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Betontechnik: Fragenkatalog 3


UNI Hannover: Spritzbeton - Vergussmörtel und -betone, Risse im Beton, Klettern und Gleiten


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Was verstehen Sie unter dem Begriff Rückprall? Wodurch wird die Menge des Rückpralls beeinflusst?

Der Rückprall ist der Teil des durch die Spritzdüse geförderten Baustoffs, der nicht an der Auftragsfläche haftet, insbesondere größere Bestandteile der Gesterinskörnung.

  • Spritzwinkel
  • Düsenabstand
  • Austrittsgeschwindigkeit

 

Warum ist die Verarbeitungszeit von großer Bedeutung für Spritzbeton? Wodurch wird sie beeinflusst?

Die Verarbeitungszeit ist von großer Bedeutung, da sie grade bei Nassspritzbeton sehr kurz sind (i.d.R. 2-3 Stunden nach dem Anmischen)

Einflüsse:

  • Menge und Art des Zements
  • Feuchtegehalt der Trockenmischung
  • Temperatur

Nenne Sie Vorteile von der Verwendung von Rahmenschalung gegenüber der Verwendung von Trägerschalung.

Rahmenschalung ist durch die schon fertig verbundenen Elemente (Schalhaut, Träger und Riegel) schneller aufstellbar. Durch die besondere Profilierung des Tafelrandes mit einem umlaufenden Überstand des Metallrahmens über die Schaltafel wird diese geschützt, und das Element erreicht insgesamt eine wesentlich höhere Lebensdauer.

Die Trägerschalung muss projektbezogen vorgefertigt werden beim Schalungshersteller.

Was verstehen Sie unter "frühem Zwang" und unter "spätem Zwang"?

Früher Zwang:

Zwangsbeanspruchung aus der Verformungsbehinderung während des Hydratationsprozesses. Eigenspannungen im Beton durch den inneren Zwang.
(Bis zu ca. 8 Tage nach Betonage)

 Später Zwang:

Wenn am Ende der Abkühlphase noch keine Risse aufgetreten sind, bleibt zumindest ein Teil des Hydratationswärmezwangs als Eigenspannung im Bauteil. Dieser kann sich dann mit späteren Zugspannungsbeanspruchungen überlagern. (z.B. aus Schwinden)

Typischer Anwendungsfall: Verformungsbehinderung durch Betonierabschnitte (Wand - Sohle)

Nennen Sie typische Einsatzgebiete für Vergussmörtel u. -betone.

  • Als Betonersatz im Sinne der DAfStb-Richtlinie für Schutz- und Instandsetzung von Betonbauteilen lediglich für:
    • das Unter- bzw. Vergießen von Bauteilen (z.B. Brückenlager)
    • Vergießen kleinformatiger Fehlstellen, Spalten und Hohlräume
  • Ausfüllen von Fugen
  • Einbetonieren von Stützen in Köcherfundamente

 

Welche zusätzlichen Bestandteile (ausgehend von Beton nach DIN 1045-2 u. DIN EN 2016-1) kommen typischerweise bei Spritzbeton zum Einsatz?

  • Stahlfasern
  • Polymerfasern
  • Spritzbetonbeschleuniger

Was ist im Hinblick auf die Verbundeigenschaften der Stabstahlbewehrung beim Gleitbauverfahren zu beachten? Begründen Sie!

Durch die enstehenden Reibungskräfte zwischen Schalung und frischem Beton entstehen Störungen beim Erhärtungsvorgang und es kommt zu einer Auflockerung der Randzone. Dies hat negative Auswirkungen auf das Verbundverhalten. Die Verbundbedingungen sind als mäßig anzusehen. (Abminderung mit Faktor 0,7)

Benennen Sie die Grenzen der Gleitbauweise.

  • Bauwerken mit stark veränderlichen Querschnitten, vielen Versprüngen, häufigen Änderungen der Wanddicke
  • Verwendung vieler Einbauteile mit großer Genauigkeit
  • Baustellen, bei denen keine qualitativ hochwertige, stetige Betonversorgung zweifelsfrei gewährleistet werden kann
  • Sichtbetonbauwerke bzw. –bauteile mit hohen Anforderungen an die Farbtongleichmäßigkeit der sichtbaren Flächen
  • Konischen Türmen mit Ausrundungsradien < 20 m
  • Konischen Türmen mit Neigungen gegen die Vertikale > 18 Grad

Wie wird beim Gleitbau die Einhaltung der Mindestbetondeckung sichergestellt und das Zusammenklappen der Bewehrung verhindert?

  • Die Betondeckung wird durch Gleithaken sichergestellt
  • Das Zusammenklappen der Bewehrung wird durch U-Bügel verhindert (ca. 1 Stück /m²)

Gibt es Unterschiede bei der Rissbildung?

Ja, Risse können aufgrund verschiedener Ursachen entstehen und unterschiedliche Ausprägungen haben:

  • Infolge Verarbeitung
    • Frühschwinden
  • infolge baustofflicher Schädigung
    • Zusammensetzung (z.B. AKR)
    • Dauerhaftigkeit (z.B. Frost)
  • infolge Zwang / äußere Belastung
    • Zwang (z.B. Baugrundsetzungen)
    • äußere Belastung (Überlastung)

Ausprägung:

  • Oberflächliche Netzrisse
  • Setzrisse (ausgerichtet)
  • Biegerisse
  • Schubrisse

Benennen Sie unterschiedliche Schwindmechanismen.

  • Frühschwinden (Kapillarschwinden)
    • innerhalb der ersten Stunden durch starke Austrocknung der Oberfläche
  • Schrumpfen
    • "Chemisches" Schwinden
      • Hydratationsprodukt hat kleineres Volumen
    • "Autogenes" Schwinden
      • innere Austrocknung (bei niedrigen w/z-Werten)
  • Trocknungsschwinden
    • Aufgrund Umgebungsbedingungen
    • Über langen Zeitraum austrocknen des erhärteten Betons
    • Durch Überschusswasser entstehen Kapillarporen

Warum sollten keine ganzen Bauteile (Wände, Stützen, etc.) aus Vergussmörtel oder -beton hergestellt werden? Mit welchen Problemen ist zu rechnen?

Die Verarbeitungszeiten liegen oftmals bei wenigen Minuten.

Die maximale Schichtdicke sollte das 25-fache des Größtkorns (<= 4mm) nicht überschreiten. 25 * 4 mm = 100 mm

Die folgenden Antworten sind nicht gesichert:

Die Anforderung an die Dichtigkeit der Schalung aufgrund der Dünnflüssigkeit wäre zu hoch für baupraktische Lösungen.

Aufgrund des Fehlens der größeren Gesteinskörnung fehlt eine gute Abstufung für größere Bauteilabmessungen.

Bei der hohen Mindestfestigkeitsklasse C50/60 ist ein hoher Hydratationsgrad zu erwarten.

Unter welchen Umständen / bei welcher Art von Bauwerken bestehen erhöhte Anforderungen an die Rissbreitenbegrenzung?

  • Spannbetonbauteile (Spannglieder sehr korrosionsempfindlich)
  • Stark einwirkende Umgebungsbedingungen (Meerwasser, Faulbehälter, Kühlturm mit Rauchgasentwicklung)
  • Hohe Anforderung and die Wasserdichtigkeit (Trogbauwerke, Tunnel, Schleusen etc.)
  • Abschirmung wassergefährdender Stoffe (Silos, Kläranlagen, Tankstellen)

Welche Prüfungen sind nach DAfStb-Richtlinie "Vergussmörtel und Vergussbeton" gefordert?

Mit der bauaufsichtlichen Einführung der DAfStb-Richtlinie wird für die betroffenen Vergussmörtel/-betone die bisher auf freiwilliger Basis durchgeführte Fremdüberwachung
nach DBV-Merkblatt “Vergussmörtel” abgelöst durch eine nunmehr bauaufsichtlich geforderte Überwachung und Zertifizierung der entsprechenden Produkte.
Die Bestätigung der Übereinstimmung durch eine vom DIBt dafür anerkannte  Zertifizierungsstelle setzt dabei eine Überwachung des Herstellwerkes durch eine Überwachungsstelle voraus.

Was ist hinsichtlich der Qualifikation von Düsenführern bei Spritzbeton zu beachten?

Welche zusätzlichen Anforderungen ergeben sich nach ZTV-ING?

Die Qualität des Spritzbetons hängt maßgeblich von der Eignung des Düsenführers ab. Der Düsenführer muss ausreichend geschult sein.

Nach TZV-ING:

Das Bauunternehmen muss eine sachkundige Fachkraft (SIVV-Schein) vorhalten.

Es dürfen nur Düsenführer eingesetzt werden, die eine Prüfung erfolgreich abgelegt haben. Bei inländischen Bietern gilt die Bescheinigung des Ausbildungsbeirates "Schutz und Instandsetzung im Betonbau" (Düsenführerschein). Bei ausländischen Bietern ein gleichwertiger Qualifikationsnachweis.

 

 

Was verstehen Sie unter dem Begriff "Spritzbeton" und wofür wird Spritzbeton verwendet?

Beton aus einer Grundmischung, der aus einer Spritzdüse pneumatisch aufgetragen und durch die Aufprallenergie verdichtet wird.

  • Instandsetzung
  • nachträgliche Verstärkung von Bauteilen
  • Gelände und Felskonsolidierung
  • temporärer Verbau
  • Tunnelbau
  • naturähnliche Oberflächen

Erläutern Sie den Unterschied zwischen Nass- und Trockenspritzverfahren.

Beim Nassspritzverfahren wird der Beton vorher mit Wasser angemischt und mit Luftzugabe in der Düse gespritzt.

Beim Trockenspritzverfahren wird Wasser erst in der Düse zugegeben.

Nennen Sie 2 entscheidende Einflüsse auf die Verarbeitung von Vergussmörtel und -beton.

  • Temperatur bei Einbau (~8 - 30°C)
  • Vorbereiteter Untergrund
  • Schalungen müssen vollflächig mit Trennmittel eingestrichen werden
  • rel. Luftfeuchtigkeit muss < 80% sein

In einer großen Tunnelbaustelle finden umfangreiche Spritzbetonarbeiten statt. Welches Spritzverfahren bietet sich an? Begründen Sie!

Nassspritzen, da dieses mit der Dichtstromförderung aufgetragen werden kann und eine höhere Auftragsleistung erreicht wird. Zusätzlich gibt es eine sehr geringe Staubentwicklung und weniger Rückprall.

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