Buffl

Kartenstapel

ks
by kevin S.
  • : Es ist rechnerisch nachzuweisen, dass die charakteristische Zugfestigkeit des Betons (fctk;0,05(t)) zu keinem Zeitpunkt durch auftretende, überwiegend zentrische Zugspannungen überschritten wird.


Dieser Nachweis ist die Kernbedingung für den Entwurfsgrundsatz a (Rissvermeidung) gemäß der WU-Richtlinie. Das Ziel ist es, rechnerisch sicherzustellen, dass der Beton während der gesamten Erhärtungs- und Nutzungsphase im Zustand I (ungerissen) bleibt.

Die Berechnung erfolgt durch eine Gegenüberstellung der einwirkenden Zugspannungen und der vorhandenen Materialfestigkeit zu jedem kritischen Zeitpunkt (t).


Zuerst müssen alle Spannungen berechnet werden, die den Beton „auseinanderziehen“ wollen. Diese setzen sich meist aus zwei Anteilen zusammen:

  • Zwangspannungen aus abfließender Hydratationswärme: In massigen Bauteilen (wie Ihrer 70 cm Bodenplatte) erwärmt sich der Kern. Beim Abkühlen will sich der Beton zusammenziehen, wird aber durch die Reibung auf der Sauberkeitsschicht daran gehindert

  • Dem gegenüber steht die Festigkeit des Betons. Diese ist bei diesem Nachweis nicht konstant, sondern zeitabhängig (t):

    • Charakteristischer Wert: Es wird das 5%-Fraktil (fctk;0,05​) angesetzt


Um diesen Nachweis zu erfüllen, darf der Statiker nicht einfach nur mehr Stahl einlegen (Stahl verhindert keine Risse, er begrenzt nur deren Breite). Er muss stattdessen:

  1. Die Zwangspannungen reduzieren: Durch Gleitschichten unter der Platte (Reibung senken).

  2. Die Wärmeentwicklung begrenzen: Durch die Vorgabe von LH-Zementen (weniger Temperaturanstieg).

  3. Die wirksame Festigkeit (fct,eff) korrekt ansetzen: Wie wir besprochen haben, unter Berücksichtigung des wärmebedingten realen Alters


1.fctm (mittlere Zugfestigkeit):


2.fct,eff (wirksame Zugfestigkeit):


  1. Wirksame Zugfestigkeit (fct,eff): Für die 70 cm dicke Bodenplatte darf nicht pauschal mit fct,eff = 0,5 * fctm gerechnet werden. Aufgrund der Hydratationswärme ist das wärmebedingte reale Alter des Betons zum Zeitpunkt des Temperaturmaximums zu berücksichtigen.


1.Das ist die durchschnittliche Zugfestigkeit, die ein Beton nach der Standard-Aushärtung von 28 Tagen im Labor erreicht,. Es ist sozusagen der „Zielwert“ für die volle Festigkeit.


2.Das ist die Festigkeit, die der Beton tatsächlich zu dem exakten Zeitpunkt besitzt, an dem man die Rissgefahr untersucht,. Da Beton beim Erhärten erst langsam fest wird, ist dieser Wert am Anfang (nach 2–3 Tagen) viel niedriger als nach 28 Tagen,.



3.Normalerweise nehmen Statiker bei „jungem“ Beton pauschal an, dass er erst 50 % seiner Endfestigkeit erreicht hat (0,5⋅fctm​), wenn die ersten Spannungen auftreten,. Bei massigen Bauteilen wie Ihrer Bodenplatte ist das jedoch oft falsch,.

  1. Die Eigenwärme (Hydratationswärme): Wenn Zement mit Wasser reagiert, entsteht Wärme,. In einer 70 cm dicken Platte kann diese Wärme aus dem Kern nur sehr langsam nach außen abfließen, wodurch sich das Bauteil innen stark aufheizt

  2. Turbo-Erhärtung durch Hitze: Diese Wärme wirkt wie ein Beschleuniger auf den Beton. Durch die hohen Temperaturen im Inneren erhärtet der Beton chemisch viel schneller als im kühlen Labor,.

  3. Das „reale Alter“: Zum kritischen Zeitpunkt (nach ca. 2 bis 3 Tagen), wenn die Platte beginnt abzukühlen und Risse entstehen könnten, hat der Beton durch die Eigenwärme bereits ein höheres „wahres“ Alter und damit eine viel höhere Festigkeit erreicht,.

  4. Der Korrekturfaktor (0,70 statt 0,50): Da der Beton also schon „reifer“ und fester ist, schreibt das Regelwerk vor, mit einer höheren wirksamen Festigkeit zu rechnen. Für Bauteile bis 2,0 m Dicke wird daher ein Faktor von 0,70 (statt 0,50) empfohlen,.


Maßnahmen für a) Bodenplatte

Konstruktive Maßnahmen (Zwangsminderung)

Diese Maßnahmen zielen darauf ab, dem Bauteil eine möglichst freie Verformung während des Abkühlens zu ermöglichen:

  • Gleitlagerung: Unter der Bodenplatte ist eine flügelgeglättete Sauberkeitsschicht vorzusehen, auf der eine zweilagige PE-Folie als Gleitschicht ausgelegt wird, um die Reibung zum Untergrund zu minimieren.

  • Vermeidung von Festhaltepunkten: Die Unterseite der Platte muss eben und ohne unnötige Versprünge oder lokale Vertiefungen (wie Einzelfundamente) ausgeführt werden, da diese als „Festhaltungen“ wirken und massiven Zwang erzeugen.

  • Hydratationsgassen: Bei großen Abmessungen sollten schmale Betonierlücken (Temperaturgassen) geplant werden, die erst zeitversetzt (nach ca. 10 bis 14 Tagen) geschlossen werden, wenn die Hauptverformungen der angrenzenden Abschnitte abgeklungen sind.

 

Ausführungstechnische Maßnahmen

Diese steuern den zeitlichen Ablauf und die Bedingungen der Erhärtung:

  • Betonierzeitpunkt: Die Betonage sollte in den kühleren Abend- oder Nachtstunden oder in der Übergangsjahreszeit erfolgen, um die Temperaturdifferenz zur Umgebung gering zu halten.

  • Frühzeitige Nachbehandlung: Unmittelbar nach dem Glätten muss die Oberfläche durch Folien oder Curing-Mittel vor Austrocknung geschützt werden, um oberflächennahe Risse zu vermeiden.

  • Wärmehaltende Nachbehandlung: Dies ist für EGS a die wichtigste Maßnahme: Nach Erreichen des Temperaturmaximums (ca. nach 2 Tagen) muss die Platte mit Thermomatten abgedeckt werden. Diese Abdeckung muss ca. 10 bis 14 Tage verbleiben, bis die Temperaturdifferenz zwischen Bauteilkern und Oberfläche weniger als 10 K beträgt

Betontechnologische Maßnahmen (Wärmesteuerung)

Das Ziel ist eine Rezeptur mit minimaler und verzögerter Wärmeentwicklung:

  • Zementwahl: Es ist zwingend ein LH-Zement (Low Heat) (CEM III) mit einer niedrigen Hydratationswärmeentwicklung  zu verwenden.

  • Zusatzstoffe: Die Verwendung von Flugasche als reaktivem Zusatzstoff ist vorzusehen, da sie den Zementgehalt reduziert und die Wärmeentwicklung über einen längeren Zeitraum verteilt.

  • Frischbetontemperatur: Diese wird beim Einbau auf maximal +20 °C begrenzt. Bei sommerlichen Temperaturen kann eine Kühlung der Gesteinskörnung oder des Zugabewassers (Scherbeneis) erforderlich sein


Maßnahmen für c) Wände

Konstruktive Maßnahmen (Zwangsminderung & Risssteuerung)

Elementwände sind für EGS c besonders geeignet, da die Stoßfugen der Elemente als systemimmanente Sollrissstellen wirken.

  • Sollrissfugen: Wir nutzen die vertikalen Stoßfugen der Elementwände planmäßig als Sollrissquerschnitte. Damit die Risse sicher an diesen Stellen entstehen, weisen diese Fugen eine ausreichende Querschnittsschwächung auf.

  • Fugenabstände: Wir ordnen die Sollrissfugen in einem Abstand von Wandhöhe an (bzw. bis zum 3-fachen der Wandhöhe bei Elementwänden), um sicherzustellen, dass die Wandabschnitte dazwischen rissfrei bleiben

  • Fugenabdichtung: Siehe -> Punkt 10

 

Betontechnologische Maßnahmen (Optimierung des Kernbetons)

Der Fokus liegt auf einer guten Verarbeitbarkeit des Ortbetonkerns, um Hohlräume an den Fugenblechen zu vermeiden.

  • Betonrezeptur: Wir verwenden eine Rezeptur mit niedriger Hydratationswärmeentwicklung (LH-Zement CEM III)), um den frühen Temperaturzwang im Wandkern zu minimieren.

  • Konsistenz: Wir legen mindestens die Konsistenzklasse F3 (oder weicher) fest, um eine vollständige und hohlraumfreie Füllung des schmalen Ortbetonkerns (ca. 120–140 mm lichter Abstand) sicherzustellen.

  • Anschlussmischung: Am Wandfuß schreiben wir zwingend eine Anschlussmischung mit reduziertem Größtkorn () auf einer Höhe von mindestens 300 mm vor. Dies stellt sicher, dass der Fußpunkt und die dortigen Fugenbleche ohne Kiesnester umschlossen werden.

 

 

Ausführungstechnische Maßnahmen (Einbau & Abdichtung)

Diese Maßnahmen sichern den monolithischen Verbund und die spätere Dichtheit.

  • Vornässen: Unmittelbar vor dem Betonieren des Kerns müssen die Innenflächen der Elementplatten ausreichend lange vorgenässt werden. Dies verhindert, dass die Platten dem Frischbeton das Wasser entziehen, und sichert den Verbund.

  • Planmäßige Injektion: Da wir nach EGS c verfahren, ist die Injektion der wasserführenden Sollrissfugen (mit Polyurethanharz) eine fest eingeplante Maßnahme, die vor dem hochwertigen Innenausbau (UG 1) durchgeführt wird.

  • Zugänglichkeit: Wir stellen planerisch sicher, dass die Wandoberflächen luftseitig zugänglich bleiben, damit Risse jederzeit detektiert und saniert werden können


Author

kevin S.

Information

Last changed