Inhalt

Fernando Acosta Urrea, Frank Dehn, Lothar Stempniewski
Influence of elevated temperatures up to 100 °C on the mechanical properties of concrete
Karlsruher Reihe Massivbau, Baustofftechnologie, Materialprüfung, Band 84
Dissertationsschrift
2018, 272 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Experiments to characterize the effects of moisture content and temperature on the mechanical properties of concrete were conducted. Based on these experiments, a new overall material model capable of predicting the mechanical behaviour of concrete subject to elevated temperatures up to 100 °C was developed. The material model estimates the time, temperature and moisture dependency of the compressive and tensile strength, creep and shrinkage of concrete.

Ist-Zustandserfassung von Parkbauten in Betonbauweise
DBV-Heft, Band 39
Fassung Januar 2017.
2017, 76 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover

 

 

Der Schutz und die Instandsetzung von Betonbauteilen haben im Bereich von Parkhäusern und Tiefgaragen aufgrund der dort herrschenden Beanspruchungen eine besondere Bedeutung. Dies gilt vorrangig für die Instandhaltung von solchen Parkdecks, die direkt befahren sind, da diese erheblichen Beanspruchungen aus Chloriden in Kombination mit wechselnd nassen und trockenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Wichtigste Voraussetzung für die sachkundige Planung von Instandsetzungsmaßnahmen ist die Ist-Zustandserfassung der betroffenen Betonbauteile. Dazu gehört nicht nur die Aufnahme von augenfälligen Schadensbildern, sondern auch die eingehende Untersuchung von schadensträchtigen Betonbauteilen. Diese wird üblicherweise mittels einer Kombination aus zerstörungsfreien und zerstörungsarmen Prüfverfahren durchgeführt. Welche Verfahren und Verfahrenskombinationen sind für eine Ist-Zustandserfassung von Betonbauteilen geeignet und haben sich in der Praxis bewährt? Was ist bei ihrer Durchführung zu beachten und wie sind die Prüfergebnisse zu beurteilen? Das Heft geht diesen Fragen nach und gibt entsprechende Antworten beziehungsweise liefert Ansätze für Problemlösungen. Die Beiträge wurden von Autoren erarbeitet, die bei den vom DBV jährlich bundesweit veranstalteten Arbeitstagungen zur Betoninstandsetzung referierten.

Michael Vogel
Schädigungsmodell für die Hydroabrasionsbeanspruchung zur probabilistischen Lebensdauerprognose von Betonoberflächen im
Karlsruher Reihe Massivbau, Baustofftechnologie, Materialprüfung, Band 81
Dissertationsschrift
2017, Getr. Zählung, 290 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Wasserbauliche Anlagen unterliegen vielfältigen Einwirkungen. Besonders die mechanische Einwirkung auf Betonoberflächen infolge der mit Feststoffen befrachteten Wasserströmung stellt eine maßgebende Beanspruchung dar. Die Behandlung der Dauerhaftigkeit von Beton bzgl. des Hydroabrasionsverschleißes erfolgte bisher nur ansatzweise. Hinsichtlich der Verschleißprüfverfahren, -kennwerte und Schädigungsmodelle existierten Kenntnislücken, die im Rahmen dieser Arbeit geschlossen wurden.

Sicherheit durch Beton : Schutz vor Explosion, Brand und Risikostoffen : 13. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung,
2017, VII, 84 S., graph. Darst. 297 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Durch eine Veränderung von Gefahren müssen Sicherheits- und Schutzvorkehrungen stetig angepasst werden. Hierzu gilt es die weitläufigen Einsatzmöglichkeiten des Werkstoffs Beton als schützender Baustoff zu optimieren und weiterzuentwickeln. Der Tagungsband vermittelt das Wissen über die Schutzfunktionen von Betonbauteilen gegen Explosion, Brand und Risikostoffe. Neben betontechnologischen Optimierungen werden konstruktive Aspekte an praxisnahen Beispielen ausgehend dargestellt.

Sachstandbericht Bauen im Bestand - Teil II: Bestimmung charakteristischer Betondruckfestigkeiten und abgeleiteter Kenng
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Band 619
2017, 106 S., 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

Zur Anwendung der Eurocodes mit ihrem semiprobabilistischen Zuverlässigkeitskonzept werden charakteristische Festigkeiten benötigt. Anders als im Neubaufall, wo Bemessungswerte ("design values") gebildet werden, sind im Bestand Nachrechnungswerte ("assessment values") bzw. Bemessungswerte für die Nachrechnung anzusetzen. Die Bemessungswerte für die Nachrechnung können, wie im DAfStb-Sachstandbericht "Bauen im Bestand. Tl.1. Mechanische Kennwerte historischer Betone, Betonstähle und Spannstähle für die Nachrechnung von bestehenden Bauwerken (Heft 616)" beschrieben, aus überlieferten Planungsdokumenten abgeleitet werden. Liegen keine entsprechenden Dokumente vor oder bestehen Zweifel an der Übereinstimmung von geplanten und erreichten Materialeigenschaften, müssen die Nachrechnungswerte durch Bohrkernentnahme am Bestandstragwerk (Bestandsanalyse) ermittelt werden, um die vorhandene Bausubstanz hinsichtlich ihrer Standsicherheit zu überprüfen ("Nachrechnung"). Die in diesen Fällen grundsätzlich geforderte Anwendung der europäischen Bemessungsnormen (Eurocodes) erfolgt dann mit festgelegten oder am Bauwerk bestimmten Materialeigenschaften. Hierzu können charakteristische Festigkeiten durch zerstörende Materialprüfungen an aus dem Bauwerk entnommenen Proben ermittelt werden. Der Sachstandbericht beschreibt das qualifizierte Vorgehen bei eben dieser Bestimmung mittels Bohrkernentnahme und liefert Hintergründe zur Herleitung der vorgeschlagenen Methodik. Der Sachstandbericht wurde in dem DAfStb-Unterausschuss "Bewertung von Bestandsbauwerken" erarbeitet.

Oliver Fischer, Roland Niedermeier, Sebastian Schmidt
Erarbeitung von materialspezifischen Widerstandskennwerten für die Verbundfugenbemessung von Stahlfaserspritzbetonergänzungen im Hinblick auf das nationale Anwendungsdokument zu DIN EN 14487 und DIN EN 14488. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3364
2019, 104 S., 45 Abb. u. 32 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen der Forschungsarbeit wird die Tragfähigkeit der Verbundfuge von unbewehrten Stahlfaserspritzbetonergänzungen experimentell sowie numerisch untersucht. Die Bewertung der Schubfestigkeit der unbewehrten Verbundfuge erfolgt durch kleinformatige Probekörper ohne Fugennormalspannung und mit Fugennormalspannung. Dabei wird der Einfluss der Oberflächenvorbehandlung, des Betonuntergrundes und des Fasergehaltes bei verschiedenen Rautiefen unter Verwendung von verschiedenen, praxisüblichen Spritzbetonmischungen untersucht. Des Weiteren werden die zwangsspannungsinduzierenden Schwindverformungen für unterschiedliche Spritzbetonmischungen ermittelt. Die statistische Auswertung der durchgeführten Kleinkörperversuche ohne Fugennormalspannung zeigt, dass bei der verwendeten Fasergeometrie mit den Bemessungsansätzen der Adhäsionstragfähigkeit nach (DIN EN 1992-1-1:2011-01) in Verbindung mit (DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04) für Bauteile, die nachträglich mit Spritzbeton bzw. unbewehrten Stahlfaserspritzbeton ergänzt werden, unter sorgfältiger Nachbehandlung ein ausreichendes Sicherheitsniveau für Fugen der Rauheitskategorie rau, verzahnt und spritzrau erreicht wird.

Klaus Block, Rainer Becker
Untersuchungsbericht zum Tragverhalten von Kopfbolzen in Leichtbeton
Bauforschung, Band T 3361
2018, 132 S., 27 Abb. u. 9 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Pro Jahr werden etwa 1,5 Mio. m3 Leichtzuschlag überwiegend im Baubereich verarbeitet. Verankerungen in Normalbeton sind bereits mit der Einführung von ETAG 001 systematisch untersucht und bemessen worden. Für Verankerung in Leichtbeton hingegen gibt es derzeit weder eine Bemessungsvorschrift noch Zulassungen. Eine direkte Übertragung der Erkenntnisse aus Normalbeton auf Verankerungen in Leichtbeton ist aber aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung und des Last-Verformungsverhaltens nicht möglich. Die grundsätzlichen Tragmechanismen sind an Kopfbolzen in gefügedichtem Leichtbeton erforscht worden, da Kopfbolzen ein klares Verhalten in Bezug auf die Lastübertragung zeigen. Durch die geringe Lastübertragungsfläche entstehen allerdings hohe Spannungen, die den Leichtbeton örtlich schädigen können und daher zu vergrößerten Verformungen führen.

Xiaochen Lin, Anya Vollpracht
Bewertung der Umweltverträglichkeit von Zementsuspensionen
Bauforschung, Band T 3357
2018, 135 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Sinne des Grundsatzpapiers "Grundsätze zur Bewertung der Auswirkung von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser" ist die Verträglichkeit eines Baustoffs für Boden und Grundwasser bei der bauaufsichtlichen Zulassung nachzuweisen. Für Zementsuspensionen wurde der inverse Säulenversuch nach Schössner als Prüfverfahren ausgewählt, allerdings werden mit diesem Versuch überproportional große Mengen an Inhaltsstoffen ausgewaschen. Dies wurde bereits in Vorprojekten festgestellt und als Alternative ein Frischbetonstandtest vorgeschlagen. Bisher konnte in den zuständigen Gremien jedoch keine Einigung zur Prüfung von Zementsuspensionen erzielt werden. Daher wurden in diesem Projekt nochmals vergleichende Untersuchungen durchgeführt und die Datenbasis vergrößert, um die Bandbreite der kommerziellen Produkte in Deutschland abzudecken.

Gregor Schacht, Steffen Marx
Neufassung der Richtlinie "Belastungsversuche an Betonbauwerken". Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3035
2017, 75 S., 48 Abb. u. 7 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Belastungsversuche stellen eine sichere und wirtschaftliche Methode zur Bewertung bestehender Tragwerke dar, wenn der Nachweis einer ausreichenden Sicherheit allein rechnerisch nicht erbracht werden kann. Die Durchführung von Belastungsversuchen ist seit 2000 durch die Richtlinie "Belastungsversuche an Betonbauwerken" des DAfStb geregelt. Diese Richtlinie basiert jedoch auf Forschungsarbeiten aus den 1980er und 1990er Jahren. Die Überarbeitung der Bewertungskriterien hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit zur Detektion beginnender Schädigungen während des Versuches, die Gewährleistung der Passfähigkeit zur europäischen Normung und die Erarbeitung von Teilsicherheitsbeiwerten für Belastungsversuche sind die Hauptanliegen des Forschungsprojektes.

Manfred Curbach, Anett Brückner, Regine Ortlepp, Sabine Wellner, Silke Scheerer
Untersuchungen zur Querkraftverstärkung mit Textilbeton unter nicht vorwiegend ruhender Beanspruchung. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3332
2016, 146 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden zehn Plattenbalken bezüglich ihrer Querkrafttragfähigkeit unter vorwiegend ruhender und nicht vorwiegend ruhender Belastung geprüft. Ziel der experimentellen Untersuchungen war es, tragfähigkeitsrelevante Auswirkungen einer nicht vorwiegend ruhenden Beanspruchung aufzuzeigen, die den Stahlbeton, die textilbewehrte Verstärkungsschicht oder den Verbund zwischen Stahlbeton und Verstärkung betreffen können. Die dynamische Beanspruchung wurde in Form einer Schwellbelastung mit zwei Millionen Lastwechseln mit einem Dauerlastanteil von 80 Prozent und einer Schwingbreite von 30 Prozent - beide Größen bzgl. des Gebrauchslastniveaus - aufgebracht. Die Höhe des Dauerlastanteils und der Schwingbreite wurden basierend auf der Bruchlast des statisch geprüften Referenzversuches festgelegt. Die Querkrafttragfähigkeit der Plattenbalken war nach dem Aufbringen der Verstärkungsschicht generell höher als die des ursprünglichen Stahlbetonbalkens, obwohl die Verstärkungsschicht allein über den Haftverbund am Steg der Plattenbalken verankert war. Traglastmindernde Einflüsse der Schwellbeanspruchung konnten anhand der geprüften Bruchlasten nicht festgestellt werden. Mittels photogrammetrisch gemessener Stegverformungen konnte die vermutete höhere Dehnsteifigkeit des Steges als Folge der Verstärkung bestätigt werden. Der Nachweis der veränderten Steifigkeitsverhältnisse im Steg erfolgte dabei anhand der Rissbreiten bzw. der Neigung der Hauptstauchungen. Der E-Modul der Zugstreben steigt sowohl durch den höheren Schubbewehrungsgrad des Steges als auch durch das unterschiedliche Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Stahl- und Textilbeton, wobei die Stahldehnungen aufgrund des nicht vorhandenen Fließvermögens der textilen Bewehrung oberhalb der Streckgrenze der Bügelbewehrung begrenzt werden. Die Schwellbeanspruchung hat weder bei den Rissbreiten noch beim Neigungswinkel der Hauptstauchung zu erkennbaren Auswirkungen geführt. Es wurde keine plastische Zunahme der Rissbreiten zwischen der Anfangs- und d