Betontechnik: Vergussmörtel

Welches ist das aktuelle Regelwerk für Vergussbeton?

DAfStb-Richtlinie: "Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel"

Welches sind die Anwendungsbereiche für Vergussbeton/-mörtel?

Hochfließfähige Mörtel oder Betone in dünnen Schichten für folgende Anwendungen:

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

Welche Eigenschaften muss ein Vergussbeton/-mörtel haben?

• 
  Mindestfestigkeitsklasse: C50/60
• Die maximale Schichtdicke sollte i. d. R. das 25-fache des Größtkorns nicht überschreiten.

Wofür gilt die DAfStb-Richtlinie: "Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel" nicht?

• die Herstellung von Tragwerken oder großformatigen Bauteilen
• Zusammensetzungen mit leichter, schwerer oder rezyklierter Gesteinskörnung
• die Festlegung als Standardbeton
• das Verankern von Bauteilen, z.B. Ankerplatten oder Schubknaggen
• das nachträgliche Einmörteln von Bewehrungsstäben
• die Expositionsklassen XM (meist kleines Größtkorn, hoher „weicher“ Mehlkorngehalt)
• die Expositionsklasse XF4 (Herstellung mit künstlich eingebrachten Luftporenbeton zu geringere Erfahrungen)

(zusätzliche Eignungsnachweise)

Was sind die wesentlichen Merkmale eines Vergussbetons/-mörtels?

• Gemisch aus Zement, trockener Gesteinskörnung, ggf. pulverförmigen Betonzusätzen (werksmäßig hergestellter Trockenmörtel/ -beton)
  • Alle Ausgangsstoffe müssen genormt oder bauaufsichtlich zugelassen sein
• Die eigentliche Herstellung des Frischbetons erfolgt erst auf der Baustelle.
• Unterscheidung zwischen Vergussmörtel und Vergussbeton:
  • Vergussmörtel mit einem Größtkorn ≤ 4 mm
  • Vergussbeton mit einem Größtkorn > 4 mm

Vergussbeton bzw. -mörtel unterscheiden sich von herkömmlichem Beton und Mörtel nach DIN EN 206 – 1 und DIN 1045 -2 durch:

• 
  weichere und fließfähigere Konsistenz
• 
  üblicherweise höhere Zement- und Mehlkorngehalte

Nenne die Einsatzgebiete von Vergussbeton/-mörtel.

• Ausfüllen von Fugen / Köcherfundamenten
  • Fertigteilanschlüsse
  • Kanalsanierung
  • Köcherfundament
• Untergießen von Schienen, Brückelagern etc.
  • Schienensystem
  • Stützenfuß
  • Brückenlager
  • Maschinenfundamenten

Was ist laut der DAfStb-Richtlinie "Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel" alles zu prüfen?

• Frischbeton und Frischmörtel
  • Verarbeitungszeit
  • Konsistenz (Klasseneinteilung)
  • Entmischen
• Festbeton und Festmörtel
  • Frühfestigkeit (Klasseneinteilung)
  • Druckfestigkeit (Klasseneinteilung)
  • Sedimentation
  • Quellen
  • Schwinden (Klasseneinteilung)

Womit wird die Frischbetonkonsistenz geprüft?

Über das Ausfließmaß anhand einer Prüfung mit dem Ausbreittisch.

• Klasse a1-a3
• Gemäß DIN EN 12350-5
• Einfüllvolumen nur 3,0 Liter (voll - 4,3 Liter bei Normalbeton)
• Kein Anheben des Tisches (15-faches Anheben bei Normalbeton

Über das Fließmaß anhand einer Prüfung mit der Fließrinne

• Klasse f1-f3
• nach DBV-Merkblatt
• Einfüllvolumen nur 1,0 Liter
• Fließmaß i.d.R. nach 30 Sek

Wie kann die Verarbeitungszeit (Ansteifen) geprüft werden?

• Prüfungen für Frischmörtel- und Frischbetonkonsistenzen mit der vom Hersteller angegebenen geringsten Wassermenge
• Prüfdurchführung 5, 30, 60 und 90 Minuten nach Herstellung
• Weitere Zeitpunkte falls erforderlich

Wie kann das Entmischen geprüft werden?

• Visuelle Beurteilung der Frischmörtel- und Frischbetonkonsistenzen mit der vom Hersteller angegebenen höchsten Wassermenge hinsichtlich Bluten, Absondern von Gesteinskörnung
• Während der Versuchsdurchführung „Ausbreittisch“ und „Fließrinne“

Wie wird die Festbetoneigenschaft (Druckfestigkeitsklasse) geprüft?

Einteilung in Druckfestigkeitsklassen nach DIN EN 206-1 / DIN 1045-2:

• Prüfung an Würfeln mit einer Kantenlänge von 150 mm (28-Tage)
• Die Prüfwerte nach 56 und 91 Tagen dürfen nicht geringer sein
• Verdichtung nur durch Stochern oder Klopfen

Festbetoneigenschaft - Frühfestigkeitsklasse A-C
Einteilung in Frühfestigkeitsklassen durch 24h-Prüfwerte

Wie wird die Festmörteleigenschaft (Druckfestigkeitsklasse) geprüft?

• Prüfung an Prismen 40 x 40 x 160 mm³ (28-Tage)
• Die Prüfwerte nach 56 und 91 Tagen dürfen nicht geringer sein
• Verdichtung nur durch Stochern oder Klopfen
• Umrechnung der charak. Prismendruckfestigkeit Rc in die charak. Druckfestigkeit von Würfeln fc,cube mit einer Kantenlänge von 150 mm durch:

f_c,cube = 0,85 * R_c

Festmörteleigenschaft - Frühfestigkeitsklasse

Einteilung in Frühfestigkeitsklassen durch 24h-Prüfwerte (wie bei Vergussbeton)

Wie wird das Schwinden des Festbetons geprüft?

Was sind die Unterschiede zu einem normalen Beton?

Einteilung der Schwindklassen anhand der Prüfung mit Normzylindern:

• Gemäß DAfStb-Heft 422
• Zylinder 150/300 mm
• Startwert: 24 h
• Normklima: 20°C / 65 %
• Messwerte: 1, 7, 28, 56, 91 Tage
• Einzelwert- und Mittelwertkriterien

• Deutlich höhere Schwindmaße im Vergleich zu "Standardbetonen"
• Messbegin nach 24h (Anteil an "autonenem" Schwinden zum größten Teil nicht erfasst --> Mindestquellmaß

Wie wird das Schwinden des Festmörtels geprüft?

Einteilung in Schwindklassen anhand Prüfung mit Normprismen:

• Gemäß DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung - Teil 4“
• Prismen 40 x 40 x 160 mm³
• Startwert: 24 h
• Normklima: 20°C / 65 %
• Messwerte: 1, 7, 28, 56, 91 Tage
• Einzelwert- und Mittelwertkriterien

Wie wird das Quellvermögen von Vergussbeton/- mörtel geprüft?

minimales Quellmaß von +0,1 % unter allen Anwendungsbedingungen
erforderlich:

• Versuchsaufbau „Gefäßverfahren“ nach DIN EN 445 (07-1996)
• Prüfwert nach 24 h
• Für kraftschlüssigen Verbund der zu vergießenden Bauteile.
• „Einpresshilfen“ damit in die Richtlinie aufgenommen worden

Wie wird die Sedimentationsstabilität von Vergussbetonen/ -mörteln geprüft?

visuelle Prüfung an aufgeschnittenen Zylinderproben:

• Zylindrische Probekörper Ø 100 mm; aus Quellversuch oder separater Herstellung
• Höchstzulässiger Wassergehalt
• Sägen oder Spalten entlang der Mittelachse
• Visuelle Beurteilung der Schnittflächen hinsichtlich der Gesteinskörnungsverteilung (gemäß DAfStb-Richtlinie: „Selbstverdichtender Beton“, Anhang N.1.2). --> kein quantitativer Grenzwert
• Für schwerzugängliche Bereiche eines der wichtigsten Kriterien

Welche Regelungen gibt es für die Erstprüfung?

• Frischmörtel- und Frischbetonprüfungen (Konsistenz, Verarbeitungszeit, Entmischen)
• Festmörtel und Festbetonprüfungen (Druckfestigkeit, Frühfestigkeit, Schwinden, Quellen, Sedimentation)
• Bestimmung des minimalen und maximalen Gehalts an Zugabewasser in Abhängigkeit des Temperaturbereichs
• Prüfungen daher im Temperaturbereich 5°C, 20°C und 30°C (oder Vorgaben des Herstellers)
• Die Druckfestigkeitsklasse erfolgt nach Ergebnissen bei 20°C

Welche Produktionskontrollen sind im Herstellwerk durchzuführen?

• Herstellung i.d.R. als Trockenbeton/-mörtel. Daher Verantwortung im Werk
• Kontrolle der Ausgangsstoffe (Restfeuchte!, Kornzusammensetzung)
• Frischmörtel- und Frischbetonprüfungen sowie Festmörtel und Festbetonprüfungen der Erstprüfung
• Prüfungen auch hier im Temperaturbereich 5°C, 20°C und 30°C (oder Vorgaben des Herstellers)
• Prüfung der technischen Einrichtung (Wägung, Mischung, Abfüllvorgang`) und Unterlagen (Produktdatenblatt, Herstellanweisung auf der Baustelle`)

--> Zertifizierung und Regelüberwachung durch geeignete Prüf-, Überwachungs-, und Zertifizierungsstelle

Welche Anforderungen werden an den Untergrund gestellt auf dem ein Vergussbeton/-mörtel verarbeitet werden soll?

• Gründlich reinigen
• lose und hafthemmende Teile sowie Zementschlämme, Öl und Fett bis zum tragfähigen Korngefüge entfernen
• eine ausreichende Haftzugfestigkeit muss gewährleistet sein (i. M. >1,5 N/mm²)

• Grobe Untergrundvorbereitung (weitere Herstellerempfehlungen beachten!)
  • Fräsen oder Stemmen
  • Hochdruckwasserstrahlen ab 1.000 bar oder Flammstrahlen
• Feine Untergrundvorbereitung
  • Kugelstrahlen oder Strahlen mit festen Stahlmittel
  • Wasser – Sandstrahlen
  • Hochdruckwasserstrahlen bei 500 bis 1.000 bar

Bei grober Untergrundvorbehandlung muss nachfolgend die im
oberflächennahen Bereich geschädigte Betonzone mit einer feinen
Untergrundvorbehandlung entfernt werden.

Was ist hinsichtlich der Schalung bei Vergussbeton/-mörtel zu beachten?

Ausreichend stabil und dicht herstellen. Bei Vergussmörtel muss mit sehr
fließfähigen Konsistenzen gerechnet werden.

• Anforderungen bei geringen Vergusshöhen in der Regel klein
• Dichtigkeit auf unebenen Untergrund z.B. durch Sand oder Mörtel gewährleisten