2018 BetonKalender Bautenschutz Brandschutz Herausgegeben von Prof. Dipl.-Ing. DDr. Dr.-Ing. E.h. Konrad Bergmeister Wien Prof. Dr.-Ing. Frank Fingerloos Berlin Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Johann-Dietrich Wörner Darmstadt 107. Jahrgang Hinweis des Verlages Die Recherche zum Beton-Kalender ab Jahrgang 1980 steht im Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de Titelbild: Büro- und Gewerbegebäude der SwissLife AG in Zürich, Schweiz Foto: Alkus AG, Vaduz, Liechtenstein Fotograf: Martin Feuerstein Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © 2018 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstr. 21, 10245 Berlin, Germany Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Daten- verarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden. All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form -- by photoprint, microfilm, or any other means – nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publisher. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie als solche nicht eigens markiert sind. Umschlaggestaltung: Hans Baltzer, Berlin Herstellung: HillerMedien, Berlin Satz: Alexa Glanzner GmbH, Viernheim Druck und Bindung: CPI Ebner & Spiegel, Ulm Printed in the Federal Republic of Germany. Gedruckt auf säurefreiem Papier. Print ISBN: 978-3-433-03160-5 ePDF ISBN: 978-3-433-60752-7 ePub ISBN: 978-3-433-60754-1 eMobi ISBN: 978-3-433-60755-8 oBook ISBN: 978-3-433-60753-4 ISSN 0170-4958 Vorwort III Vorwort I I Im Beton-Kalender 2018 werden die für die Pla- Zum Schwerpunkt „Bautenschutz“ enthält der Be- nungs- und Baupraxis immer wieder relevanten ton-Kalender 2018 drei Beiträge. I Schwerpunkte „Bautenschutz“ und „Brandschutz Christoph Alfes, Frank Fingerloos und Claus im Betonbau“ aufgegriffen. Diese Schwerpunkte Flohrer gehen in „Hinweise und Erläuterungen zur werden durch weitere, innovative Beiträge zum Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie Wasserundurch- Baustoff Beton, zum Building Information Mode- lässige Bauwerke aus Beton“ auf die Grundlagen ling, zu nichtlinearen FEM-Berechnungen sowie und wesentlichen Änderungen der überarbeiteten dem visionären Thema „Bauen für die Raumfahrt“ WU-Richtlinie 2017 ein. Dazu gibt es Beispiele aus ergänzt. I der Praxis zur Umsetzung der Entwurfsgrundsätze. Jan Wörner, Generaldirektor der Europäischen Thomas Freimann und Ulli Heinlein haben sich Raumfahrtagentur ESA (European Space Agency), dem neuen Thema „Planung und Anwendung der nimmt uns Bauingenieure mit auf ein spannendes Frischbetonverbundsysteme“ als innovative Bauart Abenteuer außerhalb der täglichen Ingenieursrou- in zusätzlicher Kombination mit wasserundurch- tine und bereichert mit „Bauen für die Raumfahrt“ lässigen Betonbauwerken gewidmet. Solche Frisch- das Spektrum der Bauaufgaben. Die größten Ein- I betonverbundsysteme werden international vielfach wirkungen auf Tragwerke, die für Weltraumanwen- als alleinige Abdichtungsmaßnahme (schwarze dungen konzipiert werden, treten nicht im All, son- Wanne) eingesetzt, während sie in Deutschland seit dern während des Transports in den Weltraum auf. etwa fünf Jahren zunehmend als Ergänzung zu was- Große Schockwellen im Bereich zwischen 100 und serundurchlässigen Konstruktionen (weiße Wan- 10.000 Hz mit Amplituden bis 1.000 g sowie (im nen) Anwendung finden. Die Autoren haben die Falle der Ariane) akustische Belastungen bis 140 dB werden bei der Trennung der unterschiedlichen Stu- aktuelle Regelwerksituation aufbereitet und die not- I wendigen mechanischen Grundlagen der Baustoffe fen oder beim Abtrennen der Nutzlasten von der bis hin zum Verbund sowie deren Prüfmethoden Rakete erzeugt. Die Strukturen im All sind dann den detailliert beschrieben. Der Beitrag wird mit praxis- von der Erdoberfläche völlig verschiedenen, extre- erprobten Hinweisen für die Planung mit vielen meren Bedingungen ausgesetzt. Für die Raumfahrt- konstruktiven Details abgerundet. konstruktionen am Boden werden Beton und Stahl, für die Transportsysteme verschiedene Metalle und Lars Wolff und Bernd Schwamborn erläutern die in I Faserverbundstoffe eingesetzt. Ganz unterschied- verschiedenen Regelwerken behandelten bauchemi- lich sind die Sicherheitsüberlegungen in der Raum- schen Produkte „Oberflächenschutzsysteme“ für fahrt, da dort andere Eintrittswahrscheinlichkeiten Betonbauteile. Oberflächenschutzsysteme werden und Vorüberlegungen zum Schadensumfang reflek- in erster Linie zum Schutz der Betonbauteile, aber tiert werden müssen. Mit interessanten Beispielen auch zum Schutz des Grundwassers, von Füll- und aus der internationalen Raumfahrt bis hin zur Ent- Produktionsgütern oder zur Verbesserung der Ge- wicklung eines „Moon Village“ wird dieser Beitrag brauchstauglichkeit eingesetzt. Im Einzelnen stellen I abgerundet. die Autoren für Abwasseranlagen, für Trinkwasser- behälter sowie für Kühltürme und Schornsteine die Oberflächenschutzsysteme dar und geben aktuelle Praxiserfahrungen weiter. I IV Vorwort Zum Schwerpunkt „Brandschutz im Betonbau“ Nadja Oneschkow, Christoph von der Haar, Julian wurden vier aktuelle Beiträge aufgenommen. Hümme, Corinne Otto, Ludger Lohaus und Steffen Jochen Zehfuß und Björn Kampmeier erläutern in Marx befassen sich ausführlich mit dem Material- verhalten, der Modellbildung und der Bemessung „Konstruktiver baulicher Brandschutz im Beton- von druckschwellbeanspruchtem Beton. Aufgrund bau“ die normativen Hintergründe und geben Bei- neuer Anwendungsgebiete moderner Hochleistungs- spiele zur Heißbemessung mit den Brandschutztei- betone in besonders ermüdungsbeanspruchten Kon- len der Eurocodes und ihren deutschen Nationalen struktionen, wie z. B. Windenergieanlagen, Brü- Anhängen sowie der ergänzenden „Restnorm“ DIN cken, Kranbahnen etc., ist die Betonermüdung 4102-4. Dabei werden neben den Anforderungen heute Gegenstand intensiver Forschung. Die Prüf- und den Schutzzielen des Brandschutzes auch die methoden der Ermüdung von Beton beeinflussen rechtlichen Anforderungen an CE-gekennzeichnete das Ergebnis sehr. Dieser grundlegende Beitrag gibt Bauprodukte sehr strukturiert dargestellt. einen guten Überblick sowie wertvolles Hinter- Konrad Bergmeister, Tobias Cordes, Hans Lun, grundwissen über die wesentlichen Einflüsse der Roland Murr und Erwin Reichel behandeln das Ver- Betonermüdung sowie deren Berücksichtigung bei halten des Betons unter hoher Temperaturbeanspru- der Bemessung nach aktuellen Normen. Insbeson- chung und den Brandschutz sowie Rettungssysteme dere werden im Beitrag baustoffliche und prüftech- in Tunneln. Aktuelles Wissen über die Auswahl der nische Einflüsse auf den Ermüdungswiderstand un- Zuschlagstoffe, über die Wirkung unterschiedlicher ter Druckschwellbeanspruchung sowohl von Nor- Polypropylenfasern sowie über das Porensystem malbeton als auch von Faserbeton und Vergussmör- von Beton zur Beeinflussung des Strömungsvermö- tel diskutiert. Wertvoll für die Praxis und auch für gens und somit seiner Permeabilität zur Erhöhung die Forschung sind die dargestellten Modelle mit des Brandwiderstands mit erprobten Betonrezeptu- neuen Ansätzen zur Beschreibung des Ermüdungs- ren werden gebündelt dargestellt. Ergänzt wird der widerstands sowie die in der Literatur selten zu fin- Beitrag durch praxisrelevante Hinweise für die nu- denden Ermüdungsversuche an Betonbauteilen. merische Modellierung der Brandbeanspruchung Björn Freund und Carl-Alexander Graubner stellen von Tunnelschalen sowie für die Selbst- und in „Schalungsdruck bei lotrechten und geneigten Fremdrettung in Tunneln. Betonbauteilen“ ein neues Berechnungskonzept zur In den „Materialtechnischen Tabellen für den Bestimmung des Schalungs- bzw. Frischbeton- Brandschutz“ haben Nina Schjerve und Ulrich drucks in doppelhäuptigen Betonschalungen für im Schneider (†) die zur Beurteilung des Brandverhal- Aufriss geneigte und gekrümmte Stahlbetonwände tens von Baustoffen und Bauteilen und die prakti- vor. Für die Praxis interessant sind die angeführten sche Anwendung von Rechenverfahren nach Inge- Modelle zur analytischen Beschreibung mit den re- nieurmethoden relevanten Materialkennwerte zu- levanten Hinweisen zu den Normen (z. B. DIN sammengetragen. 18218), Berichten (z. B. CIRIA Report 108) und Frank Fingerloos hat in seinem Standardkapitel Regelwerken (z. B. ACI 347R-14) sowie die nume- rischen Modellierungen des Frischbetondrucks. Da- „Normen und Regelwerke“ die für die „Heißbemes- bei haben die Autoren Diagramme für die Ermitt- sung“ im Brandfall von den Tragwerksplanern in lung der charakteristischen Werte des maximalen der Praxis bevorzugten Konstruktionsregeln in den Frischbetondrucks bei lotrechten und geneigten Bemessungstabellen aus DIN EN 1992-1-2 und Wänden erstellt. aus der „Restnorm“ DIN 4102-4 zusammengefasst und aufgearbeitet sowie diese mit weiteren Bemes- Im Kapitel „Normen und Regelwerke“ sind ergän- sungshilfsmitteln und Beispielen ergänzt. zend die zum Thema Beton passenden spezifischen Normen DIN EN 206-1 mit DIN 1045-2 in einer Ein wichtiges Thema im Beton-Kalender sind im- konsolidierten Fassung und die DAfStb-Richtlinie mer aktuelle Beiträge zum Hauptbaustoff Beton. „Massige Bauteile aus Beton“ abgedruckt. Harald S. Müller und Udo Wiens haben ihren Stan- Weitere Beiträge im Beton-Kalender befassen sich dardbeitrag „Beton“ wieder aktualisiert. Er gibt ei- mit der Modellierung in der Planung. nen Überblick über den aktuellen Stand des Wis- sens zu den Ausgangsstoffen, der Zusammenset- Manfred Keuser und Marcel Meinhardt zeigen in zung und den Eigenschaften sowie Erläuterungen „Nichtlineare Berechnung von Stahlbetontragwer- zu den normativen Regelungen bei der Herstellung ken mithilfe der Finite-Elemente-Methode“, dass und Verwendung von Beton. Außerdem wird auf heute Finite-Elemente-Berechnungen unter Berück- zukünftige Entwicklungen in der Betonforschung sichtigung von Nichtlinearitäten ein wichtiges und -normung eingegangen. Instrument zur Untersuchung des Tragverhaltens Vorwort V komplexer Strukturen aus Stahl- und Spannbeton beton- und Spannbetonbau relevanten Baunormen darstellen. Zur Anwendung nichtlinearer Berech- und technischen Baubestimmungen, der aktuellen nungen in der Praxis werden Sicherheitskonzepte Richtlinien des Deutschen Ausschusses für Stahlbe- gemäß DIN EN 1992-1-1 sowie fib Model Code ton e. V. (DAfStb), der Merkblätter des Deutschen 2010 für nichtlineare Berechnungen erläutert und Beton- und Bautechnik-Vereins E. V. (DBV) und der Hinweise zur Vorbereitung und Durchführung Richtlinien und Merkblätter der Österreichischen I von nichtlinearen FE-Analysen gegeben. Bautechnik Vereinigung (ÖBV) von Frank Finger- Arnold Tautschnig, Georg Fröch, Martin Mösl und loos im Standardkapitel „Normen und Regelwerke“ Werner Gächter geben eine aktuelle Übersicht über aktualisiert zusammengestellt. Technologie und Arbeitsmethodik mit Building Durch die hervorragenden Autoren aus der Praxis Informa tion Modeling (BIM) sowohl im Hoch- als und Wissenschaft ist es wieder gelungen, interes- auch im Tiefbau. In diesem Beitrag werden die mit sante und wertvolle Beiträge für die Ingenieurpraxis I der Einführung und Nutzung von BIM verbundenen und für die wissenschaftliche Arbeit im Beton-Ka- Themenbereiche und Prozesse bezüglich Technolo- lender 2018 aufzunehmen. Das Jahrbuch bleibt so- gie, Einbindung in das Rechtsgefüge, Standardisie- mit ein aktuelles Lehrbuch und Nachschlagewerk rung und Zusammenarbeit in verschiedenen europä- und wird sicher weiterhin von unserer Leserschaft ischen Ländern dargestellt und deren Anwendung wohlwollend aufgenommen und nutzbringend an- anhand von Praxisbeispielen erläutert. Das Prinzip gewendet. einer durchgängigen, zentralen und objektbasierten I Verwaltung und Koordinierung von Projektinfor- mationen sollte unter Einbezug des Lebenszyklus Wien, Berlin, Darmstadt, im Oktober 2017 eines Gebäudes (6D-BIM) interdisziplinär alle Konrad Bergmeister, Wien Leistungsfelder abbilden. Frank Fingerloos, Berlin Wie in jedem Beton-Kalender werden zum Ab- schluss die Verzeichnisse der für den Beton-, Stahl- Johann-Dietrich Wörner, Darmstadt I I I I I I Inhaltsübersicht VII Inhaltsübersicht I Inhaltsverzeichnis .........................................................IX Anschriften ............................................................ XXIV I I Beton ......................................................................1 Harald S. Müller, Udo Wiens II Hinweise und Erläuterungen zur Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ .............................173 Christoph Alfes, Frank Fingerloos, Claus Flohrer I III Planung und Anwendung der Frischbetonverbundsysteme bei wasserundurchlässigen Bau konstruktionen aus Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Thomas Freimann, Ulli Heinlein IV Oberflächenschutzsysteme für Betonbauteile ..............................259 I Lars Wolff, Bernd Schwamborn V Nichtlineare Berechnung von Stahlbetontragwerken mithilfe der Finite-Elemente-Methode .................................................303 Manfred Keuser, Marcel Meinhardt I VI Building Information Modeling – Übersicht über Technologie und Arbeitsmethodik mit Praxisbeispielen .....................................355 Arnold Tautschnig, Georg Fröch, Martin Mösl, Werner Gächter VII Bauen für die Raumfahrt .................................................415 I Jan Wörner VIII Konstruktiver baulicher Brandschutz im Betonbau ........................437 Jochen Zehfuß, Björn Kampmeier IX Beton unter hoher Temperaturbeanspruchung – I Brandschutz und Rettungssysteme in Tunneln .............................511 Konrad Bergmeister, Tobias Cordes, Hans Lun, Roland Murr, Erwin Reichel X Materialtechnische Tabellen für den Brandschutz .........................557 Nina Schjerve, Ulrich Schneider † I I VIII Inhaltsübersicht XI Schalungsdruck bei l otrechten und geneigten Betonbauteilen ..............599 Björn Freund, Carl-Alexander Graubner XII Ermüdung von druckschwellbeanspruchtem Beton – Materialverhalten, Modellbildung, Bemessung ............................643 Nadja Oneschkow, Christoph von der Haar, Julian Hümme, Corinne Otto, Ludger Lohaus, Steffen Marx XIII Normen und Regelwerke ..................................................757 Frank Fingerloos Stichwortverzeichnis ......................................................917 Inhaltsverzeichnis IX Inhaltsverzeichnis I I Beton ......................................................................1 Harald S. Müller, Udo Wiens 1 Einführung und Definition ........... 3 4 Junger Beton .................... 49 I 1.1 Allgemeines ...................... 3 4.1 Bedeutung und Definition .......... 49 1.2 Definition ........................ 3 4.2 Hydratationswärme ............... 49 1.3 Klassifizierung von Beton ........... 5 4.3 Verformungen ................... 50 1.3.1 Betonarten ....................... 5 4.4 Dehnfähigkeit und Rissneigung ...... 51 1.3.2 Betonklassen ..................... 5 4.5 Bestimmung der Festigkeit 1.3.3 Betonfamilie ...................... 7 von jungem Beton ................ 52 I 2 Ausgangsstoffe .................... 8 5 Lastunabhängige Verformungen ..... 53 2.1 Zement .......................... 8 5.1 Allgemeines ..................... 53 2.1.1 Arten und Zusammensetzung ........ 8 5.2 Temperaturdehnung ............... 53 2.1.2 Bautechnische Eigenschaften ........ 12 5.3 Schwinden ...................... 54 2.1.3 Bezeichnung, Lieferung und 5.3.1 Ursachen ....................... 54 Lagerung ....................... 14 5.3.2 Mathematische Beschreibung ....... 56 2.1.4 Anwendungsbereiche .............. 15 I 2.1.5 Zementhydratation ................ 19 6 Festigkeit und Verformung von 2.1.6 Der Zementstein .................. 20 Festbeton .................................58 2.2 Gesteinskörnungen für Beton ....... 22 6.1 Strukturmerkmale ................ 58 2.2.1 Allgemeines ..................... 22 6.2 Druckfestigkeit ................... 58 2.2.2 Art und Eigenschaften des Gesteins .. 23 6.2.1 Spannungszustand und 2.2.3 Schädliche Bestandteile ............ 24 Bruchverhalten von Beton bei I 2.2.4 Kornform und Oberfläche .......... 27 Druckbeanspruchung .............. 58 2.2.5 Größtkorn und 6.2.2 Einflüsse auf die Druckfestigkeit ..... 59 Kornzusammensetzung ............ 28 6.2.2.1 Ausgangsstoffe und Beton- 2.3 Betonzusatzmittel ................. 30 zusammensetzung ................ 59 2.3.1 Definition ....................... 30 6.2.2.2 Erhärtungsbedingungen und Reife .... 60 2.3.2 Arten von Zusatzmitteln ........... 30 6.2.2.3 Prüfeinflüsse ..................... 64 2.3.3 Anwendungsgebiete ............... 31 6.2.3 Festigkeitsklassen ................ 65 I 2.3.4 Weitere Anforderungen ............ 33 6.3 Zugfestigkeit .................... 65 2.4 Betonzusatzstoffe ................. 33 6.3.1 Bruchverhalten und Bruchenergie .... 65 2.4.1 Definitionen ..................... 33 6.3.2 Einflüsse auf die Zugfestigkeit ....... 66 2.4.2 Inerte Stoffe und Pigmente ......... 34 6.3.3 Zentrische Zugfestigkeit ........... 66 2.4.3 Puzzolanische Stoffe .............. 34 6.3.4 Biegezugfestigkeit ................ 67 2.4.4 Latent-hydraulische Stoffe .......... 39 6.3.5 Spaltzugfestigkeit ................. 67 2.4.5 Organische Stoffe ................. 39 6.3.6 Verhältniswerte für Druck- und I 2.5 Zugabewasser .................... 40 Zugfestigkeit .................... 67 6.4 Festigkeit bei mehrachsiger 3 Frischbeton und Nachbehandlung .... 40 Beanspruchung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.1 Allgemeine Anforderungen ......... 40 6.5 Spannungs-Dehnungsbeziehungen ... 69 3.2 Mehlkorngehalt .................. 40 6.5.1 Elastizitätsmodul und Querdehnzahl .. 70 3.3 Rohdichte und Luftgehalt. . . . . . . . . . . 41 6.6 Einfluss der Zeit auf Festigkeit und I 3.4 Verarbeitbarkeit und Konsistenz ..... 41 Verformung ..................... 71 3.5 Transport und Einbau .............. 44 6.6.1 Die zeitliche Entwicklung von 3.6 Entmischen ...................... 45 Festigkeit und Elastizitätsmodul ..... 71 3.7 Nachbehandlung ................. 47 6.6.2 Verhalten bei Dauerstand- 3.7.1 Nachbehandlungsarten ............. 47 beanspruchung ................... 72 3.7.2 Dauer der Nachbehandlung ......... 47 6.6.3 Zeitabhängige Verformungen ....... 72 3.7.3 Zusätzliche Schutzmaßnahmen ...... 49 6.6.3.1 Definitionen ..................... 72 I X Inhaltsverzeichnis 6.6.3.2 Kriechverhalten von Beton ......... 73 10.2.4 Herstellung, Transport und 6.6.3.3 Vorhersageverfahren .............. 75 Verarbeitung .................... 117 6.6.4 Verhalten bei dynamischer 10.2.5 Festbetonverhalten von Beanspruchung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Konstruktionsleichtbeton .......... 118 6.6.5 Ermüdung ...................... 77 10.2.6 Zur Planung von Bauwerken aus Konstruktionsleichtbeton .......... 121 7 Dauerhaftigkeit .................. 81 10.2.7 Selbstverdichtender Konstruktions- 7.1 Überblick über die Umwelt- leichtbeton ..................... 122 bedingungen, Schädigungs- 10.3 Porenbeton ..................... 123 mechanismen und 10.4 Haufwerksporiger Leichtbeton ..... 123 Mindestanforderungen ............. 82 7.2 Widerstand gegen das Eindringen 11 Faserbeton ..................... 125 aggressiver Stoffe ................. 89 11.1 Allgemeines .................... 125 7.3 Korrosionsschutz der Bewehrung im 11.2 Zusammenwirken von Fasern und Beton .......................... 90 Matrix ........................ 125 7.3.1 Allgemeine Anforderungen ......... 90 11.2.1 Ungerissener Beton .............. 126 7.3.2 Carbonatisierung ................. 91 11.2.2 Gerissener Beton ................ 127 7.3.3 Eindringen von Chloriden .......... 93 11.3 Fasern ......................... 133 7.4 Frostwiderstand .................. 95 11.3.1 Stahlfasern ..................... 133 7.5 Frost- und Taumittelwiderstand ...... 95 11.3.2 Glasfasern ..................... 134 7.6 Widerstand gegen chemische 11.3.3 Organische Fasern ............... 135 Angriffe ........................ 97 11.3.3.1 Kunststofffasern (Polymere) ....... 135 7.7 Verschleißwiderstand .............. 98 11.3.3.2 Kohlenstofffasern ................ 136 7.8 Feuchtigkeitsklassen nach 11.3.3.3 Fasern natürlicher Herkunft – Alkali-Richtlinie ................. 98 Zellulosefasern .................. 136 11.4 Zusammensetzung ............... 137 8 Selbstverdichtender Beton .......... 99 11.4.1 Beton ......................... 137 8.1 Allgemeines ..................... 99 11.4.2 Fasern ......................... 137 8.2 Mischungsentwurf ............... 100 11.5 Eigenschaften ................... 137 8.3 Frischbetonprüfverfahren an 11.5.1 Verhalten bei Druckbeanspruchung .. 137 Mörtel ........................ 101 11.5.2 Verhalten bei Zugbeanspruchung 8.4 Prüfungen am Beton ............. 102 und bei Biegebeanspruchung ....... 138 8.5 Eigenschaften ................... 105 11.5.3 Verhalten bei Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ........... 139 9 Sichtbeton ..................... 105 11.5.4 Verhalten bei Explosions-, Schlag- 9.1 Einführung ..................... 105 und Stoßbeanspruchung ........... 139 9.2 Planung und Ausschreibung ....... 106 11.5.5 Kriechen und Schwinden .......... 139 9.3 Betonzusammensetzung und 11.5.6 Dauerhaftigkeit ................. 139 Betonherstellung ................ 106 11.5.7 Frost- und Taumittelwiderstand ..... 140 9.4 Einbau und Nachbehandlung ....... 107 11.5.8 Verhalten bei hoher Temperatur .... 140 9.4.1 Schalung und Trennmittel ......... 107 11.5.9 Verschleißwiderstand ............. 141 9.4.2 Ausführung und Nachbehandlung ... 108 11.6 Übereinstimmungsnachweis und 9.5 Beurteilung .................... 108 Prüfungen ...................... 141 9.6 Mängel und Mängelbeseitigung ..... 109 11.7 Richtlinie „Stahlfaserbeton“ ....... 141 9.6.1 Sichtbetonmängel ................ 109 9.6.2 Mängelbeseitigung bei Sichtbeton ... 110 12 Ultrahochfester Beton ............ 142 9.6.3 Architektonisch bedeutsame Bausubstanz .................... 111 13 Nachhaltiger Beton .............. 142 9.7 Sonder-Sichtbetone .............. 111 13.1 Einführung ..................... 142 13.2 Ökobilanz von Beton ............. 143 10 Leichtbeton .................... 112 13.3 Mischungsentwicklung ........... 145 10.1 Einführung und Überblick ......... 112 13.3.1 Optimierung der Packungsdichte 10.2 Konstruktionsleichtbeton nach der granularen Ausgangsstoffe ...... 145 DIN EN 1992-1-1 ............... 113 13.3.2 Bewertung der Leistungsfähigkeit 10.2.1 Grundlegende Eigenschaften ....... 113 der Bindemittelzusammensetzung ... 149 10.2.2 Leichte Gesteinskörnung .......... 113 13.4 Methoden der Leistungsbewertung .. 150 10.2.3 Betonzusammensetzung ........... 115 13.5 Zusammensetzung und Eigenschaften nachhaltiger Betone .............. 151 Inhaltsverzeichnis XI 14 Normative Entwicklung ........... 155 14.2.3 DAfStb-Richtlinie 14.1 Neue EN 206 und DIN 1045-2 ..... 155 „Betonbauqualität (BBQ)“ ......... 157 14.2 Betonbauqualität entlang der 14.3 Widerstandsklassen – das neue Wertschöpfungskette – Konzept zur Sicherstellung der Ein integrierter Ansatz ............ 156 Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken 14.2.1 Hintergrund .................... 156 für die zukünftige EN 206 ......... 158 I 14.2.2 Bisherige Normen im Betonbau – Defizitanalyse ................... 156 15 Literatur ...................... 159 II Hinweise und Erläuterungen zur Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ .............................173 I Christoph Alfes, Frank Fingerloos, Claus Flohrer 1 Einleitung ...................... 175 11 Bemessung und Bewehrungskonstruktion .......... 203 2 Anwendungsbereich der WU-Richtlinie .................. 175 12 Elementwände .................. 206 I 12.1 Allgemeines .................... 206 3 Wasserundurchlässigkeit als 12.2 Änderungen in der neuen Gebrauchstauglichkeitseigenschaft .. 176 WU-Richtlinie .................. 207 12.3 Planung ....................... 207 4 Aufgaben der Planung ............ 178 12.4 Herstellung ..................... 208 12.5 Transport und Montage ........... 209 5 Bedarfsplanung ................. 180 12.6 Einbau ........................ 209 I 6 Klassen zur Beschreibung 13 Fugenabdichtungen .............. 210 der Wasserbeanspruchung – 13.1 Anwendungsregeln ............... 210 Beanspruchungsklassen ........... 180 13.2 Allgemeine Hinweise für Fugenabdichtungen .............. 210 7 Klassen zur Beschreibung 13.3 Außenliegende Fugenbänder ....... 210 der Nutzungsanforderungen – 13.4 Außenliegende nachträgliche I Nutzungsklassen. . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Abdichtungen ................... 210 7.1 Allgemeines .................... 181 13.5 Unbeschichtete Fugenbleche ....... 211 7.2 Nutzungsklasse A (NKL-A) ....... 182 13.6 Beschichtete Fugenbleche ......... 211 7.3 Nutzungsklasse B (NKL-B) ........ 183 13.7 Innenliegende Fugenbänder ........ 211 13.8 Sollrissfugen ................... 212 8 Entwurf von WU-Betonbauwerken .. 185 13.9 Quellfähige Fugeneinlagen ........ 212 I 8.1 Allgemeines .................... 185 13.10 Injektionsdichtungen ............. 212 8.2 Entwurfsgrundsätze zur 13.11 Kompressionsdichtungen .......... 212 Trennrisskontrolle ............... 186 8.3 Trennrisse ...................... 189 14 Bauausführung ................. 213 8.4 Biegerisse ...................... 190 14.1 Allgemeines .................... 213 8.5 Selbstheilung von Trennrissen ...... 191 14.2 Abstandhalter und Schalungsanker .. 213 14.3 Montage von Elementwandplatten I 9 Maßnahmen zur Umsetzung der und Einbau des Kernbetons ........ 213 Entwurfsgrundsätze .............. 193 14.4 Nachbehandlung und Schutz des 9.1 Allgemeines .................... 193 Betons ........................ 214 9.2 Konstruktive Maßnahmen ......... 194 14.5 Lagerung, Einbau und ggf. Schutz 9.3 Betontechnische Maßnahmen ...... 196 von Fugenabdichtungen ........... 214 9.4 Ausführungstechnische Maßnahmen . 199 15 Dichten von Rissen und I 10 Festlegung WU-Beton und Wahl der Instandsetzung von Fehlstellen ..... 214 Bauteilabmessungen. . . . . . . . . . . . . . 200 15.1 Abdichtung von Trennrissen ....... 214 10.1 WU-Beton ..................... 200 15.2 Wasserseitige Dichtmaßnahmen .... 215 10.2 Bauteildicke .................... 201 15.3 Instandsetzung von Fehlstellen ..... 215 10.3 Lichte Innenmaße bei WU-Betonwänden ............... 201 I