochern verdichtet, was mit entsprechender (kräftezehrender) körperlicher Arbeit verbunden ist (bzw. war).
Durch dieses
Stochern sollen nach Möglichkeit die im erdfeuchten
Frischbeton vorhandenen Luftporen entfernt und das spätere Festbetongefüge kompakter gemacht werden. Das Stampfen muss solange durchgeführt werden, bis der zuvor steife
Frischbeton plastisch wird und sich an der Oberfläche eine geschlossen Fläche bildet, die einen leichten Feuchtefilm aufweist. Erst wenn die so eingebrachte
Betonschicht ausreichend erhärtet ist (meist nach einem Arbeitstag), erfolgen die Vorbereitungen für den Einbau der nächsten
Betonschicht. Dazu muss die vorhandene Schicht nicht nur gereinigt werden, sie ist dabei auch aufzurauen und zu befeuchten, damit ein guter Haftverbund mit der nächsten
Betonschicht hergestellt werden kann und das Anmachwasser der neuen
Betonschicht nicht vom
Beton der vorhergehenden Schicht vollständig »aufgesaugt« wird. Bei größeren Schichtlängen ist es ggf. nicht möglich, diese »an einem Stück« herzustellen, sodass hier
Arbeitsfugen auszubilden sind. Diese sollten jedoch nicht stumpf ausgeführt werden, sondern in der Art einer Verzahnung, d.h. die
Betonsicht läuft am Ende schräg auf Null aus. In der nächsten Ebene ist eine solche auslaufende
Betonschicht in gegenläufiger Richtung auszubilden, um so eine gewisse Verzahnung der Schichten untereinander zu erreichen, wobei diese Verzahnungsbereiche im
Grundriss in jedem Falle auch versetzt anzuordnen sind, um eine Konzentration an einer Stelle zu vermeiden.
Damit wird auch klar, dass die jeweilige einzubringende Schichtdicke nicht zu groß gewählt werden darf, um dieses Ziel einigermaßen zu erreichen. Diese Schichtdicke wird in der Regel mit etwa 15 cm bis 25 cm gewählt, allerdings sind auch größere
Frischbetonschichtdicken bekannt, was z. B. bei statisch geringer beanspruchten Bauteilen wie
Fundamenten für kleine Garagen oder ähnliches durchaus möglich ist. Die lagenweise eingebauten
Stampfbetonschichten sind an der späteren
Betonoberfläche deutlich sichtbar, was durchaus als Gestaltungselement dienen kann (es wird auch nicht gelingen, jede
Betonschicht in exakt der gleichen Farbe herzustellen). Die Form wird wie bei anderen
Beton- und
Stahlbetonkonstruktionen auch durch eine
Schalung erzeugt, womit nahezu jede beliebige geometrische Konstruktion hergestellt werden kann.
In manchen Fällen wird die Schichtdicke aber auch bewusst deutlich größer gewählt, um damit an der späteren Oberfläche eines
Stampfbetons eine starke Strukturierung und raue Oberfläche zu erhalten und auch sichtbar zu machen, dass der
Beton lagenweise eingebracht worden ist. Ein modernes Beispiel einer solchen
Stampfbetonkonstruktion findet sich in der Voreifel: Dort wurde nach den Plänen des Schweizer
Architekten Peter Zumthor die »Bruder Klaus-Kapelle« in Wachendorf (bei Mechernich) als reine
Stampfbetonkonstruktion errichtet (vgl. Abbildung) und im Jahre 2007 fertig gestellt. Diese aus der Ferne wie ein alter
Bergfried erscheinende turmartige Kapelle besteht ausschließlich aus mehr oder weniger gut verdichtetem
Stampfbeton. Erst beim Näherkommen erkennt man die äußere kantige Struktur des Bauwerks, welches einen fünfeckigen
Grundriss aufweist und insgesamt 12 m hoch ist. Nur das Fundament ist aus
Stahlbeton hergestellt worden, muss es doch den etwa 160
Tonnen wiegenden
Stampfbetonturm sicher in den
Baugrund ablasten.
Der
Stampfbeton entspricht in seiner Grundidee dem Lehmbau (Pisébau), der im Prinzip auf die gleiche Weise in eine Form gebracht und verdichtet wird. Somit wurde die bereits seit vielen Jahrhunderten bekannte Stampftechnik und ab dem 17. Jahrhundert verfeinerte Lehmbautechnik auf den
Betonbau übertragen.
Stampfbeton kam ab etwa der Mitte des 19. Jahrhunderts stärker in Gebrauch, zu einer Zeit, als die Vorzüge des
Stahlbetons noch gänzlich unbekannt waren, die bis dahin verwendeten gemauerten
Fundamente aber nach und nach durch
Stampfbeton ersetzt wurden, was sich gerade bei großen
Fundamenten, die z.B. im Brückenbau erforderlich sind, als äußerst vorteilhaft erwies. Überliefert ist, dass
Stampfbeton ab etwa 1860 im Brückenbau Verwendung findet.
Bis zur Erfindung des
Eisenbetons, der erst später in
Stahlbeton unbenannt wurde, leistete der
Stampfbeton durchaus gute
Dienste, kann aber wegen seiner geringeren Biegebeanspruchbarkeit mit diesem bereits seit vielen Jahren nicht mehr konkurrieren. Die heute unter
Denkmalschutz stehende älteste Kanalbrücke Deutschlands, die unterhalb von Langenbrand (Schwarzwald) liegt, wurde im Jahre 1885 aus
Stampfbeton hergestellt und hat die Zeiten vergleichsweise gut überstanden. Die vom
Bauingenieur Leibbrand entworfene »Neue Donaubrücke« in Munderkingen (ca. 33 km südwestlich von Ulm gelegen), die 1893 entstand, verfügte über einen
Bogen aus
Stampfbeton von über 50 m Länge, sie gilt heute als eine herausragende Brückenbauleistung. Im 2. Weltkrieg wurde diese
Bogenbrücke am 22. April 1945 von der flüchtenden Wehrmacht zerstört.
Die spätere Farbe des
Stampfbetons kann nicht nur über den
Zement gesteuert werden, sondern auch mit der Wahl von geeigneten farbigen Gesteinskörnungen. Voraussetzung für alle
Kiese und Sande, die zu
Stampfbeton verarbeitet werden sollen, ist, dass diese nicht zu viel
Wasser aufnehmen können (also zu porös sind) und somit das zum
Abbinden des
Zements erforderliche Anmachwasser entziehen. Wird scharfkantiger Schotter oder
Kies anstelle von gerundetem Natursteinmaterial verwendet, kann damit eine bessere Grundstandfestigkeit des
Stampfbetons erreicht werden (dies gilt in gleicher Weise für den modernen
Stahlbeton), da sich die rauen Bruchflächen und die scharfen Kanten untereinander besser verzahnen und durch den
Zement verbinden. Dazu ist es allerdings auch erforderlich, dass genügend Feinsandanteile beigemischt werden, um die gröberen
Kiese und Schottergesteine völlig zu umhüllen. Bei sorgfältiger Stampfarbeit und aufgrund des relativ geringen
Wasser-
Zement-Werts von
Stampfbeton entsteht ein vergleichsweise kompaktes
Betongefüge, das zu geringeren Schwindverformungen neigt und dadurch kaum Rissbildungen aufweist.
Durch die Entwicklung des
Stahlbetons wurde der
Stampfbeton aus dem modernen Baugeschehen nahezu vollständig verdrängt. Bedingt durch die Besonderheiten bei der Herstellung einer
Stampfbetonkonstruktion wird vergleichsweise viel Zeit benötigt, was unter modernen betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten kaum noch vertretbar ist, was ebenfalls als Indiz dafür anzusehen ist, dass der
Stampfbeton kaum noch zum Einsatz kommt. Bei nicht genügend sorgfältiger Verdichtungsarbeit entstehen an der späteren
Betonoberfläche zudem
Lunker oder haufwerksporige Fehlstellen, die, sofern diese aus architektonischen Gründen nicht gerade gewollt sind (wie beispielsweise an der abgebildeten Bruder Klaus-Kapelle in Wachendorf), mit einem Reparaturmörtel verschlossen werden müssen, was ebenfalls mit entsprechenden Kosten verbunden ist.
Eine moderne Spielart des
Stampfbetons stellt der hierzulande kaum bekannte und verbreitete
Walzbeton dar.
Walzbeton, in den USA als »Roller Compacted Concrete« geläufig, wird dort beispielsweise häufig im
Straßenbau eingesetzt, die Schichtdicken liegen dabei zwischen 18 cm und 25 cm. Da sowohl
Stampfbeton als auch der eng verwandte
Walzbeton nur Druckkräfte aufnehmen können, müssen die gut verdichteten Untergründe mit einer ausreichend dicken Tragschicht aus Schotter oder ähnlichem hergestellt und ebenfalls sorgfältig verdichtet werden. Die Verdichtung des
Walzbetons erfolgt allerdings nicht in kräftezehrender Handarbeit, sondern mit großen
Straßenfertigern und »
Dampfwalzen« (schwere Gummirad- oder Glattmantelwalzen). Wenn geringere Unebenheiten an der Oberfläche auszugleichen sind oder die Befahrbarkeit der gewalzten
Betonoberfläche verbessert werden soll, kann darauf eine dünne Gussasphaltschicht aufgetragen werden. Hierzulande wird
Walzbeton beispielsweise als vergleichsweise preiswerter Bodenbelag in größeren Hallen eingesetzt, da ein wesentlicher Arbeitsschritt, nämlich die Verlegung einer
Bewehrung, entfällt.
siehe auch:
-
Beton
-
Betonverdichtung
-
Bewehrung
-
Frischbeton
-
Gasbeton
-
Innenrüttler
-
Kalk
-
Konsistenz
-
Lunker
- Pisébau
-
Porenbeton
-
Portlandzement
-
Spritzbeton
-
Stahlbeton
-
SVB
-
Unterwasserbeton
-
Vakuumbeton
-
Walzbeton
-
Zement
-
W/Z-Wert