Bauinformant bloggt Beton

BETON aus Leidenschaft und Profession

Archiv für die Kategorie ‘Stahlbeton

Lehrfilme: Einbau von Rohren aus Beton und Stahlbeton

ohne Kommentare

FBS-Informations- und Lehrfilme

Mit den FBS- Informations- und Lehrfilmen erweitert die Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e.V. (FBS) ihr umfangreiches Angebot an Fachinformationen für planende Ingenieure, Auftraggeber, ausführende Unternehmen und Studenten zu Themen um Herstellung und Einbau von Rohren aus Beton und Stahlbeton.

Wählen Sie aus derzeit drei verfügbaren Filmen (externe Links FBS)

Einbau eines Sonderbauwerks aus Stahlbetonfertigteilen:

Gesamtspieldauer 11:14 Minuten

  • Einbau eines Sonderbauwerks aus Stahlbetonfertigteilen (11:16)
  • Anschlussarbeiten an den Stauraumkanal DN1800 (03:28)
  • Einbau der Trogelemente (04:38)
  • Montage der Deckenplatten (03:10)

Produktion von Schachtfertigteilen

Gesamtspieldauer: 11:41

  • Produktion von Schachtfertigteilen (11:41)
  • Einführung (01:40)
  • Betonherstellung (01:22)
  • Herstellung Schachtunterteil (03:20)
  • Schachtausbau (01:25)
  • Fließbetonverfahren (02:45)
  • Qualitätskontrolle (00:51)

Produktion von Betonrohren und Stahlbetonrohren

Gesamtspieldauer 15:19 Minuten

  • Produktion von Betonrohren und Stahlbetonrohren (15:19)
  • Einführung (01:52)
  • Betonherstellung (01:42)
  • Stahlbetonrohrherstellung (03:55)
  • Qualitätskontrolle (02:11)
  • Großrohrherstellung (01:40)
  • Qualitätskontrolle (01:14)
  • Labor (03:1

Die einzelnen Lehrfilme finden Sie hier (externer Direktlink)

Die Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e.V. mit Sitz in Bonn besteht seit 1990 und ist ein Zusammenschluss führender Hersteller von Beton-, Stahlbetonrohren und Schachtbauteilen aus Beton und Stahlbeton für die  Kanalisation.

Geschrieben von bauinformant

17. August 2009 um 14:13

Veröffentlicht in Beton, Betonbau, Stahlbeton

Übergreifungsstöße von Betonstahl in selbstverdichtendem Beton

ohne Kommentare

Abschlussbericht von:
Hegger, Josef; Kommer, Boris;

Testauszug von http://www.baufachinformation.de:

Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen die für Normalbeton bekannten Rechenmodelle zur Abbildung des Tragverhaltens von Übergreifungsstößen zug- und druckbeanspruchter Betonstähle hinsichtlich der Übertragbarkeit auf Bauteile aus selbstverdichtendem Beton überprüft werden.

Hierzu wurde neben der theoretischen Untersuchung eine experimentelle Überprüfung von zug- und druckbeanspruchten Übergreifungsstößen durchgeführt. Aufbauend auf den Versuchserfahrungen bei hochfestem Beton (HEGGER 1998, Burkhardt 2001) wurden für die experimentellen Untersuchungen von Zugstößen vier Biegebalken als Versuchskörper verwendet, bei denen der Übergreifungsstoß in einem Bereich mit konstantem Momentenverlauf angeordnet wird.

Diese Versuchsanordnung bildet die Beanspruchung in einem Biegeträger zutreffend ab. Für die experimentellen Untersuchungen von Druckstößen in selbstverdichtendem Beton wurden drei zentrisch gedrückte Rundstützen verwendet. Es sollen insbesondere der Übertragungsmechanismus sowie die Verteilung der Verbund- und Betonspannungen im Stoßbereich untersucht werden. Ziel ist es, die Regelungen für Normalbeton sowie verschiedene Berechnungsansätze für Übergreifungsstöße in selbstverdichtendem Beton zu überprüfen.

Hiermit sollen die Einsatzgebiete von selbstverdichtendem Beton erweitert werden. Zur Beschreibung der durchgeführten Untersuchungen wird in Kapitel 2 die Technologie des selbstverdichtenden Betons beschrieben. In den weiteren Kapiteln werden jeweils für zug- und druckbeanspruchte Übergreifungsstöße der Stand der Erkenntnis (Kapitel 3), die Versuche (Kapitel 4) sowie die Versuchsergebnisse (Kapitel 5) beschrieben, erläutert und diskutiert. Wegen der Vielzahl der Auswertungen werden hier die Ergebnisse nur exemplarisch dargestellt und zusammengefasst. Im Anhang sind für alle Versuchskörper die Auswertungen der Messwerte zusammengestellt. Darauf aufbauend werden im Kapitel 6 ein Vergleich mit verschiedenen Bemessungsansätzen vorgenommen und schließlich in Kapitel 7 die wichtigsten Erkenntnisse zusammengefasst.
Stuttgart (Deutschland, Bundesrepublik)
Fraunhofer IRB Verlag
2006,110 S.
ISBN: 978-3-8167-7905-6

>>Download

(113 Seiten als Pdf_Dokument, externer Link)

Karbonatisierung Beton – Bewehrungskorrosion

ohne Kommentare

Inhaltsverzeichnis Download (Formeln)

  • Dauerhaftigkeit von Beton und Stahlbeton
  • Bewehrungskorrosion
  • Carbonatisierung
  • Phenolphthalein
  • Ausblühungen
  • Die wichtigsten bauschädlichen Salze
  • Nachweis
    1. Probenentnahme
    2. Carbonat-Nachweis
    3. Herstellung eines wässrigen Auszugs
    4. pH – Messung
    5. Sulfat-Nachweis
    6. Chlorid-Nachweis

>>Download

(22 Seiten, Pdf-Dokument, externer Link: TU Berlin)

Geschrieben von bauinformant

9. August 2009 um 19:12

Karbonatisierung des Betons

ohne Kommentare

Fachtext: FH Campus Wien

Allgemeines

Nach dem Abbinden (Hydratation) sind im Beton Calciumoxid in chemischer Bindung und freies Calciumhydroxid vorhanden. Letzteres wirkt alkalisch und verleiht dem Beton einen pH-Wert von bis zu 12,6 (Sättigungswert für Ca(OH)2. Als Karbonatisierung bezeichnet man die Umwandlung des Calciumoxids und Calciumhydroxids des Betons durch eindringende Kohlensäure zu Calciumcarbonat.

Eindringendes Kohlensäuregas reagiert nur nach Lösung im Porenwasser.

- Völlig trockener Beton kann daher nicht karbonatisieren.

- Wassergesättigter Beton wird nur sehr langsam karbonatisieren, da das Porenwasser das Eindringen der gasförmigen Kohlensäure sehr erschwert.

- Luftfeuchtigkeitswerte bis 80% fördern die Karbonatisierung (Hieraus resultiert z. B. die Festlegung der Betonüberdeckung in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen)

Häufige Schlagregenbeanspruchung vermindert die Karbonatisierung, weil sie den Gehalt an Porenwasser hoch hält und somit das Eindringen von CO2 behindert. Am stärksten wird die Karbonatisierung bei anhaltend feuchter Luft ohne oder bei nur geringem Schlagregeneinfluss fortschreiten.

Auch in „trockenen“ Innenräumen kann bei ausreichendem Gehalt an Porenwasser Karbonatisierung stattfinden. Die Ausgleichsfeuchte im Beton reicht hierzu aus. Der Stahl wird in der Regel nicht rosten, weil das Feuchteangebot hierfür nicht ausreicht.

Eindringen von Wasser und Gasen in die Betonporen sowie Korrosion in Abhängigkeit von der Luftfeuchte

Die Karbonatisierung findet in mehreren Schritten chemischer Umwandlungen statt, die hier verkürzt wiedergegeben werden:

Der normale Gehalt der Luft an Kohlensäure beträgt etwa 600 mg/m³, in Industriegebieten, in Tiefgaragen kann er bis zu 2000 mg/m³ ansteigen

Folgen der Karbonatisierung

Die Karbonatisierung dringt als „Karbonatisierungsfront“ mehr oder weniger gleichmäßig in den Beton vor, wobei die Geschwindigkeit des Eindringens immer mehr abnimmt. Dabei entstehen:

- im Bereich der Karbonatisierung (also oberflächennah) eine deutliche Festigkeitssteigerung im Beton („Härtung“ durch Kalksteinbildung).

- eine Erhöhung der Dichte des Betons, die zu einer Reduzierung des weiteren Karbonatisierungsfortschrittes führt.

- ein Abfallen des pH-Wertes auf deutlich unter 10 und damit verbunden die Schädigung der Passivschicht des Stahles. Hieraus entsteht unter ungünstigen Umständen Rost.

Hinweis: Die „Härtung“ des Betons muss bei Messungen der Druckfestigkeit mit dem Rückprallhammer nach Schmidt berücksichtigt werden.

Eindringen der Karbonatisierung in den Beton

Ungerissener Beton

Von wesentlichem Einfluss auf die Karbonatisierung ist, wie schon angedeutet, die Dichtigkeit der oberflächennahen Betonschichten und damit die Betongüte und die Nachbehandlung.

Die Druckfestigkeit des Betons ist ein indirekter Indikator, da Betone höherer Festigkeit in der Regel auch mit niedrigerem w/z-Wert hergestellt und besser nachbehandelt werden. Somit nimmt die während der üblichen Nutzungsdauer von Bauwerken eintretende Karbonatisierungstiefe mit zunehmender Betongüte deutlich ab.

Das Eindringen der Karbonatisierungsfront in den Beton kann rechnerisch abgeschätzt werden. Die Eindringtiefe x als Funktion der Zeit t ergibt sich als Lösung der Diffusions-Differentialgleichung:

mit    DB = Diffusionskoeffizient für CO2 in teilkarbonatisiertem
Beton (abh. vom w/z-Wert) in cm²/s aus Versuchen

c1 = Kohlendioxidgehalt an der Betonoberfläche in g/cm³

a   = CO2-Menge, die zur Umwandlung sämtlicher karbona-
tisierter Hydratationsprodukte erforderlich ist, g/cm³

t     = Zeit in Sekunden

Einfluss des w/z-Wertes und der Luftfeuchte auf die Karbonatisierungstiefe

Karbonatisierungstiefe in Abhängigkeit von der Betonfestigkeitsklasse

An einer 30 Jahre alten Fassaden-Vorsatzschale wurde beidseitige Karbonatisierung festgestellt. Die Karbonatisierungstiefen betrugen an der frei bewitterten (aber mit Anstrich versehenen) Außenseite etwa 14 mm und an der mit feuchter Luft hinterlüfteten inneren Oberfläche etwa 18 mm.

Die größere Karbonatisierungstiefe an der Innenseite ist auf geringere Wasserfüllung der Poren zurück zu führen (kein Schlagregen).

Bohrkern aus hinterlüfteter Vorsatzschale – etwa C25

Intensive Karbonatisierung in Bereichen mit hoher Luftfeuchte aber ohne Schlagregen

Karbonatisierung im Bereich von Rissen

Ab einer gewissen Breite stellen Risse deutliche Schwachstellen mit schneller fortschreitender und weiter in die Tiefe reichender Karbonatisierung dar. Schmale Risse unter 0,2 mm Breite werden als unkritisch in dem Sinne angesehen, dass sie nicht wesentlich ungünstiger wirken als die ungerissenen Bereiche. Nach neueren Forschungsergebnissen werden selbst Risse bis 0,3 mm als zulässig erachtet (man bedenke, dass sich die Rissbreiten bei ausreichender Betondeckung bis hin zur Bewehrung deutlich verringern).

Je dichter (also besser) der Beton ist, umso stärker macht sich relativ der Einfluss der Risse bemerkbar. Die Karbonatisierungstiefe y im Riss kann in Abhängigkeit von der Rissbreite w durch eine modifizierte Gleichung aus der Risstiefe x benachbarter ungerissener Bereiche abgeschätzt werden:

Korrosion im Bereich von Rissen

Im Riss bildet sich zumeist eine lokale Anode, im Beton neben den Rissen entsteht ein kathodischer Bereich.

Quelle: FH Campus Wien

Die Fachhochschule FH Campus Wien bietet als Bildungsunternehmen eine bunte Vielfalt an 19 Bachelor- und 15 Masterstudiengängen, 5 Masterlehrgängen und 6 Diplomstudiengängen in den Bereichen Technik und Management, Gesundheit, Soziales, Public Management und Hochschuldidaktik. An der Schnittstelle zwischen den Disziplinen entsteht Innovation in Lehre, Forschung und Praxis.

Geschrieben von bauinformant

9. August 2009 um 18:48

Beton-Korrosion

ohne Kommentare

Eine der häufigsten Schadensformen an Stahlbetonbauteilen ist die Korrosion der Bewehrung infolge Chloridbelastung mit oft gravierenden Folgen für die Standsicherheit und Gebrauchsfähigkeit der Bauteile.

Der eingebettete Stahl korrodiert, sobald der umgebende Beton carbonatisiert. Die Geschwindigkeit dieser Carbonatisierung ist umso höher, je mehr Fehlstellen, Nester, Poren oder ungleichmäßige Verdichtungen der Beton aufweist. Der nach außen sichtbare Effekt sind Risse und Abplatzungen in der Betondeckschicht. Wo bereits solche Oberflächenschäden deutlich werden, ist eine Sanierung von Grund auf unverzichtbar.

Grundlagen

Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff. Das Zusammenwirken zwischen Bewehrungsstahl und Beton beruht im wesentlichen auf folgenden drei Komponenten.

  • die chemische Verträglichkeit zwischen Beton und Stahl, damit verbunden der durch die Alkalität des Betons bewirkte Korrosionsschutz der Bewehrung.
  • die Verbundwirkung zwischen Beton und Stahl, welche eine Kraftübertragung gewährleistet.
  • Die etwa gleiche lineare Temperaturausdehnung unter Gebrauchsbedingungen.

Einstufung der Mängel

Korrosionsschäden bei Stahlbeton sind grundsätzlich technische Mängel, welche allgemein die Leistungsfähigkeit des Bauwerkes bzw. des Bauwerkteiles konstruktiv mindern. Eine globale Einstufung derartiger Mängel ist praktisch nicht möglich und es bedarf einer fachgerechten genauen Diagnose. Erfahrungsgemäß kann das wirkliche Ausmaß des Schadens erst im Rahmen partieller Untersuchungen festgestellt werden.
Hierzu gehören:

  • Druckfestigkeit des Betons
  • Haftzugfestigkeit des Betons
  • Karbonatisierungstiefe
  • Betonüberdeckung
  • Feuchtigkeit
  • Rißbreiten

Ursachen

Grundsätzlich basieren Betonschäden durch Korrosion auf folgender Ursache: Zement hydratisiert bei Wasserzugabe von ca. 40% seines Gewichtes chemisch bzw. physikalisch. Steigt der W/Z-Wert (Wasserzementwert), wie es aus verarbeitungstechnischen Gründen unumgänglich ist, so entstehen Kapillarporen, welche das überschüssige Hydratwasser aufnehmen. Der Kapillarporenanteil bestimmt die Dichte des Betons und langfristig gesehen den Karbonatisierungsablauf, das heißt gegebenenfalls den Abbau der Betonalkalität und damit des natürlichen Rostschutzes der zur Zugfestigkeit eingelegten Stahlbewehrung.

Mit anderen Worten: Je höher der Wasserzementwert, desto größer der Kapillarporenanteil und poröser die Betonstruktur und kurzfristiger unter sonst gleichen Voraussetzungen der Karbonatisierungsfortschritt, bei dem sich unter Einfluß von Kohlendioxid Kalziumhydroxid in Kalziumkarbonat umwandelt. Erreicht die Karbonatisierung den Bewehrungsstahl, wird unter Einfluß von Sauerstoff und Wasser die korrosionsschützende Passivschicht des Stahl zerstört, der Stahl in seiner Oberfläche in Rost umgewandelt, der mittels 2,5 fachen Volumens zur Absprengung der Betonüberdeckung führen kann.

Je hochwertiger ein Beton, d.h. je dichter, sprich kapilarporenärmer und damit druckfester, und je ausreichender die Bewehrungsüberdeckung (max. Korn + 5mm), desto geringer ist die Fronttiefe der Karbonatisierung (Stillstand der chemischen Umwandlung), desto langlebiger ist der Beton selbst. Je poröser dagegen das Betongefüge, also reichhaltiger der Kapillarporenanteil, desto geringer ist die Druckfestigkeit und desto kurzfristiger ist der Alkalitätsabbau und bei unzureichender Überdeckung die Korrosion der Bewehrung und die Zerstörung der Betonoberfläche.

So ist z.B. die Karbonatisierungstiefe, bezogen auf den W/Z-Wert (bei sonst gleichen Gegebenheiten) bei 0,5 etwa nur halb so groß wie bei 0,7. Hinzu kommt, daß die Kapillarporen einer Verbundwirkung unterworfen sind, was sich verständlicherweise beschleunigend auf die Karbonatisierungsgeschwindigkeit auswirken kann. Die Ursache einer Bewehrungskorrosion und der sich daraus ableitenden Betonflächenzerstörung liegt also einerseits an der Unzulänglichkeit der Betonstruktur und andererseits an einer zu geringen Bewehrungsüberdeckung.

Analyse

Korrosionsschäden bei Stahlbeton sind grundsätzlich Mängel, welche allgemein die Leistungsfähigkeit des Bauwerks bzw. des Bauwerkteiles konstruktiv mindern.

Unzureichende Überdeckungen stellen auch bei fachgerechter Überarbeitung einen sogenannten merkantilen Minderwert dar, d.h. auch bei Beseitigung der Schäden besteht ein Anspruch auf Wertminderung ggf. in Höhe der zu erwartenden laufenden Unterhaltungsarbeiten. Eine globale Einstufung derartiger Mängel ist praktisch nicht möglich und sie bedarf einer vorgeschalteten, fachgerechten, durch einen vereidigten Sachverständigen erstellten Diagnose.

Erfahrungsgemäß kann das wirkliche Ausmaß des Schadens u.U. erst im Rahmen partieller Untersuchungen – das setzt z.B. den Einsatz eines Fassadengerüstes bzw. einer hydraulischen Hebebühne voraus – ermittelt und auch die Überarbeitungskosten überschlagen werden.

Quelle: rifutec GmbH , 58636 Iserloh

Geschrieben von bauinformant

9. August 2009 um 18:11

Nachweis gegen Ermüdung für Betonstahl

ohne Kommentare

Im Zuge der A1-Änderung der DIN 1045 wurde das Arbeitsblatt 9 „Nachweis gegen
Ermüdung für Betonstahl“ vom Institut für Stahlbetonbewehrung e.V. überarbeitet
und kann unter hier als pdf-Dokument abgerufen werden.

>>>Download

Geschrieben von bauinformant

3. August 2009 um 19:30

Veröffentlicht in Stahlbeton

Verschlagwortet mit , , , ,

Produktgruppeneinteilung des Bund Güteschutz Beton- und Stahlbetonfertigteile e.V.

ohne Kommentare

Durch Herausgabe einer Vielzahl neuer deutscher und europäischer Normen war eine Überarbeitung der Produktgruppeneinteilung notwendig.

  • In den Produktgruppen 1 und 2 wurde auf die neuen Normen zu Rohren und Schächten umgestellt.
  • Pflaster, Platten und Bordsteine (Produktgruppen 4,5,13) wurden in DIN EN 1338 – 1340 geregelt und schließen auch bisher nicht genormte Produkte wie Einfassungssteine, Gartenplatten oder Muldensteine ein.
  • Durch Wegfall der Unterscheidung in BI und BII in DIN 1045 und Einbeziehung bisher getrennt genormter Fertigteile aus Spannbeton oder Leichtbeton und durch Berücksichtigung neuer Betonarten (z.B. selbstverdichtender Beton) wurde die Produktgruppe 6 neu geordnet.
  • Bisher nicht genormte Produkte der Gruppe 9 sind durch Herausgabe der europäischen Norm DIN EN 13198 „Straßenmöbel und Gartengestaltungselemente aus Beton“ zu genormten Produkten geworden.

Nachfolgend finden Sie das PDF-Dokument (externer Link, 7 Seiten, Stand: 08/2007)

>>>Download

Geschrieben von bauinformant

3. August 2009 um 13:01

Verbund, Verankerungen, Stöße

ohne Kommentare

Überarbeitetes Arbeitsblatt 7 „Verbund, Verankerungen, Stöße“, Stand 01/09

Im Zuge der A1-Änderung der DIN 1045 wurde das Arbeitsblatt 7 „Verbund,
Verankerungen, Stöße“ vom Institut für Stahlbetonbewehrung e.V. überarbeitet

Nachfolgend finden Sie das Pdf-Dokument (12 Seiten, externer Link)
Bewehren von Stahlbetontragwerken nach DIN 1045-1:2001-07 + A1:2008-07

>>>Download

Geschrieben von bauinformant

3. August 2009 um 09:28

Filigrane Beton-Pontons für die HafenCity

ohne Kommentare

Stichworte:
BETON
BETONBAU
BETONTECHNOLOGIE
STAHLBETON

Fachtext von: Heidelberger Zement

Der Sandtorhafen in der Hamburger HafenCity hat sich zur exquisiten Adresse für Liebhaber alter Schiffe gemausert. Auf acht Beton-Pontons können Besucher die Oldtimer der Meere besichtigen – und mit ihnen in See stechen. Für die Herstellung der Pontons verschmolzen Hoch- und Schiffsbau.

Der Sandtorhafen galt als modernes Hafenbecken. Selbst lange Dampfschiffe konnten ohne Hilfe der Strömung rasch wenden. Das war 1880. Für moderne Containerschiffe ist das Hamburger Hafenbecken heute allerdings viel zu klein, und anstelle von Lagerhallen entstehen Büro- und Wohnhäuser an der Waterkant.

Doch jetzt weht das Flair von damals wieder durch die modernen Häuserfluchten der HafenCity: Eine etwa 15 Meter breite und 360 Meter lange Pontonanlage mit einer imposanten Fläche von 5.400 Quadratmetern erstreckt sich abgewinkelt über das Wasser, als Anlegestelle für historische Schiffe wie das kohlebefeuerte Dampfschiff „Schaarhörn“ aus dem Jahr 1908, den Lotsenschoner „No. 5 Elbe“ aus dem Jahr 1884 und die zwölf Meter lange Rennjacht „Yeti“, aus dem Jahr 1912.

Sitzgelegenheiten sowie zehn kleine Pavillons mit Cafés, Restaurants, Geschäften und Kiosken laden zum Verweilen ein. Platz haben die Geschäfte nicht nur an Deck der Beton-Pontons, sondern wie bei einem Schiff auch in deren Bauch. Jeder Pavillon bietet rund sechzig bis achtzig Quadratmeter Nutzfläche auf Wasserniveau und zusätzlich weitere Lager- und Sanitärräume.

Damit die Pontons an das Strom- und Wassernetz der Stadt angeschlossen werden konnten, mussten jede Menge Kabel und Rohrleitungen verlegt werden. Allein sechs Tonnen Kabel verlaufen auf der Anlage. Jeder einzelne Ponton ist ein Unikat aus Stahlbeton und wiegt rund 1.000 Tonnen.

Die Konstruktion war für die Betonfachleute eine ganz neue Herausforderung. Denn hier musste sozusagen Schiffsbau mit Hochbaumitteln betrieben werden. Denn die Vorgehensweise beim Bau der Pontons war durchaus mit einem Hausbau vergleichbar: Zunächst wurden die Sohlen gefertigt, darauf dann die Wände und Decken geschalt. Ein Eisenflechter verlegte die Bewehrung aus Stahl, die anschließend mit Beton umschlossen wurde. Doch im Gegensatz zu den Stahlbetonbauteilen herkömmlicher Kaianlagen sind die Wände der Pontons an den meisten Stellen nur 17 Zentimeter dick – nur die Seite, an der die Schiffe anlegen, wurde mit zwanzig Zentimeter dicken Wänden ausgestattet. Solche Wanddicken wären selbst für ein Haus recht filigran, doch die Pontons würden sonst zu schwer und könnten nicht schwimmen.

Um trotz schmaler Wände dem Wasser zu trotzen, waren für die Pontons daher besondere Betonrezepturen nötig. Für diese sehr speziellen Anforderungen entwickelte die TBH Transportbeton Hamburg, eine Beteiligung von Heidelberger Beton, ausgefeilte Rezepturen. Michael Weiß, Betonexperte bei der TBH, erzählt: „Der Beton für die Wände enthielt ein spezielles Dichtungs- und Fließmittel, um einen sehr fließfähigen Beton der Konsistenz F6 zu erreichen, also eine möglichst sämige und nicht blutende Beschaffenheit, ähnlich wie beim Sichtbeton“.

Eine ganze Reihe Versuche war nötig, bis die Dosierung des Fließmittels richtig eingestellt und die gewünschte Konsistenz erreicht war. Als Transportbeton wurde ein C30/37 mit 8er Körnung Splitt verwendet. Für die Decken der Pontons waren wiederum andere Kriterien gefordert: Sie sollten frost- und tausalzbeständig sein. „Wir verwendeten hier einen C30/37 Transportbeton mit 16er Körnung Splitt und einer weichen Konsistenz von F3“, beschreibt Weiß.

Gefertigt wurden die Pontons an traditionellen Schiffsbauplätzen: zum einen in einem Schwimmdock in Kiel, zum anderen auf einem sogenannten Helgen in Lübeck. Im Inneren wurden die Pontons mit einem System aus Räumen ausgestattet, die mit druckdichten Türen verschlossen werden. Da jeder Ponton ein Unikat ist, musste für jeden einzelnen eine Schwimmstabilitätsberechnung durchgeführt werden, um sicherzugehen, dass er nicht sinkt, wenn er an einer Stelle leckschlägt und Wasser eindringt.

Der Produktionsaufwand ist der Hafenanlage nicht anzusehen. Gelassen bewegen sich die Pontons mit der Tide auf und ab, sicher festgehalten zwischen großen Pfählen, die tief in den Boden des Hafenbeckens gerammt wurden.

Bautafel

  • Bauherr/ Projektentwicklung: HafenCity Hamburg GmbH (Sondervermögen Stadt und Hafen)
  • Architekten: Architekturbüro E.M.B.T., Barcelona
  • Tragwerksplanung: IGHH Hamburg
  • Betreiber Traditionsschiffhafen: Stiftung Hamburg Maritim
  • Ausführende Firma Pontonbau: Aug. Prien, Hamburg
Technische Details:

  • Größe: 5.600 m² Nutzfläche
  • Länge: 340 m
  • Breite: bis 17 m
  • Anzahl: 8 Einzelpontons
  • Einzelgewicht Ponton: bis zu 800 Tonnen Gesamtgewicht: ca. 7.000 Tonnen
  • Bauhöhe: 290 cm, Freibordhöhe 80 cm
  • Aufbauten: max. 8 mit je 80 m² Nutzfläche
  • Zugängliche Untergeschossfläche: max. 1000 m²
  • Max. Belegung: bis zu 30 Schiffe
  • Beton für sechs der acht Pontons: 2.250 Kubikmeter Beton, geliefert von der TBH Transportbeton Kiel
  • Beton der Betonwände: C30/37 mit 8er Körnung Splitt sowie speziellem Dichtungs- und Fließmittel, in einer Konsistenz F6
  • Beton für Decken der Pontons: C30/37 mit 16er Körnung Splitt, frost- und tausalzbeständig, Konsistenz F3
  • Bauzeit: Dezember 2007 bis September 2008
Schiffsbau mit Hochbaumitteln: Die Beton-Pontonanlage am Hamburger Sandtorhafen schwimmt dank schlanker Wände. Sie erstreckt sich etwa 15 Meter breit und 360 Meter lang abgewinkelt über das Wasser – als Anlegeplatz für historische Schiffe. Fotos: Heidelberger Beton/S.Fuchs

Geschrieben von bauinformant

10. Juli 2009 um 10:05

Optische Schieflage – drei Brücken in Stahlbetonbauweise

ohne Kommentare

Optische Schieflage

Alles NOEtop Systemteile bis auf den Holzausgleich.

Widerlager der Brücken für die Neubaustrecke der B 464 mit NOE geschalt

Im Zuge der geplanten Aus- und Neubaustrecke der B 464 von Sindelfingen nach Renningen werden zunächst drei Brücken in Stahlbetonbauweise errichtet. Als Schalungsspezialisten holte sich das ausführende Bauunternehmen BSN aus Reutlingen die NOE Schaltechnik, Süssen ins Boot.

Was auf den ersten Blick wie ein gewöhn­liches Brückenbauwerk aussieht, bekommt beim zweiten Hinsehen ein völlig anderes Bild. Denn sowohl das erste der 3 Brückenbauwerke mit 5 Meter Höhe als auch die beiden Bau­werke mit jeweils 8 Meter Höhe kommen einem ziemlich schräg vor. „Die Widerlager sind vorne alle mit Anlauf, sprich die stehen nicht senkrecht, sondern fallen nach hinten weg“, erklärt Hans-Peter Nill, Geschäftsführer der BSN, Reutlingen die optische Schieflage. Das bedeutet, bei allen drei Bauwerken ist die vordere Widerlagerwand nach oben hin bis zu 1,5 Meter geneigt. Dabei verlaufen auch die Flügelwände nicht im rechten Winkel, sondern schräg zur Widerlagerwand.

mm-genaues Arbeiten

Eine Herausforderung die NOE-Schaltechnik in zweifacher Hinsicht bestens gelöst hat. Zum einen mit Verwendung der NOEtop Rahmenschalung und zum anderen durch die dreidimensionale Darstellung der Konstruktion im CAD. So konnten die Spezialisten bei NOE die Maße für die Ausgleichskeile ermitteln. Nach den von NOE gelieferten Plänen wurden die „Ausgleichskeile“ von BSN gefertigt.

Das Finale, ob die Konstruktion passt, konnte ausschließlich auf der Baustelle durchgeführt werden. Dort wurden die Flächen auf dem Boden vormontiert und aufgestellt. Änderungen während der Bauphase waren grundsätzlich nicht möglich. Alles musste auf den berühmten Millimeter genau passen. Denn bei Änderungen hätte die komplette Schalung wieder demontiert werden müssen. Es musste übrigens keine Schalung wieder demontiert und neu eingepasst werden.

Vorteil durch integrierte Gurtung

„Ein großer Vorteil war die integrierte Gurtung der NOEtop Rahmenschalung. Dadurch hatten wir kein Problem die vordere Schalung so stark zu neigen. Außerdem konnten die Spannstäbe wegen des hohen Bewehrungsgrades nicht immer an den vorgesehenen Positionen platziert werden, sondern mussten immer wieder verschoben werden. Bei der NOEtop mit der integrierten Gurtung war dies ohne Aufwand möglich, “ erklärte Nill. Ein weiterer Vorteil waren die NOEtop Großflächenelemente von 5,30 x 2,65 m. Als optimal erwies sich auch der hohe Betonierdruck von 88 kN, den die Schalung aushält.
Zum Einsatz kamen bei dem ersten Brückenbauwerk 180 m² NOEtop, beim zweiten und dritten Bauwerk rund 380 m² NOEtop Rahmenschalung. „Das war für dieses Projekt schon die wirtschaftlichste Lösung“, bestätigt der Fachmann und fügt hinzu, „wo andere auf Trägerschalung gegangen wären hatten wir durch die NOEtop Rahmenschalung mit integrierter Gurtung Flexibilität und Kosteneinsparung. Und was das komplette Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss führte, lag nicht zuletzt auch an der guten Betreuung durch die NOE-Schaltechnik, Süssen“.

Dass mit relativ wenigen Abstützungen sehr viel Fläche gestellt werden  kann ist ein wesentlicher Vorteil der NOEtop Großflächen-Elemente.

Auf den mm genau wurden die Ausgleiche gefertigt. Möglich wurde dies durch dreidimen­sionale Computeranimationen denen die genauen Abmessungen entnommen werden konnten.

Beton-Oberflächen die überzeugen.

Bilder und Texte: NOE Schaltechnik, Süssen

Begriffserklärungen zu „Schalung“ (externe Links zu Baulexikon):

Schalhaut
Rahmenschalungen
Stützenschalungen
Rundsäulenschalungen
Kletterschalungen
Dämmschalungen
Deckenrandschalungen
Ringbalkenschalungen
Sturzschalungen

Geschrieben von bauinformant

8. Juli 2009 um 08:19

Bewehren von Stahlbetontragwerken

ohne Kommentare

Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff und besteht aus Baustahl, Zementstein, Zuschlagstoffe und u. U. chemischen Zusätzen. Stahl kann hohe Zugkräfte aufnehmen, Beton weist hingegen eine hohe Druckfestigkeit auf. So werden beim Stahlbeton die Vorteile beider Werkstoffe miteinander vereint. Die Stahleinlagen (Bewehrung) können aus Betonstabstahl oder Betonstahlmatten bestehen. Stahlbeton wird für Konstruktionen eingesetzt, bei denen starke Zugkräfte auftreten. Ältere Bezeichnungen für Stahlbeton sind Eisenbeton und Monierbeton. Der Korrosionsschutz des Baustahles im Beton wird durch die hohe Alkalität bei 11,5 = ph = 13,8 gewährleistet.

Die häufigsten Baufehler sind eine zu geringe Betonüberdeckung, unzureichende Nachbehandlung des Betonbauteiles, ↑Kiesnester und Absandungen der Betonoberflächen, die Nichtbeachtung von Ausschalfristen und / oder eine nicht fachgerechte, den äußeren Umweltbedingungen angepasste Betonzusammensetzung.

Diese Baufehler führen dann oft zu einer Korrosion an der Bewehrung. Neben den optischen Fehlern kann dies auch statische Konsequenzen haben, da der Bewehrungsstahl ist für die Zugkräfte im Bauteil verantwortlich ist. Durch eine fortschreitende Korrosion mindert sich u. U. der der erforderliche Querschnitt des Baustahles. Maßgebliche Beurteilungskriterien sind die Betondeckung und die Karbonatisierungstiefe.

Betonstahl macht Beton zum Stahlbeton
Eine hochwertige Bewehrung, die aus rechnerischer und konstruktiver Sicht in ausreichender Menge eingelegt ist, gibt der Stahlbetonkonstruktion ihre Sicherheit gegen die bei der Bemessung in Ansatz gebrachten, aber auch gegen außergewöhnliche Beanspruchungen. Bei den Kosten ist es unrentabel, insbesondere in Relation zu den hohen Ingenieurkosten, die letzte, theoretisch
mögliche Einsparung an Bewehrung zeitaufwendig herauszurechnen. Eine Konstruktion mit wohldurchdachter Bewehrungsführung dankt es dem Tragwerksplaner durch Dauerhaltbarkeit und die Aktivierung von zusätzlicher Sicherheit im nicht auszuschließenden Katastrophenfall.

Das Sparpotential liegt nicht bei der Bewehrung, sondern im Bauablauf.
Eine Bewehrung, die übersichtlich konstruiert ist, erleichtert dem Biegebetrieb das Arbeiten, erleichtert das Verlegen und verhindert Verwechslungen. Eine geringe Zahl von Positionen ist anzustreben. Dies trägt zur Kostenminimierung bei.
Die Kosten für die Bewehrung sind relativ zu den anderen Gewerken als niedrig einzustufen. Im Regelfall sind das 3 bis 5 %, nur im Extremfall ca. 10 % der Rohbaukosten.

Hier finden Sie die DIN 1045-1:2001-07: Bewehren von Stahlbetontragwerken, Hrsg.: Institut für Stahlbetonbewehrung e.V.

Geschrieben von bauinformant

9. Juni 2009 um 14:42