Beton- und Stahlbetonbau 3/2020 Die Fachzeitschrift für den Konstruktiven Ingenieurbau. Seit 115 Jahren.

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Beton- und Stahlbetonbau 3/2020

Die Fachzeitschrift für den Konstruktiven Ingenieurbau.

Seit 115 Jahren.

Anzeigenschluss: PR-Beitrag: Druckunterlagen: Erscheinungstermin:

21.02.2020 24.02.2020 26.02.2020 März 2020 Produkte & Objekte

Firmen-Berichte zu Referenzobjekten, Produkten, Verfahren, Anwendungen, Dienstleistungen (Titelbild vorläufig) etc. zu den Themen:

Abdichtungstechnik

Arbeitsfugen, weiße Wanne, Injektionstechnik, Spritzbeton, WU-Beton, Risssanierung, WU-Richtlinie, hochtechnische Abdichtlösungen für Gebäude, Tunnel und Fundament etc.

Frischbetonverbundsysteme

Mechanischer Verbund, Adhäsiver Verbund, Wechsel mit der Betonrandzone, Verbundverhalten, Pla- nungsschritte, potentielle Einsatzgebiete, Anforderungen an den Untergrund, fachgerechte Verlegung, Dichtigkeit, Hybridabdichtungssysteme, Rissabdichtung, Normabdichtungsbahnen, Kunststoffabdich- tungsbahnen, Haftverbund, Prüfzeugnisse, Abdichtungsplanung, Duale Verbundwirkung, Dehnfugen, FBV-Folien etc.

Wasserundurchlässige Baukörper aus Beton

WU-Komplettsysteme, Entwurf, Planung, Bemessung, Bemessungswasserstande, Fugenabdichtungs- systeme, Injektion von Rissen, weiße Wanne, etc.

Aus der Industrie

Neues Praxishandbuch für Stremaform® Arbeitsfugenabstellung

Als Marktführer von Fugenabstellungen garantiert MAX FRANK mit Stremaform^® ein hochwertiges Produkt engi- neered in Germany, mit dem Sie Betonierfugen schneller, zuverlässig und funktional herstellen können. Strema- form® Fugenabstellungen sind das führende Produkt bei einbaufertigen Abschalsystemen für Betonier-fugen. Die Abstellungen werden als verlorene Schalung in Bodenplatten, Decken und Wänden eingesetzt.

Seit über 30 Jahren werden Stremaform® Produkte für Arbeitsfugen von MAX FRANK in Deutschland entwickelt und konstruiert. (Max Frank GmbH & Co. KG)

Nachhaltiges Abdichtungssystem für Langzeitschutz von Tiefgaragen

Mit seinem Sika Duplex System bietet die Sika Deutschland GmbH eine Gesamtlösung zur Abdichtung von Tief- garagen: Die Kombination aus Oberflächenschutz- und Frischbetonverbundsystem schützt das Gebäude vor Chlo- rideintrag durch Pkw und beidseitig vor Feuchtigkeit. Sanierungsbedingte Nutzungsunterbrechungen lassen sich so deutlich reduzieren und die Wirtschaftlichkeit der Gebäude steigern. Bauteile von Tiefgaragen sind dauerhaft hohen Belastungen ausgesetzt. Feuchtigkeit von außen und der Chlorideintrag aus Tausalz im Winter durch Pkw im Inneren der Parkbauten erfordern konstruktive Maßnahmen und effiziente Abdichtungskonzepte. Klassische Lösungen führen hier zu hohen Unterhaltungskosten und Nutzungsausfällen. Des Weiteren ist hier auch ein grö- ßeres Risiko infolge von Schäden, selbst aus temporärer Chlorideinwirkung, zu verzeichnen.

(Sika Deutschland GmbH)

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AQUAFIN-RB400 - Neue Maßstäbe für mineralische Dickbeschichtungen

Vor fast 20 Jahren brachte SCHOMBURG seine erste mineralische Dickbeschichtung auf den Markt. Als Hybrid- abdichtung vereinte sie erstmalig die Vorteile von flexiblen Dichtungsschlämmen und Bitumendickbeschichtungen.

Mit der damaligen Neuentwicklung nahm der ostwestfälische Baustoffspezialist eine Vorreiterrolle auf dem Gebiet der Bauwerksabdichtung ein, die sich bis heute in der Marke AQUAFIN wiederspiegelt. Mit AQUAFIN-RB400 hat SCHOMBURG jetzt eine neue mineralische Bauwerksabdichtung auf den Markt gebracht, die das Ergebnis einer kontinuierlichen Weiterentwicklung ist. Leistungsstärker als je zuvor, gelingt es mit dem neuen Produkt erneut Maßstäbe für qualitativ hochwertige Bauwerksabdichtungen zu setzen und Innovation in Perfektion zu überführen.

(SCHOMBURG GmbH)

MC-Injekt 2133 stoppt Wasser schnell

MC-Bauchemie hat das schnell schäumende, einkomponentige Injektionsharz MC-Injekt 2133 für Abdichtungs- maßnahmen auf den Markt gebracht. Es eignet sich unter anderem zum Stoppen von stark strömendem Wasser in Bauteilen oder Baugruben. Vor mehr als 30 Jahren hatte MC-Bauchemie das zweikomponentige Injektionsharz MC-Injekt 2033 zum Stoppen von Wassereinbrüchen in Bauwerken und zum Füllen von Hohlräumen in den Markt eingeführt. Mit dem neuen Injektionsharz MC-Injekt 2133 hat MC-Bauchemie jetzt ein einkomponentiges Produkt entwickelt, das sich einfacher und sicherer, weil ohne Mischen und große Vorbereitung, anwenden lässt. Es ist außerdem phthalatfrei, d.h. frei von gesundheitskritischen Weichmachern. (MC-Bauchemie Müller GmbH & Co.

KG)

Fahrbahnabdichtung trotz Kälte sichert gelungene Eröffnung

Die Bundesstraße 29 (B 29) verlief bislang durch den Ort Mögglingen. 2015 startete der Bau der neuen Ortsum- fahrung, die den Verkehr im Ort massiv reduziert. Die Ortsumfahrung überführen 14 neue Brücken, darunter die Schettelbachbrücke mit Brückenflächen von 912 und 928 m² sowie Bauwerk 9 mit ca. 200 m². Die Einweihung der Ortsumfahrung war auf April 2019 terminiert. Da rund um die Abdichtung der beiden Brücken jedoch nachts Temperaturen um -5°C, tagsüber um +8°C herrschten, war der Einsatz eines Materials gefragt, das bei solchen Witterungsbedingungen in nur 20 Minuten aushärtet. Die Wahl fiel auf den PMMA-Systemaufbau mit dem Grun- dierungsharz Wecryl 123 als Versiegelung, der Polymerbitumen-Schweißbahn Vedag VEDAPONT BE und zwei Lagen Gussasphalt. So ließen sich die Vorgaben der ZTV-ING 7.1 realisieren. (WestWood Kunststofftechnik GmbH)

Keller von innen abdichten

Die VARIOSEAL Kellerabdichtung erfolgt zwar von innen, es handelt sich jedoch speziell bei der Schleierinjektion um eine von innen nach außen gerichtete Außenabdichtung! Nur so bleibt das Bauwerk in Zukunft durch und durch trocken. Die feuchten Bereiche des Kellers werden von innen mit sogenannten Injektionspackern versehen, durch die das flüssige Abdichtungsmittel in die Wand hinein bzw. durch die Wand hindurch gepresst wird. Die be- sonderen Eigenschaften der VARIOSEAL-Materialien gewährleisten eine dauerhafte Abdichtung. Die VARIO- SEAL-Injektionsmittel haben eine sehr geringe Viskosität, die der von Wasser gleicht. Dadurch gelangen Sie auch in feinste Poren und Risse. (VARIOSEAL G&G Abdichtungstechnik GmbH)

Alte Ziegelei wird Wohnquartier

Am Ufer des Rheins entsteht auf dem Gelände einer ehemaligen Ziegelei ein neues Quartier. Die modernen Wohnbauten erinnern gestalterisch an die Geschichte des Ortes. Wände aus wasserundurchlässigem Beton (WU-Beton) integrieren den Hochwasserschutz für die historische Altstadt. Im Zusammenhang mit der topografi- schen Neugestaltung der ehemaligen Ziegelei ist auch der Hochwasserschutz für die Innenstadt neu ausgearbei- tet worden. Nun ist der ursprüngliche Schutzwall des Industrieareals, der den Blick auf den Rhein versperrt hat, gänzlich verschwunden. Der Hochwasserschutz wird an die Bebauung herangerückt. Eine Schutzmauer aus Stahlspundwänden mit einem Kopfbalken aus WU-Beton sitzt unmittelbar vor den Bauten, deren Wohngeschosse im Hochparterre über den Tiefgaragen beginnen. Sie ist gestalterisch so eingebunden, dass sie mit dem Sockel der Gebäude und der Einfassung der Mietergärten verschmilzt. Heidelberger Beton hat im Auftrag der Arge He- berger-Zech den Beton für die Bodenplatten, die Stahlbetondecken und für Pfeiler und Überzüge geliefert, wobei die großen Bauteile per Betonpumpe betoniert worden sind. Das wasserdichte Bauen im Untergeschoss unterlag besonderen Ansprüchen an den Beton, daher wurde der Einbau vom baustofftechnischen Labor der BTB Beton- technik überwacht. (HeidelbergCement AG)

THE M ENV O RS CHAU Fachaufsätze

Rolf-Rainer Schulz, Herbert Kahmer

Konsequenzen aus den Anforderungen der WU-Richtlinie für Elementwände Herstellung und Nachweis der Rauheit an den Innenoberflächen der

Fertigteilschalen

Die neue DAfStb-Richtlinie für Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) fordert für Betonfertig- teile mit Ortbetonergänzung eine vollflächige kornraue Oberfläche und den Nachweis einer mittleren Rautiefe von nunmehr 1,5 mm statt bisher 0,9 mm. Dies gilt demnach auch für den Bereich der Gitterträger, was sowohl her- stellungstechnisch als auch messtechnisch eine besondere Herausforderung darstellt. Bei Element-wänden muss im Rahmen der Erstprüfung sogar an den Innenoberflächen beider Fertigteilschalen geprüft werden. In der laufen- den Produktion und auf der Baustelle genügen normalerweise eine Sichtprüfung und der Vergleich mit einer Refe- renzplatte. In Zweifelsfällen ist jedoch mit dem Sandflächenverfahren oder mit lasergebundenen Verfahren zu prüfen. Die Richtlinie lässt allerdings offen, wie dies in der Praxis umzusetzen ist. Deshalb ist es das Ziel dieses Beitrags, Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen.

Andreas Müller, Christian Sodeikat, Jörg Schänzlin, Franz Knab, Lukas Albrecht, Robin Groschup und Philipp Obermeier

Die Gänstorbrücke in Ulm

– Untersuchung, Probebelastung und Brückenmonitoring

Bei der 1950 in Ulm über die Donau errichteten Gänstorbrücke handelt es sich um eine der ältesten Spannbeton- brücken in Deutschland. Bereits bei Untersuchungen in den 1980er Jahren zeigte sich, dass Spanngliedhüllrohre unvollständig verpresst wurden, der Spannstahl Korrosionserscheinungen aufweist und lokal Chlorideintragungen in den Beton stattgefunden haben. Im Jahr 2018 wurden bei umfangreichen Bauwerksuntersuchungen erhebliche standsicherheitsrelevante Korrosionsschäden an Spanngliedern vorgefunden. Da eine vollumfängliche Zustands- prüfung aufgrund der großen Anzahl an Spanngliedern nicht mit vertretbarem Aufwand möglich ist und nicht aus- geschlossen werden kann, dass sich der Bauwerkszustand bis zur Realisierung eines Ersatzneubaus weiter ver- schlechtert, wurde ein Monitoringsystem installiert. Zur Kalibrierung des Messsystems und zur Festlegung von Warn- und Alarmwerten wurde eine Probebelastung mit definierten Verkehrslasten durchgeführt. Die Vorgehens- weise bei den Untersuchungen, die Konzeptionierung der Probebelastung und des Monitoringsystems sowie wesentliche Ergebnisse werden im Rahmen des vorliegenden Beitrags vorgestellt.

Marian Ralbovsky, Alois Vorwagner, Michael Kleiser, Thomas Kozakow, Roman Geier

Verkehrsschwingungen bei Betonierarbeiten auf bestehenden Straßenbrücken.

Schwingungsprognosen zur Bewertung von Bauzuständen im Zuge der neu errich- teten Autobahnbrücke A23-Hochstraße Inzersdorf

Bauarbeiten an bestehenden Brücken müssen oft bei aufrechterhaltenem Verkehr stattfinden. Bei Brückenverbrei- terungen oder dem Schließen von Arbeitsfugen ist der erhärtende Beton verkehrsinduzierten Schwingungen aus- gesetzt, welche das Gefüge nachhaltig schädigen können. Dabei ist die Amplitude der auftretenden Schwing- schnelle ein maßgeblicher Parameter. Im konkreten Fall werden Einflüsse auf die Größe der verkehrsinduzierten Schwingungen eines Plattentragwerks im Zuge von Bauarbeiten an der Autobahn A23 der Hochstraße Inzersdorf in Wien untersucht, welches unter Verkehr in mehreren Bauphasen neu errichtet wurde. Mittels dynamischer Zeit- verlaufsüberfahrtsberechnungen wurden durch Variation der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrzeugmasse und des Straßenprofils jene Parameter identifiziert, die den größten Einfluss auf die Brückenschwingungen ausüben.

Dabei wurden für FEM-Simulationen reale gemessene Straßenprofildaten verwendet, die durch ein hochauflösen- des Laserscanning der maßgebenden Fahrspuren erhoben wurden. Die dynamischen Tragwerkseigenschaften wurden durch Schwingungsmessung verifiziert. Während die Durchbiegungen und Dehnungen des Tragwerks vor allem durch die Fahrzeugmasse beeinflusst werden, sind die Schwinggeschwindigkeiten in erster Linie durch das Straßenprofil bestimmt. Die prognostizierten Schwinggeschwindigkeiten wurden mit einem der Literatur entnom- menen Grenzwert verglichen, bei dessen Einhaltung es zu keiner Beeinträchtigung des jungen Betons kommen sollte. Die Ergebnisse dienten als Entscheidungsbasis für die Wahl der geeigneten Maßnahmen während der kritischen Erhärtungsphase des Betons in der Anschlussfuge.

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Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten bei Carbonbeton

Die Bemessung von Tragwerken erfolgt nach dem semiprobabilistischen Sicherheitskonzept mit der Trennung von Einwirkungs- und Widerstandsseite. Dabei werden die Teilsicherheitsbeiwerte für Beton und Betonstahl im we- sentlichen aufgrund umfangreicher Erfahrungswerte festgelegt. Somit wird auch ein allgemein akzeptiertes rech- nerisches Zuverlässigkeitsniveau erreicht. Entsprechende Erfahrungswerte liegen für neue Bauarten wie dem Carbonbeton nicht vor. Damit ergibt sich für die Festlegung eines Teilsicherheitsbeiwerts ein Zielkonflikt. Einer- seits darf er nicht zu gering sein, damit das erforderliche Zuverlässigkeitsniveau erreicht wird, andererseits aber auch nicht zu hoch, um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Der Beitrag entwickelt einen methodisch schlüssi- gen Ansatz zur Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten für Bauarten, für die nur geringe Erfahrungswerte hinsicht- lich ihrer Zuverlässigkeit vorliegen. Vorausgesetzt wird die Kenntnis der statistischen Eigenschaften der Wider- standsseite des zugrundeliegenden Bemessungsmodells. Zur Bestimmung von Teilsicherheitsbeiwerten wird der semiprobabilistische Widerstandswert in Bezug zum probabilistischen Wert nach der First Order Reliability Method (FORM) gesetzt. Als Maßzahl des Zuverlässigkeitsniveaus wird daraus die sog. Zuverlässig-keitsreserve abgelei- tet. Die Zuverlässigkeitsreserven der bewährten Stahlbetonbauweise werden schließlich als Bezugswert für den Teilsicherheitsbeiwert der Carbonbewehrung verwendet. Der Ansatz wird am Beispiel der Biegebemessung mit reiner Carbonbewehrung und gemischter Bewehrung veranschaulicht, ist aber grundsätzlich auch auf andere Be- messungssituationen anwendbar.

Karoline Holz, Manfred Curbach

Zugtragverhalten von Carbonbeton unter Hochtemperaturbeanspruchung

Für die breite Anwendung von Carbonbeton als konstruktiven Baustoff ist die Kenntnis der Materialkennwerte und des Materialverhaltens unter verschiedenen Expositionsbedingungen, also auch unter Hochtemperaturbeanspru- chung, von großer Bedeutung. Vor allem muss eine ausreichende Sicherheit gegenüber dem Versagen eines Bauteils im Brandfall gewährleistet werden. Hierzu ist der Wissensstand allerdings noch äußerst lückenhaft. Aus- gehend von dieser Fragestellung wurde das Zugverhalten der aktuell für die Anwendung aussichtsreichsten Mate- rialkombinationen bis zu einer Temperatur von 600 °C untersucht. Im vorliegenden Beitrag wird ein Überblick über das Versuchsprogramm und die Versuchsdurchführung gegeben. Es wird hierbei auch auf die Möglichkeiten che- mischer Untersuchungen am Bewehrungsmaterial unter Hochtemperatur sowie den verwendeten Versuchsaufbau für die Zugprüfung eingegangen. Abschließend werden die erzielten Ergebnisse dargestellt, diskutiert und einge- ordnet.

Sergej Rempel, Marcus Ricker, Josef Hegger

Biegebemessungsmodell mit einer geschlossenen und iterativen Lösung für Textilbetonbauteile

Reine Biegung und Biegung mit Normalkrafteinfluss

Zur Realisierung der bisherigen Bauobjekte mit textiler Bewehrung wurden Zustimmungen im Einzelfall und allge- meine bauaufsichtliche Zulassungen benötigt, wofür kosten- sowie zeitintensive Trag- und Gebrauchstauglich- keitsuntersuchungen durchgeführt werden mussten. Dabei waren insbesondere umfangreiche Untersuchungen zum Nachweis der Biegetragfähigkeit notwendig. Damit in Zukunft die Anzahl der Versuche deutlich reduziert wer- den kann, ist ein praxistaugliches Biegebemessungsmodell erforderlich. In diesem Beitrag wird ein allgemeingülti- ges Ingenieurmodell für eine Biegebeanspruchung mit und ohne Normalkrafteinfluss vorgestellt. Hierfür werden für den Beton die bekannten Materialgesetze nach Norm verwendet. Für die textile Bewehrung wird aufbauend auf den bisherigen Untersuchungen ein Vorschlag für den Spannungs-Dehnungsverlauf gemacht. Das Modell wird durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen verifiziert, bei denen die für die Biegebemessung maßgeben- den Parameter variiert werden. Abschließend wird aufbauend auf dem Ingenieurmodell ein Bemessungsmodell vorgeschlagen, bei dem zusätzlich Sicherheitsbeiwerte berücksichtigt werden.

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Torsten Welsch, Rainer Mucha, Martina Schnellenbach-Held, Markus Held

Experimentelle Untersuchungen zum Durchstanztragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche

Bei der Errichtung von Hochbauten werden schon seit einigen Jahren bevorzugt Stahlbetonflachdecken einge- setzt, die aufgrund ihrer punktförmigen Stützung eine flexible Grundrissgestaltung mit leichten Trennwänden er- möglichen. Bei sehr schlanken Druckgliedern wie Stützen aus hochfestem Beton, Schleuderbetonstützen oder Verbundstützen für die punktförmigen Auflager der Flachdecken ergibt sich die technische Herausforderung der vertikalen Lastdurchleitung durch die in der Regel aus normalfestem Beton hergestellten Flachdecken. Hierfür wurden Konstruktionselemente in Form von hochfesten Kernen entwickelt, die den Deckenknoten durchdringen und somit einen direkten vertikalen Kraftschluss zwischen den am Knoten angreifenden Stützen ermöglichen. In diesem Fall verbleibt für die Lasteinleitung aus der Decke in die untere Stütze nur eine im Querschnitt deutlich reduzierte, ringförmige Lasteinleitungsfläche. Im Vorfeld durchgeführte Finite-Elemente-Simulationen zum Durch- stanztragverhalten solcher lochrandgestützter Platten mit kleiner ringförmiger Lasteinleitungsfläche lassen den Schluss zu, dass sich je nach Größe der Lasteinleitungsfläche und der Art der konstruktiven Ausbildung Effekte auf das Bruchverhalten und die Versagenslasten ergeben. Es wird über die Ergebnisse experimenteller Untersu- chungen dieser besonderen Durchstanzproblematik und der begleitend durchgeführten Finite-Elemente-Simulatio- nen berichtet.

Bericht

Vorschau auf den österreichischen Baukongress 2020

(Änderungen vorbehalten)