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Entwicklung eines geopolymerbasierten, zementfreien Spritzbetons für die brandschutztechnische Instandsetzung von Verkehrstunneln


Autor: Vollmann, Götz; Kleen, Eugen; Budnik, Joachim; Thienert, Christian
Quelle: STUVA-Tagung 2021 - Internationales Forum für Tunnel und Infrastruktur. STUVA-Tagung 2021 in Karlsruhe, 24. bis 26. November 2021. Langfassungen der Vorträge; Forschung und Praxis, U-Verkehr und unterirdisches Bauen
Seiten: 318-325
2021
 

Publikationslisten zum Thema:
Entwicklung, Geopolymer, Spritzbeton, Brandschutztechnik, Instandsetzung, Verkehrstunnel, Tunnelbau, Polymerbeton, Sulfatbeständigkeit, Betontechnologie, Bauchemie, Bindemittel, Eisenbahntunnel, Sandsteinmauerwerk, Zugbetrieb, Trockenspritzverfahren, Nachbehandlung, Bohrkern, Materialuntersuchung, Haftzugfestigkeit, Druckfestigkeit, Mauerwerk, Spannungs-Dehnungs-Diagramm, Probe, Aktivierung, Chlorideindringung, development, Geopolymer, shotcrete, fire resistance engineering, repair, traffic tunnel, tunnel construction, polymer concrete, sulphate resistance, concrete technology, building chemistry, binder, railway tunnel, sandstone masonry, train operation, dry shotcreting method, aftercare, well core, material examination, adhesive strength, compressive strength, masonry, stress-strain diagram, sample, activation,
 



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Rieker, Klaus; Conrads, Alena
Das Cross River Rail Projekt in Brisbane, Australier als PPP-Modell: Erfahrungen bei den Vortrieben mit Doppelschilden und Teilschnittmaschinen, Schutz von Umwelt, Bevölkerung und Oberflächenbebauung 2021
Quelle: STUVA-Tagung 2021 - Internationales Forum für Tunnel und Infrastruktur. STUVA-Tagung 2021 in Karlsruhe, 24. bis 26. November 2021. Langfassungen der Vorträge; Forschung und Praxis, U-Verkehr und unterirdisches Bauen
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Baltzer, Wolfgang; Kluge, Christina
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Boenke, Dirk; Hamöller, Gerald; Appel, Percy
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Vogelsang, Jakob; Katzung, Ralf-Thorsten; Solf, Oksana; Leible, Christian
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Schindl, Clemens; Weiß, Maximilian; Wickert, Adrian
Qualitätssicherung/Kollisionsprüfung mit der BIM-Methodik bei der Planung der 2. S-Bahn-Stammstrecke München am Beispiel des Haltepunkts Marienhof 2021
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Hollmann, Fritz; Förster, Wolfgang
Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bei Schildvortrieben: Ursachen, Risiken und Maßnahmen 2021
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Hömberg, Chris
Bauwerksanker - die unbekannte Gefahr für den innerstädtischen Tunnelbau: Beispiel "Mischwasserkanal Landsberger Straße" in München 2021
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Schwarze, Jörn
Kapazitätsengpässe auf Kölner Stadtbahnlinien - Notwendigkeit zur umfassenden Erneuerung von unterirdischen Stadtbahnanlagen 2021
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Berghorn, Robert; Wittke, Martin; Bay, Jörg; Wiesiolek, Bernd
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U3 Nürnberg Tunnelvortrieb unter dem Main-Donau-Kanal: Zwei eingleisige Röhren in Spritzbetonbauweise und wasserundurchlässiger Innenschale sowie schwierige Anschlüsse an offene Bahnhofsbaugruben 2021
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Metro Kairo, Line 3, Station Maspero: Schlitzwandbaugrube mit Grundwasserentspannung unter tiefliegender Gelsohle in unmittelbarer Nähe zum Nil 2021
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Morocutti, Alex
Brenner Basistunnel - Maschineller Vortrieb des Erkundungsstollens: Bauverfahren im schwierigen Baugrund, Maßnahmen für die Bewältigung und Sanierung von Störungszonen 2021
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Bergmann, Jens; Schömig, Edgar
Tunnel Rastatt: Herausforderungen beim Weiterbau und der Sanierung 2021
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Wollinger-Hamberger, Martina; Kinstetter, Andreas; Rücker, Günter
BIM-Methoden für die Technische Ausrüstung - Hindernisse und Möglichkeiten für eine Integration in das digitale Planen 2021
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Hahne, Daniel; Nenninger, Frank; Schmidt, Matthias
Kombilösung Karlsruhe: Brandschutz und Sicherheit in den unterirdischen Haltestellen und Tunneln der neuen Stadtbahn 2021
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Flückiger, Michael; Käslin, Raphael; Reinke, Peter; Sansavini, Giovanni
Lebenszyklusbetrachtungen zur optimalen freien Querschnittsfläche und Gestaltung von Bahntunneln 2021
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Vollmann, Götz; Kleen, Eugen; Budnik, Joachim; Thienert, Christian
Entwicklung eines geopolymerbasierten, zementfreien Spritzbetons für die brandschutztechnische Instandsetzung von Verkehrstunneln 2021
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Löck, Thorsten
Ausfallsicherheit sicherheitstechnischer Anlagen in Straßentunneln 2021
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Ramoni, Marco; Reiling, Stephan; Lerch, Simon; Wildbolz, Adrian
Ausbau Bahnhof Bern RBS Städtischer Tunnelbau an der Grenze der Machbarkeit: Geringe Überdeckungen, hohe Fundamentlasten, setzungsempfindliche Objekte, Bau unter in Betrieb stehenden Bahnanlagen 2021
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Escherich, Sophie
Organisation von großen Untertagebauprojekten in Deutschland und in der Schweiz - Eine Vergleichsbetrachtung zu den Erfolgskriterien 2021
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Weißbrod, Ferdinand; Franz, Stefan; Häberle, Johannes; Zuber, Raphael
Modellbasierte Planung bis hin zum Tunnelbetrieb - Modellbasierter Ansatz und Visualisierung in allen Planungs- und Ausführungsphasen 2021
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Leucker, Roland; Schmitz, Martin
Klimaschutz im Verkehrswegebau - Gesamtoptimierung oder interessenorientierte Segmentierung? 2021
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Nenninger, Frank; Schmidt, Matthias
Kombilösung Karlsruhe: Gesamtprojekt und besondere Probleme bei der Realisierung in der dicht bebauten Karlsruher Innenstadt 2021
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Mayer, Georg; Lehan, Anne
Mobilität 4.0 - Chancen und Risiken für einen sicheren Straßentunnelbetrieb durch Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur 2021
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Zuber, Raphael; Zeindl, Martin; Schwaiger, Sebastian; Thieme, Alexander
Kramertunnel Garmisch-Partenkirchen - konventioneller Tunnelbau in einem Bergsturzbereich mit ober- und untertägiger Bergwasserabsenkung: bis zu 5 bar Wasserdruck, Fortsetzung der Bauarbeiten nach mehrjähriger Zwangspause 2021
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Nachhaltiger Tunnelbetrieb durch geothermische Bergwassernutzung - Erfahrungen bei Pilotprojekten an den Tunneln Rennsteig und Füssen: Temperierung von Betriebsgebäuden und Portal-Verkehrsflächen 2021
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Reiterer, Michael; Schellander, Janez; Steiner, Helmut
Bahntechnische Einbauten in schnellbefahrenen Eisenbahntunneln der ÖBB - Realitätsnahe Belastungsansätze in Theorie und Praxis, Laborversuche und In-situ-Messungen 2021
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Timm, Heike; Fettner, Martina; Nitschke, Andreas
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Erarbeitung von materialspezifischen Widerstandskennwerten für die Verbundfugenbemessung von Stahlfaserspritzbetonergänzungen im Hinblick auf das nationale Anwendungsdokument zu DIN EN 14487 und DIN EN 14488. Abschlussbericht
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.


Schädigungspotential infolge erhöhtem Sulfatgehalt bei Verwendung alkalifreier Erstarrungsbeschleuniger
Rolf Breitenbücher, Jochen Stark, Björn Siebert, Peter Nobst
Schädigungspotential infolge erhöhtem Sulfatgehalt bei Verwendung alkalifreier Erstarrungsbeschleuniger
Bauforschung, Band T 3156
2008, 58 S., 51 Abb., 23 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Mit dem Einsatz alkalifreier Erstarrungsbeschleuniger für Spritzbeton im konstruktiven Ingenieurbau (z. B. bei Hangsicherungen, Im Tunnelbau, u.ä.) konnten mehrere bisher aufgetretene Probleme gelöst werden. Insbesondere haben diese Erstarrungsbeschleuniger gegenüber den klassischen Produkten Vorteile hinsichtlich reduzierter Auslaugbarkeit und der Früh- und Endfestigkeit. Alkalifreie Erstarrungsbeschleuniger werden meist auf Basis von Aluminiumhydroxid und Sulfat hergestellt. Der Wirkungsmechanismus dieser Erstarrungsbeschleuniger basiert auf einer erhöhten Ettringitbildung im frischen Spritzbeton. Bei einer üblichen Dosierung von ca. 4,0 bis 8,0 M.-Prozent bezogen auf den Zementgehalt wird damit zusätzlich Sulfat in den Beton eingetragen, wobei dieser Anteil auch in etwa in der Größenordnung des nach DIN EN 197-1 max. zul. Sulfatgehaltes liegt. Das Potential für eine schädigende Ettringit- und/oder Thaumasitbildung wird folglich seitens Sulfat in etwa verdoppelt. Inwieweit dieses Potential im Spritzbeton tatsächlich zu Schäden führt, wurde bisher noch nicht näher untersucht. Ziel des Forschungsvorhabens war es zu untersuchen, inwieweit der durch den Einsatz alkalifreier Erstarrungsbeschleuniger verursachte Anstieg des Sulfatgehaltes die Dauerhaftigkeit von Spritzbeton beeinträchtigt. Dabei stand das Schädigungspotential infolge des erhöhten Sulfatgehaltes im Festbeton unter Berücksichtigung des spezifischen Spritzbetongefüges im Mittelpunkt der Untersuchungen. Bei diesem Forschungsprojekt wurden im Spritzstand der Ruhr-Universität Bochum unter praxisnahen Bedingungen 8 Spritzbetone unter Variation von Zement, alkalifreiem Erstarrungsbeschleuniger sowie Dosiermenge hergestellt. Aus den gespritzten Platten wurden jeweils mehrere Bohrkerne entnommen, die über einen Zeitraum von einem Jahr in 0,22 prozentige Sulfatlösung (Na tief 2 SO tief 4), Wasser bzw. an der Luft bei 8 Grad C gelagert wurden. Über diesen Zeitraum wurden die. Druckfestigkeit, Längenänderung und Ultraschalllaufzeit sowie auf der mikroskopischen


Verbundfestigkeit von Spritzbeton. Abschlussbericht
Horst G. Schäfer, Vera Wintscher
Verbundfestigkeit von Spritzbeton. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 2890
1998, 41 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
DIN 18551: 1992-03 "Spritzbeton", Abschnitt 8.6, legt fest: "Für die im Spritzbeton liegende Bewehrung gelten die Werte des Verbundbereiches II nach DIN 1045: 1988-07, Tabelle 19. Dabei sind die Werte der Festigkeitsklasse des nachträglich aufgebrachten Spritzbetons maßgebend". Es wird vermutet, daß diese Festlegungen zu ungünstig sind. Deshalb wurde die Verbundfestigkeit der in Spritzbeton liegenden Bewehrung experimentell ermittelt. Der Vergleich von Bruchlasten, Rißbreiten, Rißbildern, Durchbiegungen und Stahlspannungsverläufen lieferte dem Versuchsprogramm gemäß keine signifikanten Unterschiede zwischen monolithischen und und spritzbetonverstärkten Balken. Da die Übergreifungslängen für alle Versuchsbalken unter Ansatz des günstigen Verbundbereiches I ermittelt worden waren, folgt daraus, daß für in Spritzbeton eingebettete Rippenstäbe die Verbundwerte des Verbundbereiches I angesetzt werden dürfen.


Bauelemente aus Glasfaser-Spritzbeton
Roland Travnicek
Bauelemente aus Glasfaser-Spritzbeton
1985, 74 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Fuer Untersuchungen an Glasfaserspritzbeton wurde eine Versuchsspritzanlage im Massstab 1:1 erstellt. Diese bestand aus Zwangsmischer, Moertelpumpe und Spritzkopf inklusive Schneidwerk fuer die entsprechenden Fasern. Als Fasern wurden alkalibestaendige Glasfasern der Type Cem Fil II verwendet. Die Einfluesse auf die Biegezugfestigkeit durch verschiedene Parameter, wie Fasergehalt, Faserlaenge und Lagerungsbedingungen wurden untersucht. An zwei typischen Bauteilen (faltwerkartigen Balken, Fassadenplatte) wurde deren Realisierbarkeit im gegenstaendlichen Herstellungsverfahren erprobt. Fuer zukuenftige Bemessungsvorschriften wurde ein faltwerkartiger Traeger mit 2,60 m Laenge bis zum Bruch belastet. Die Dehnungen bzw. Stauchungen im Zug- und Druckbereich wurden mittels Dehnungsstreifen und Datenerfassungseinheiten registriert und die Durchbiegung bestimmt. Die Langzeitbestaendigkeit, gemessen durch die Biegezugfestigkeit, wurde ermittelt und mit der Literatur verglichen. (-y-)


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Löffler, Siegfried
Zwischen Eichen und Ulmen. Weinkeller und Verkostungsstätte in Texas Hill Country (kostenlos)
Umrisse - Zeitschrift für Baukultur, 2022
Aldrian, Wolfgang; Bantle, Annika
Ways to reduce CO2 in sprayed concrete for tunnel construction (kostenlos)
Tunnel, 2021
Tschuchnigg, Franz; Dich, Christopher
Maschinenkaverne Obervermuntwerk II - Ursachenanalyse und Sanierung der Spritzbetonabplatzungen
Bauingenieur, 2020
Schwab, Manuel; Gruber, Julia
Europäisches Infrastrukturprojekt im Herzen der Alpen. Der Brenner Basistunnel gilt als ein Projekt, das verbindet und die Transitproblematik auf der stark frequentierten Brennerachse entschärfen kann
EI Der Eisenbahningenieur, 2020
Garrecht, Harald; Arkhipkina, Olga; Schuler, Benjamin; Eichler, Klaus
Sprayable, structurally dense lightweight concrete. Concrete engineering
BFT International, 2019

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