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Zustandsermittlung, Zustandsbeurteilung und Verstärkung bei Stahlbetonbrücken. Tl.1. Verbindung von altem und neuem Beton

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[Quelle: http://www.mobilityplatform.ch]

Die monolithisch-schubfeste Verbindung von Alt- und Neubeton ist ein Problem, das in der Baupraxis schon seit langer Zeit häufig vorkommt. Es stellte sich früher u. a. bei Decken mit integrierten Betonschaltafeln, bei Brücken aus vorfabrizierten Trägern mit Ortbeton-Fahrbahnplatten und bei Betonbelägen auf Brücken, und es stellt sich auch heute immer wieder bei Sanierungen, Verstärkungen und Verbreiterungen von Brücken. In der Regel sind die Verbundspannungen zwischen Alt- und Neubeton wesentlich kleiner als die Verbundfestigkeit aus reiner Kohäsion, d. h. aus der durch die Betonzugfestigkeit in der Kontaktfläche vorhandenen Haftung ohne spezielle Verbundbewehrung. Nur in den Randzonen des Alt-/Neubeton-Verbundes treten infolge differentiellen Schwindens der Betone hohe Verbundspannungen auf, die zwar kleine Verbundrisse verursachen können, aber normalerweise keinen Einfluss auf die Tragsicherheit haben. Bei Verstärkungen müssen jedoch unter Umständen relativ große, zur Gewährleistung der Tragsicherheit erforderliche Kräfte in der Verbundfläche übertragen werden. Unter Berücksichtigung der hohen Rand-Zwängungsbeanspruchungen aus Schwinden wird dann die Betonzugfestigkeit erreicht, und es ist - wie in der Stahlbetonbauweise üblich - eine entsprechende Verbundbewehrung bzw. Verdübelung erforderlich. Trotz der umfangreichen Fachliteratur besteht in der Praxis bei der Projektierung und Ausführung von Sanierungs- und Verstärkungsarbeiten in Bezug auf den Aufrauhungsgrad der Verbundfläche und die Bemessung der Verbundbewehrung (Verdübelung) eine beträchtliche Unsicherheit. Das Ziel der beschriebenen Forschungsarbeit bestand deshalb darin, das Verbundverhalten von Alt- und Neubeton unter Berücksichtigung verschiedener Parameter empirisch zu untersuchen. Die verwendeten relativ großen Versuchskörper wurden mit den neuesten Mitteln der Aufrauhungs- und Verdübelungstechnik hergestellt, um einerseits lokal bedingte Streuungen bezüglich Rauigkeit, Haftzugfestigkeit etc. zu minimieren und andererseits, um Übertragungsprobleme auf praktische Fälle zu vermeiden.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Frischbetonverbundfolie
DBV-Heft, Band 37
Fassung August 2016.
2016, 60 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover

 

 

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Ausführung von Tragwerken aus Beton
Beuth Praxis
Konsolidierte und kommentierte Fassung von DIN EN 13670 und DIN 1045-3 für die Praxis. Hrsg.: DIN Deutsches Institut für Normung e.V. und Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV)
2012, 94 S., m. Abb. 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

Die europäische Norm für die Ausführung von Tragwerken aus Beton DIN EN 13670 wird zusammen mit dem Eurocode 2 für den Beton-, Stahlbeton- und Spannbetonbau in Deutschland bauaufsichtlich eingeführt. Das neue Regelwerk zur Bauausführung im Betonbau setzt sich aus der europäischen Norm DIN EN 13670 und den zugehörigen nationalen Anwendungsregeln DIN 1045-3 zusammen. Beide Normen zusammen lösen ab dem 1. Juli 2012 die bisher allein gültige nationale Norm für die Bauausführung DIN 1045-3 aus dem Jahr 2008 ab. Die mit dieser "Konsolidierten und kommentierten Fassung" vorgelegte Aufbereitung des Regelwerkes soll vor allem dem direkt an der Bauausführung beteiligtem Personenkreis die Einarbeitung in das neue europäische Regelwerk und die tägliche Arbeit damit erleichtern. Hierzu wurden der Text von DIN EN 13670 und die zugehörigen Festlegungen in den nationalen Anwendungsregeln für Deutschland von DIN 1045-3 zusammengeführt und zu einer konsolidierten Fassung verwoben. Alle nationalen Regeln wurden nicht nur im Text eingearbeitet, sondern auch in Bildern und Tabellen, und durch eine Unterlegung kenntlich gemacht. Textteile von DIN EN 13670, die durch nationale Regeln ersetzt wurden, oder Absätze und Anhänge, die in Deutschland nicht gelten, wurden entfernt. So kann sich der Leser auf den maßgebenden Normentext konzentrieren. Um die Akzeptanz der neuen, aber auch der vielen bekannten Regelungen zu erhöhen, wird der konsolidierte Normentext als technische Arbeitsgrundlage durch Hinweise zur praktischen Anwendung und Auslegung wesentlicher Regeln sowie durch weiterführende Verweise, Tabellen und Grafiken ergänzt.

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Igor Rauschen
Schalungstechnik im Hochhausbau
Diplomarbeit
3., Aufl.
2010, 80 S., 4 Farbabb. 210 mm, Softcover
GRIN Verlag

 

 

Die Arbeit besteht im Wesentlichen aus fünf Teilen. Der erste Teil umfasst die Untersuchung der existierenden bauablaufbezogenen Möglichkeiten zur Herstellung eines Hochhauses sowie deren Vor- und Nachteile. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der Darstellung der verschiedenen Kletterschalungssysteme, die bei der Ausführung zum Einsatz kommen können. Im dritten Teil ist die Zusammenstellung der Erkenntnisse des Verfassers, die bezüglich des Bauablaufs sowie der Schalungstechnik auf der Baustelle des Post-Towers in Bonn gewonnen wurden, dargestellt. Im vierten Teil befindet sich eine Wirtschaftlichkeitsuntersuchung von Deckenschalungssystemen am Beispiel eines Hochhausneubaus in der Schweiz (diax-Tower).

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Peter Grupp
Schalungsatlas
Edition Beton
Schalungssysteme und Einsatz in der Praxis
2009, 180 S., m. zahlr. Abb. 30,5 cm, Hardcover
VBT Verlag Bau u. Technik

 

 

Wegbereiter für den Siegeszug des Betonbaus war die rasante Entwicklung der Schalungstechnik in den letzten Jahrzehnten. Heute lassen sich mit Beton kühne Bauwerke errichten. Der Faktor Schalung beeinflusst dabei die gesamten Baukosten in hohem Maße. Umso erstaunlicher ist es, dass dieses Thema in der Literatur kaum Beachtung findet. Diese Lücke soll nun mit dem Schalungsatlas endgültig geschlossen werden. Als Nachschlagewerk soll es Studierenden und Berufsanfängern den Einstieg in die Schalungstechnik und den Praktikern den Umgang mit nicht alltäglichen Schalaufgaben erleichtern. Bewusst wurde deshalb Wert auf Grundsätzliches gelegt - praktisch, technisch und kaufmännisch. Das Buch zeigt vergleichbare Lösungen auf, in der Regel mit Hinweisen auf Kosten und Richtzeiten. Der "Schalungsatlas" kann gleichermaßen den Studierenden des Bauingenieurwesens als auch denjenigen empfohlen werden, die in der Planung und Ausführung von Baustellen tätig sind.

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Helmut Kuch, Jörg-Henry Schwabe, Ulrich Palzer
Herstellung von Betonwaren und Betonfertigteilen
Edition Beton
Verfahren und Ausrüstungen
2009, 265 S., m. zahlr. meist farb. Abb., Zeichn. u. Tab. 24 cm, Hardcover
VBT Verlag Bau u. Technik

 

 

Für die Herstellung von Betonwaren und Betonfertigteilen werden die wesentlichen und aktuellen Verfahren und Ausrüstungen dargestellt. Das Erreichen der gewünschten Flexibilität, Produktivität und Qualität wird im Zusammenwirken von Stoff, Prozess, technischer Ausrüstung und Produkt erläutert. Die Autoren gehen nicht nur auf die Grundlagen unterschiedlicher Herstellungsprozesse ein, sondern auch speziell auf die Herstellung in der täglichen Praxis. Abgeschlossen werden die drei Herstellungsbereiche "Betonwaren", "Rohre und Schachte" sowie "Fertigteile" jeweils mit dem Kapitel "Qualitätssicherung". Mit typischen Fehlerbildern und ihrer Behebung werden praktische Lösungen aufgezeigt.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Mathias Näther, Venkatesh Naidu Nerella, Martin Krause, Günter Kunze, Viktor Mechtcherine, Rainer Schach
Beton-3D-Druck - Machbarkeitsuntersuchungen zu kontinuierlichen und schalungsfreien Bauverfahren durch 3D-Formung von Frischbeton. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3024
2017, 102 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Additive Fertigungsverfahren wie der 3D-Druck revolutionieren momentan verschiedenste Bereiche der Industrie und begeistern mit beinahe unbegrenzten Anwendungsmöglichkeiten und Materialvielfältigkeit. In der Bauindustrie wird das Produktionsverfahren hauptsächlich im Bereich des Beton-Fertigteilbaus vorangetrieben. Um die Einsatzgebiete zu erweitern entwickelte ein Team aus verschiedenen baurelevanten Disziplinen im Projekt eine Technologie, die den 3D-Druck in Zukunft direkt auf die Baustelle bringen soll. Kern des Verfahrens ist der schichtenweise Austrag eines schnell erhärtenden Spezialbetons aus einem Druckkopf. Der Druckkopf wird geometrisch präzise mit Hilfe eines Großraumroboters geführt. Die Steuerung des gesamten Prozesses erfolgt über Datentypen, die vor allem Geometrie- und Stoffdaten enthalten und aus speziell aufbereiteten Bauwerksmodellen generiert werden.

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Christoph Sender, Volker Henke, M. Empelmann
Verstärkung von Biegebauteilen durch eine nachträglich aufgebrachte Aufbetonschicht. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3216
2009, 108 S., 54 Abb., 20 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die nachträgliche Verstärkung von Bauteilen durch eine Aufbetonschicht ist eine anspruchsvolle Ingenieuraufgabe, bei der unterschiedlichste Faktoren zu berücksichtigen sind. Im Rahmen dieses Sachstandsberichtes wurden anhand einer Literaturstudie die maßgebenden Parameter auf das Verbundtragverhalten in der Schubfuge zwischen Alt- und Neubeton dargestellt und deren Einfluss auf die Gesamttragfähigkeit herausgearbeitet. Dabei fand im Wesentlichen die Betrachtung der Widerstandsseite des Tragverhaltens statt, und unter Berücksichtigung der Belastungsart (statisch oder dynamisch) wurden insbesondere die Tragfähigkeit der Verbundfuge sowie die Anwendung von innovativen Sonderbetonen bei der nachträglichen Verstärkung durch Aufbeton untersucht.

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W. Brameshuber, Th. Gries, J. Hegger, H.-W. Reinhardt, M. Koster, M. Barle, S. Voss, M. Krüger
Praxisgerechte Weiterentwicklung eines bauteilintegrierten Schalungssystems aus Textilbeton. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3044
2004, 177 S., zahlr. Abb., Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Anwendung von textilbewehrtem Beton im Zusammenhang mit einer Schalung für Ortbetondecken wurde bereits in einem vorangegangenen Forschungsprojekt untersucht. Das vorliegende Nachfolgeprojekt hatte zum Ziel, die bisher gewonnen Erkenntnisse zu erweitern und ein Deckenschalungssystem zu entwickeln, das den gestellten Anforderungen hinsichtlich der baupraktischen Anwendung, der Feuerbeständigkeit und einer möglichst rationellen Herstelltechnik entspricht. Im einzelnen sollten die folgenden Ziele verfolgt werden: Optimierung der Querschnittsform des Schalungselements, insbesondere im Hinblick auf die Tragwirkung, die Stöße zwischen den Elementen und die Verlegung der Längs- und Querbewehrung; Untersuchung des Zusammenwirkens zwischen dem Schalungselement und dem Ortbeton hinsichtlich der Tragwirkung; Untersuchung des Verhaltens des Verbundsystems Schalungselement mit Aufbeton bei Brandbeanspruchung; Vorschlag für ein rationelles Fertigungsverfahren der Schalungselemente.

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Ludger Lohaus
Anwendbarkeit vorgeschäumter Luftporen im Betonbau. Schlussbericht
Bauforschung, Band T 2938
2001, 60 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Zur Erzielung einer hohen Frost- und Frost-Tausalzbeständigheit von Konstruktionsbetonen werden in der Praxis z.B. luftporenbildende, sogenannte LP-Bildner oder LP-Mittel, am häufigsten verwendet. Eine sichere Anwendung von LP-Bildnern ist nur durch erfahrenes Personal und mit erhöhtem Kontrollaufwand möglich. Man ist bemüht, andere Mittel und Verfahren zu finden, die zu einer hohen Frost- und Frost-Tausalzbeständigkeit führen können und die darüber hinaus aus der Sicht der Praxis einfacher und zielsicherer zu verwenden sind. Neben Imprägnierungen, Verwendung von Mikrohohlkugeln aus Kunststoff oder Glas und Wachs, bietet sich die Anwendung von vorgefertigten, sehr feinen Luftblasen aus Schaum an. Das Einsatzgebiet des Schaums beschränkt sich bislang auf die Herstellung von haufwerksporigen Betonen z.B. als Füllmaterial oder als Ausgleichsschicht. Das Ziel des Forschungsvorhaben war es, zu untersuchen, inwieweit sich vorgeschäumte Luftporen in der Praxis des Betonbaus anwenden und als Ersatz konventioneller LP-Bildner zur Herstellung von Betonen mit hoher Frost- und Frost-Tausalzbeständigkeit einsetzen lassen.

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Gert König, Frank Dehn
Heller hochfester Beton. Schlussbericht
Bauforschung, Band T 2942
2001, 22 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit dem bisher für hochfesten Beton eingesetzten Silikastaub ist durch dessen dunkelgraue Farbe im wesentlichen das spätere Aussehen des Betons determiniert. Zur Erhöhung der Gestaltungsfreiheit, verbunden mit der Erfüllung der Nachfrage nach hellen hochfesten Betonen, wurden bisher folgende Wege beschritten: 1. Einsatz von Weißzement auf Portlandzementbasis, 2. Einsatz von hellem Hochofenzement, 3. Verwendung von synthetischem Silciumdioxid (weiße Fällungskieselsäure), 4. Kombination von Weißzement und von Fällungskieselsäuren. Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Entwicklung eines hellen hochfesten Betons (B 85) auf der Grundlage des neuen Betonzusatzstoffes Metakaolin.

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Zeitschriftenartikel

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Empelmann, Martin; Oettel, Vincent
3D-printed reinforced-concrete elements. Testing and analysis of the structural behavior
BFT International, 2020

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Schachinger, Ingo Axel; Schwabach, Enrico
Strategies to minimize restraintstresses in conventional reinforced-concrete structures and in particular in water-impermeable structures. Concrete curing - goals and potentials
BFT International, 2020

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Kloft, Harald
Additive Manufacturing of 1:1 reinforced concrete elements with post-processed surfaces. 3D printing
BFT International, 2020

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Rochlus, Alfred
Examination of production boards used in the manufacture of concrete blocks
BFT International, 2020

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Ludwig, Horst-Michael; Remus, Ricardo
Alternatives to heat curing. Accelerating concrete hardening
BFT International, 2020

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