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Wasserundurchlässige Betonbauteile mit weniger rissweitenbegrenzender Bewehrung

DI Martin Peyerl / Dr. Peter Nischer / Dr. Stefan Krispel

Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung von Betonen für die Herstellung von wasserundurchlässigen Bauwerken (Weißen Wannen), die trotz Verwendung der derzeit üblichen, für die Beständigkeit (insbesondere den Korrosionsschutz der Bewehrung und die Frostbeständigkeit) notwendigen, Bindemittelgehalte und W/B-Werte bei einer geringeren Zugspannung reißen und hierdurch insbesondere die Zwängspannungen im Beton verringern.

Der neue Denkansatz dieses Projektes, dass die zu schädlichen Rissen führenden Zwängspannungen im Bauteil nicht durch eine weitere Reduktion der Hydratationswärme und damit zu Lasten des Baufortschrittes, sondern durch verringerte Schwindspannungen erreicht werden können, hat sich bestätigt.

Je größer die Bauteildicke ist, umso später und damit bei umso höherer Zugfestigkeit entsteht der Riss unter sonst gleichen Bedingungen.

Für die Rissweite (Anzahl der Risse und Rissweite) im Bauteil hat bei baupraktisch relevanten Betonzusammensetzungen die tiefste Umgebungstemperatur einen bedeutend größeren Einfluss als die durch die Betonzusammensetzung mögliche Absenkung der höchsten Erhärtungstemperatur.

Aufgrund des Einsatzes von Schwindreduzierern kann eine Reduktion der rissweitenbeschränkenden Bewehrung erfolgen, da die Festigkeit, und zwar insbesondere die Zugfestigkeit, durch Zugabe von Schwindreduzierern geringer ist und so der Bauteil bei einer geringeren Zugfestigkeit reißt.

Wesentlich für das Funktionieren von wasserundurchlässigen Bauwerken ist die endgültige Breite der entstehenden Risse. Durch Zugabe von Schwindreduzierern kommt es insbesondere bei höherem Betonalter zu einer geringeren Rissbreite. Feinere Risse mit einer Rissbreite von 0,1 bis 0,2 mm (je nach vorhandenen Druckgefälle) können selbst heilen und die Durchfeuchtungen werden im Laufe der Zeit geringer. Besonders groß ist diese Auswirkung bei Bauteilen im Freien, die im Herbst betoniert werden und bei denen zusätzlich zur Temperaturverformung aus der abfließenden Hydratationswärme noch eine tiefere Umgebungstemperatur kommt. Hierbei können sich die Risse über 0,2 mm öffnen.

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