Tunnel aus Beton - Brandschutz inklusive

Beim Ausbau des nationalen und internationalen Verkehrswegenetzes hat der Tunnelbau einen wesentlichen Anteil. Waren es zunächst nur natürliche Hindernisse wie Flüsse oder Berge, die zu Tunnelbaumaßnahmen zwangen, so sind heute zunehmend auch Maßnahmen des Umwelt- und Landschaftschutzes die Beweggründe. So wurde beim Bau des Burgholztunnels in Wuppertal nach jahrzehntelangen Diskussionen nur zum Schutz des Staatsforstes die Tunnellösung in bergmännischer Bauweise beauftragt [1]. Das folgende Bild zeigt einen Tunnel in offener Bauweise im Zuge der Schnellfahrstrecke Köln-Rhein/Main.

Die Belastungen der Tunnelwände sind extrem. Sie müssen dauerhaft dem Gebirgsdruck – auch im Brandfall – standhalten, Wasser am Eindringen in den Tunnelquerschnitt hindern, dem chemischen Angriff durch angreifende Wässer widerstehen und wirtschaftlich zu bauen und zu unterhalten sein. Aufgrund der hohen Investitionskosten für Tunnelbauwerke werden sie für Nutzungsdauern von in der Regel über 100 Jahren konzipiert. Aus betrieblichen und wirtschaftlichen Gründen verzichten die Betreiber gerne auf Tunnelwandverkleidungen. Beton erfüllt alle Anforderungen an den modernen Tunnelbau – und zwar für alle heute üblichen Bauweisen.

Tunnelbauweisen

Tunnel werden in erster Linie für den Straßen- und Schienenverkehr gebaut. Kleine Tunnel, z.B. eingleisige U-Bahn-Tunnel, haben lichte Abmessungen von rd. 5 m bis 6 m größere Tunnel - z.B. zweigleisige Bahntunnel oder mehrspurige Straßentunnel - von 12 m bis 14 m.
Je nach Erdüberdeckung des Tunnelbauwerks und anzutreffendem Untergrund werden verschiedene Tunnelbauweisen eingesetzt.

Im standfesten Gebirge erfolgt der Ausbruch meist im Sprengvortrieb. Beim modernen Vollausbau (Spritzbetonbauweise oder Neue Österreichische Tunnelbaumethode NÖT) werden die freigelegte Flächen durch Spritzbeton [8], Felsanker, Stahlbögen und andere Bauelemente gesichert. Das Tunnelprofil ist annähernd kreisförmig.

Im nicht standfesten Gestein werden selten noch traditionelle Bauweisen, meist aber der Schildvortrieb angewendet. Hier wird ein als Deckschild bezeichneter kreisrunder Stahlzylinder im Querschnitt des späteren Tunnelprofils mit hydraulischen Pressen vorgetrieben. Ein rotierender Bohrkopf löst das Gestein im Durchmesser des Endquerschnitts und fördert es über das Schildinnere auf Förderbänder. Das Gebirge wird mit Tübbings ausgekleidet, wobei meistens sieben Tübbings einen geschlossenen Ring ergeben. Der Raum zwischen Tübbing und Gebirge wird verpresst (Ringspaltverpressung). Bei wasserführenden Gesteinsschichten kann der Arbeitsraum durch eine Rückwand abgeschlossen und unter Überdruck gesetzt werden, so dass kein Wasser in die Vortriebsmaschine eindringen kann.

Bei geringen Erdüberdeckungen, z. B. bei Unterfahrungen von Bebauung im innerstädtischen Bereich, werden das HDI- und das Gefrierverfahren eingesetzt. Beim HDI-Verfahren werden unter hohem Druck Zementsuspensionen über horizontale oder leicht geneigte Bohrungen in den Baugrund gepresst. Die so entstehenden sehr langen HDI-Säulen stabilisieren den Boden. Unter dem Fächer der HDI-Säulen erfolgt dann der Tunnelvortrieb. Beim eher selten eingesetzten Gefrierverfahren wird dasselbe Ergebnis über die Vereisung des Baugrunds über horizontale Langstreckenbohrungen erreicht.

Die offene Bauweise ist bei geringer Tiefenlage des Tunnels eine sehr kostengünstige Bauweise. Vor dem Bodenaushub werden Baugrubenumschließungen, z.B. als Bohrpfahlwände oder Schlitzwände, eingebracht, die oft konstruktiv in das entstehende Tunnelbauwerk einbezogen werden. Normalerweise bleibt die Baugrube während der gesamten Bauzeit der Sohlen und Wände offen. Erst nach dem Abschluss dieser Arbeiten wird die Decke betoniert und mit Erdreich überschüttet. Bei der Deckelbauweise wird bei Erreichen einer Höhe, in der Bagger und Radlader arbeiten können, ein oberer Deckel betoniert, unter dem die weiteren Arbeiten stattfinden können, während auf dem Deckel z. B. schon wieder der Straßenverkehr fließt. Der Tunnelquerschnitt ist meist rechteckig.

Zur Querung von Gewässern wird auch die Einschwimm- und Absenktechnik (Senkkasten oder Caissons aus Beton) angewendet. Hier werden an Land vorgefertigte Senkkästen (Caissons) aus Beton mit rechteckigem Querschnitt eingeschwommen und in das Flussbett abgesenkt.

Ortbeton für Tunnelinnenschalen

Bei bergmännisch aufgefahrenen Tunneln führte die Spritzbetonbauweise (Neue Österreichische Tunnelbauweise NÖT) zu einer zweischaligen Bauweise mit einer Außenschale aus Spritzbeton und einer Innenschale aus Ortbeton.

Bewehrung einer Tunnelinnenschale und Tunnelschalwagen

Der Spritzbeton wird zur vorläufigen Sicherung des Gebirges sofort nach dem Ausbruch aufgebracht. Zusätzlich kann die Sicherung mit Stahlbögen, Ankern und Bewehrungsrnatten erforderlich sein.

Die Innenschale aus Ortbeton dient der dauerhaften Sicherung des Tunnels und wird auf Tunnelschalwagen betoniert. Die Schale weist in der Regel Dicken von 30 cm bis 60 cm auf, kann aber auch deutlich dicker werden. Die Abschnittslängen, in denen die Innenschale betoniert wird, betragen rd. 8 m bis 12,5 m. Größere Tunnel werden meist mit vorauslaufender Sohlplatte betoniert. Bei kleineren Tunneln wird oft die gesamte Innenschale rundum in einem Betoniervorgang in voller Abschnittslänge hergestellt. Die Innenschale kann bewehrt oder unbewehrt sein.

Neben den Anforderungen an den Festbeton stellt das gewählte Bauverfahren und der vorgesehenen Arbeitstakt auch Anforderungen an den Frischbeton. Dies sind vor allem die Forderung nach einer leicht verarbeitbaren Konsistenz, einem guten Zusammenhaltevermögen des Betons (geringe Neigung zum Entmischen) und einer ausreichenden Festigkeit zum planmäßigen Ausschalzeitpunkt. Diese Festigkeit muss bei allen Temperaturverhältnissen erreicht werden, darf sie aber auch nicht wesentlich überschreiten werden (höchstens 5 N/mm²), um eine unnötige Temperaturerhöhung im Bauteil mit der entsprechenden Gefahr einer Rissbildung zu vermeiden. Je kleiner die Tunneldurchmesser und je länger die Ausschalfristen (z.B. 2-Tage-Takt) sind, umso langsamer kann die Festigkeitsentwicklung (und entsprechend niedriger die Hydratationswärmeentwicklung) der optimierten Betonzusammensetzung geplant werden.

Um einen dichten und dauerhaften Beton zu erzeugen, ist ein maximaler Wasserzementwert von w/z = 0,50 bis 0,55 anzustreben. Der Mindestzementgehalt sollte 300 kg/m³, unter besonderen Bedingungen auch 270 kg/m³, betragen.

Konsistenz, Zusammenhaltevermögen, Einbringen und Verdichten des Betons sind so aufeinander abzustimmen, dass der Beton keine Fehlstellen aufweist und alle Einbauteile sowie die Bewehrung vollständig in dichtem Beton eingebettet sind.

Tübbings für Tunnelschalen

Die Anzahl der Tunnelbauwerke, die im Schildvortrieb mit einschaligen, wasserdichten Tübbingauskleidungen erstellt wurden, hat in den letzten Jahren weltweit sprunghaft zugenommen [2]. Die Tübbings werden in der für den Einbau erforderlichen hohen Präzision in einer Feldfabrik oder in einem Betonfertigteilwerk hergestellt und auf Schienenfahrzeugen zur Einbaustelle transportiert. Im Schildschwanz der Vortriebsanlage werden die Tübbings aufgenommen und an das Gebirge gesetzt. Sieben Tübbings ergeben meist einen geschlossenen Ring. Die Länge der Segmente in Ringrichtung ergibt sich durch die Festlegung der Ringteilung bei einem vorgegebenen Tunneldurchmesser. Der Ringspalt zwischen Gebirge und Tübbingauskleidung wird verpresst. Die Abdichtung der Fugen zwischen den einzelnen Tübbings erfolgt mit Dichtungsprofilen oder Dichtungsrahmen (Elastomer).

Tübbings für den Stadtbahnbau Köln

Die Tübbings unterliegen im Bauzustand einer zusätzlichen Beanspruchung dadurch, dass sich das Vortriebsschild gegen die Tübbings presst, um den axialen Vortriebsdruck ins Gebirge einleiten zu können. Diese besonderen Beanspruchungen erfordern besondere Sorgfalt und Erfahrung bei der Planung. Vollständige und detaillierte Regelwerke und Empfehlungen liegen für diesen speziellen Bereich des Ingenieurtunnelbaus nicht vor [2], so dass sich der Planer auf Praxiserfahrungen und Forschungsergebnisse abstützen muss. Große Längen-Breiten-Verhältnisse der Tübbings führen zu höheren Beanspruchungen der Tübbings (Scheibenbeanspruchung) als kleine. Dies zieht eine zusätzliche Bewehrung im Bereich der Tübbingringfugen nach sich. Ab einem Längen-Breiten-Verhältnis über 3,5 liegen sehr ungünstige Bedingungen vor. Mit Finite-Elemente-Berechnungen können die genauen Beanspruchungen ermittelt werden. Hierbei sind dann die erwarteten maximalen Vortriebspressenkräfte, die Krafteinleitung sowie die Auflagerbedingungen der Tübbings realistisch abzubilden [2].

Brandschutz

In den letzten Jahren ist mehrfach deutlich geworden, welche katastrophalen Auswirkungen Tunnelbrände haben können. Neben den furchtbaren Folgen für Personen können aufgrund der extremen Hitzeeinwirkung auch Schäden an der tragenden Tunnelkonstruktion entstehen. Die maximalen Temperaturen bei Brandversuchen mit Straßenfahrzeugen erreichten im Bereich der Tunneldecke nach nur 5 bis 10 Minuten 800 °C bis 1000 °C. Versuche zeigen, dass der maßgebende Temperaturanstieg bei einem Tunnelbrand wesentlich stärker ist, als dies üblicherweise für den Hochbau angenommen wird [3]. Die Regelwerke sehen als Brandschutzmaßnahmen eine Bekleidung der Tunnelinnenschale oder den Einbau eines feuerwiderstandsfähigen Betons vor. Aus wirtschaftlichen Gründen streben Tunnelbetreiber unverkleidete Konstruktionen an.

Der Feuerwiderstand von Stahl ist sehr gering, die Temperatursteigerungsrate im Querschnitt sehr hoch. Unverkleideter Stahl verliert im Brandfall sehr schnell seine Tragfähigkeit und es besteht Einsturzgefahr. Bei Tunnelinnenschalen aus Beton liegt die Bewehrung aus Stahl gut geschützt mit ausreichender Überdeckung im Beton. Da die Temperatursteigerung in einem Betonbauteil gering ist, werden in den inneren oder nicht beflammten Bauteilbereichen keine so hohen Temperaturen erreicht wie auf Flächen, die den Flammen zugewandt sind [9]. Die Betonüberdeckung der für den Brandfall bemessenen Betonbauteile ist so groß, dass auch bei den im Brandfall auftretenden Betonabplatzungen die Standsicherheit der Konstruktion nicht gefährdet ist.

Betoninnenschalen lassen sich nach einem Brand einfach instandsetzen, z.B. mit Spritzbeton. In [5] wird eine Tunnelauskleidung aus einer geschliffenen weißen Spritzmörtelschicht beschrieben, die neben den Anforderungen an die Dauerhaftigkeit auch fahrpsychologischen und ästhetischen Ansprüchen gerecht wird.

Betonabplatzungen im Brandfall lassen durch betontechnologische Maßnahmen wie Auswahl der Gesteinskörnung und Faserzugabe von vornherein stark reduzieren. Die Betonabplatzungen entstehen in einer mit Wasser gesättigten Zone, wenn durch hohe Brandtemperaturen das Wasser verdampft und die hohen Dampfdrücke die Betonoberfläche absprengen. Die Zugabe von Kunststofffasern, die je nach Faserart bei Temperaturen von rd. 160 °C schmelzen [3], induzierten im Brandfall haarfeine Poren und Mikrorisse, die dem Dampf Raum zum Ausdehnen bieten und den Dampfdruck vermindern.

Aspekte des Brandschutzes führen auch dazu, dass in Tunnelstrecken die Straßendecke meist in Betonbauweise ausgeführt wird [1].

Fahrbahndecken aus Beton in Tunnels

Neben den bekannten vorteilhaften Gebrauchseigenschaften von Fahrbahndecken aus Beton ist bezüglich des Einsatzes in Tunnelstrecken vor allem hervorzuheben, dass Beton nicht brennt und somit auch nicht zur Rauchentwicklung bei Tunnelbränden beiträgt [6]. Darüber hinaus spart ihre Helligkeit in Abhängigkeit von der Tunnellänge und der Leuchtdichte der Tunnelbeleuchtung bis zu 35 % der Stromkosten ein [6].

Tunnelbaustellen sind sensible Bereiche. Betondecken reduzieren die Unterhaltungsarbeiten im Tunnel, erhöhen durch weniger Verkehrsbeschränkungen die Verkehrssicherheit und verbessern den Verkehrsfluss.

Da bergmännisch vorgetriebene Tunnel in aller Regel einen geschlossenen Kreisquerschnitt aufweisen, ist über der Tunnelsohle ausreichend Raum vorhanden, eine Betonfahrbahndecke und die Tragschichten auf einer Kiesausgleichsschicht einbauen zu können [6]. Der Straßenoberbau im Tunnel entspricht dabei der Bauklasse der Fahrbahnbefestigung außerhalb des Tunnelbauwerks. Es ist konstruktiv und baubetrieblich vorteilhaft, wenn sich außerhalb des Tunnelbauwerks eine Fahrbahndecke aus Beton anschließt. Erhält nur die Tunnelstrecke eine Fahrbahndecke aus Beton, sind besondere Maßnahmen zur Sicherung der letzten Platte erforderlich.

Die Herstellung der Betondecke im Tunnel entspricht denselben Prinzipien wie denen auf freier Strecke. Querfugen sollten aber in kürzeren Abständen angeordnet werden, da der ständige Luftzug im Tunnel zu einem stärkeren Austrocknen der oberen Betonschicht führt und sich dadurch unter Umständen die Betonplatten nach oben wölben können. Eine Verkürzung der Plattenlänge auf etwa 4 m wirkt dem entgegen [6]. 

Schallschutz an Tunnelportalen

Liegen Tunnelportale nahe Wohngebieten, ist dem Schallschutz besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Die röhrenartige Tunnelform kanalisiert die von den Fahrzeugen erzeugte Schallenergie. Die im Tunnel relativ schwach gedämpften Schallwellen werden dann im Portalbereich konzentriert in die Umgebung abgestrahlt. Eine wirksame Gegenmaßnahme ist die Verkleidung der Tunnelwände auf einer Länge von mindestens 30 m vor dem Tunnelportal mit einem schallabsorbierenden System. Außerhalb des Tunnelportals können Lärmschutzwände die Wohnbereiche schützen.

Der bei eingleisigen Tunnelröhren bei schnellem Zugverkehr auftretende Tunnelknall-Effekt (Sonic-Boom), der durch Mikrodruckwellen hervorgerufen wird, kann durch Querschnittsaufweitungen am Tunnelausgang, Deckenöffnungen am Tunnelportal, Einhausungen am Tunnelportal und Erhöhung der Absorptionsfähigkeit des Tunnels durch strukturierte Oberflächen vermieden werden.

Weiterführende Literatur

[1]    Friese, Marcus; Funk, Zacharias; Mähner, Dietmar; Zenz, Andreas: Spritzbeton- und Betonarbeiten am Tunnel Burgholz. in beton 3-2005, S. 92

[2]    Thomas Flath: Einschalige, wasserdichte Tübbingauskleidungen. beton 1-2007, S. 10

[3]    Bodo Billig, Hansgeorg Balthaus, Hans-Wilhelm Dorgarten: Tunnelkonstruktionen aus feuerwiderstandsfähigem Beton. beton 6-2005, S. 290

[4]    Wolfgang Kusterle, Wolfgang Lindlbauer, Stefan Hanser: Polypropylen-Faserbeton als Brandschutzmaßnahme im Tunnelbau. beton 10-2005, S. 480

[5]    Stefan Krispel: Tunnelauskleidung aus geschliffener weißer Spritzmörtelschicht. beton 5-2011, S. 164

[6]    Reinhard Grüning: Betondecken auf Brücken und in Tunneln. beton 11-2004, S. 530

[7]    Ehrlich, Norbert; Hersel, Otmar: Straßenbau heute – Betondecken. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2010

[8]    Schorn, Sonnenberg, Maurer: Spritzbeton

Lesetipp:

Umfassender Brandschutz mit Beton
Brandschutz im Industriebau mit Beton
€ 5,00

Details

Ansprechpartner

Zement-Merkblätter

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    Was ist Beton?
    Wissenswertes über den Jahrhundertbaustoff - Ausgabe 09-2016
    Dieses Informationsblatt erläutert die Frage „Was ist Beton?“ leicht verständlich für interessierte Laien. Es enthält in kurz gefasster Form wichtiges Grundlagenwissen, allgemeine Fachinformationen und die Beschreibung betontechnischer Begriffe.

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Alexander Grünewald
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    B1-Zemente und ihre Herstellung
    Ausgabe 09-2017

    Dieses Merkblatt informiert über Zementarten, Zusammensetzung der Zemente, Festigkeitsklassen, Normbezeichnungen und Kennzeichnun, Sonderzemente, Technische Eigenschaften der Normalzemente, Anwendungsbereiche und Herstellung der Zemente.

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Roland Pickhardt

    Änderungen zur vorherigen Ausgabe: Neben einigen Aktualisierungen sind in dem überarbeitetem Merkblatt B1 im Wesentlichen Anpassungen an die veränderten Regeln und Bezeichnungen für Zemente mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt vorgenommen worden, die im Abschnitt 3 „Sonderzemente“ zu finden sind. In diesem Abschnitt ist auch der Begriff „Straßenbauzement“ durch „Fahrbahndeckenzement“ ersetzt worden. Weitere kleinere Änderungen betreffen die Kennzeichnung des Zements gemäß dem europäischen Chemikalienrecht und ein Hinweis auf zukünftig mögliche Europäische Technische Zulassungen (ETA) für Zemente statt der bislang verwendeten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ).

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    B2-Gesteinskörnungen für Normalbeton
    Ausgabe 01-2012
    Dieses Merkblatt gibt den aktuellen Stand der Normung für Normalbeton-Gesteinskörnungen wieder. Es erläutert u. a. die verschiedenen Anforderungen an Gesteinskörnungen, den Konformitätsnachweis und die Wirkungsweise der Gesteinskörnung im Beton.

    Autorin: Michaela Biscoping
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    B3-Betonzusätze, Zusatzmittel und Zusatzstoffe
    Ausgabe 02-2014
    Betonzusatzmittel werden dem Beton zugesetzt, um durch chemische oder hysikalische Wirkung oder durch beides die Eigenschaften des Frisch- oder Festbetons – wie z. B. Verarbeitbarkeit, Erstarren, Erhärten oder Frostwiderstand – zu verändern. Dabei muss gelegentlich auch die unerwünschte Änderung einer anderen Betoneigenschaft in Kauf genommen werden. Voraussetzung für die erfolgreiche Verwendung von Betonzusatzmitteln ist die Berücksichtigung der anerkannten Grundsätze über die Mischungszusammensetzung sowie über die Verarbeitung und Nachbehandlung des Betons.

    Autoren: Rolf Kampen, Dr. Thomas Richter
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    B4-Frischbeton Eigenschaften und Prüfungen
    Ausgabe 03-2013
    Solange fertig gemischter Beton verarbeitet und verdichtet werden kann, wird er als Frischbeton bezeichnet. Er muss so zusammengesetzt sein, dass er mit den vorgesehenen Verfahren verarbeitbar ist, d. h.: förderbar, einbringbar und verdichtbar. Dabei muss der erhärtete Beton die geforderten Festbetoneigenschaften aufweisen. Das Merkblatt „Frischbeton“ der Zement- und Betonindustrie informiert über alle diesbezüglich relevanten Aspekte. Die Veröffentlichung erläutert die Bedeutung des Wassergehalts und des Wasserzementwerts nebst dessen Festlegung. Gestützt durch Grafiken und Fotos werden darüber hinaus u.a. die Bestimmung der Frischbetoneigenschaften Konsistenz, Rohdichte und Luftgehalt erläutert.

    Autoren: Michaela Biscoping, Dr.Thomas Richter
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    B5-Überwachen von Beton auf Baustellen
    Ausgabe 10-2014
    Die Betonnormen DIN EN 206-1 und DIN 1045 unterscheiden zwischen Standardbeton, Beton nach Eigenschaften und Beton nach Zuammensetzung. Beton nach Eigenschaften ist der in der Praxis vorwiegend verwendete Beton. Darum beschäftigt sich das Merkblatt v.a. mit der Überwachung von Beton nach Eigenschaften auf der Baustelle.

    Autoren: Michaela Biscoping, Roland Pickhardt
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    B6-Transportbeton – Festlegung, Bestellung, Lieferung, Abnahme
    Ausgabe 01-2013
    Sichworte aus dem Inhalt: Festlegung für Beton nach Eigenschaften, Festlegung für Beton nach Zusammensetzung, Festlegung für Standardbeton, Festigkeitsentwicklung von Beton, Lieferangaben für Baustellenbeton, Konsistenz bei Lieferung, Produktions- und Konformitätskontrolle.

    Autoren: Rolf Kampen, Wolfgang Schäfer
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    B7-Bereiten und Verarbeiten von Beton
    Ausgabe 08-2013
    Sichworte aus dem Inhalt: Anliefern und Lagern der Ausgangsstoffe, Dosieren der Ausgangsstoffe, Mischen des Betons, Verarbeitbarkeitszeit, Befördern des Betons, Fördern des Betons, Vorbereiten des Betonierens, Einbringen, Verdichten, Nachverdichten.

    Autor: Rolf Kampen
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    B8-Nachbehandlung und Schutz des jungen Betons
    Ausgabe 04-2014

    Druckfestigkeit allein garantiert keine Dauerhaftigkeit. Beton nach DIN EN 206-1 [1] bzw. DIN 1045-2 [2] muss auch dicht sein. Denn je geringer die Porosität und die Permeabilität,also je dichter der Zementstein, desto höher ist auch der Widerstand gegen äußere Einflüsse. Deshalb ist eine früh einsetzende, ununterbrochene und ausreichend lange Nachbehandlung des Betons unerlässlich, damit er gerade in den oberflächennahen Bereichen die aufgrund seiner Zusammensetzung gewünschten Eigenschaften auch tatsächlich erreicht. DIN EN 13670/DIN 1045-3 [3] fordert in Abschnitt 8.5 die Nachbehandlung des Betons während der ersten Tage der Hydratation, um das Frühschwinden gering zu halten, eine ausreichende Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Betonrandzone sicherzustellen, den Beton vor schädlichen Witterungsbedingungen zu schützen, das Gefrieren zu verhindern und schädliche Erschütterungen, Stoß oder Beschädigung zu vermeiden. In diesem Merkblatt werden die erforderlichen Maßnahmen beschrieben.

    Autoren: Roland Pickhardt, Wolfgang Schäfer

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    B9-Expositionsklassen von Beton im Geltungsbereich des EC2
    Ausgabe 03-2017

    Betonbauwerke müssen die zu erwartenden Beanspruchungen sicher aufnehmen und über viele Jahrzehnte dagegen widerstandsfähig bleiben. Dies verlangt eine sach- und materialgerechte Konstruktion, Bemessung, Baustoffauswahl und Bauausführung. Festlegungen zur Dauerhaftigkeit bilden die Grundlage für diese Forderung. DIN EN 206-1 [1] und DIN 1045-2 [2] legen hierzu die notwendigen Eigenschaften, Zusammensetzungen und Konformitätsverfahren für Beton, Stahlbeton und Spannbeton fest.

    Autoren: René Oesterheld, Dr. Matthias Beck

    Änderungen zur vorherigen Ausgabe: Ausnahmeerweiterung auf Seite 5, Änderungen in Tafel 5 mit Verweisen auf die ZTV-W, und Betonfahrbahnen mit geringen Belastungsklassen, Streichung von Festlegungen die normativ zurückgezogen wurden in Tafel 11, geänderte Darstellung in Tafel 17, Änderungen in Tafel 20, Einschränkungen zur Expositionsklasse XM3, Festlegungen zur Verwendung von (na), früher NA-Zemente, Anpassungen und Aktualisierungen des Literaturverzeichnisses

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    B11- Massige Bauteile aus Beton
    Ausgabe 03 -2016
    Betontechnische Eigenschaften massiger Bauteile, Betontechnologische Maßnahmen zur Begrenzung der Rissbildung, Besonderheiten bei der Herstellung und Bauausführung, Qualitätssicherung, Normen, Regelwerke, Literatur.

    Autoren: André Weisner, Dr. Thomas Richter
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    B13-Leichtbeton
    Ausgabe 06-2014
    In diesem Zement-Merkblatt werden unterschiedliche Leichtbetonarten vorgestellt (gefügedichter Leichtbeton, Porenleichtbeton, haufwerksporiger Leichtbeton, Porenbeton). Zudem gibt es kurze Anmerkungen zur Planung bzw. zum Betoneinsatz.

    Autoren: Dr.Diethelm Bosold, Dr. Matthias Beck
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    B18-Risse im Beton
    Ausgabe 02-2014
    Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen können durch Risse beeinträchtigt werden. Risse lassen sich nicht generell vermeiden, sie sind aber auch nicht grundsätzlich schädlich. Bei auf Zug oder Biegung belasteten Stahlbetonbauteilen gehören Risse sogar zum Prinzip der Lastabtragung dazu. Denn bevor der Bewehrungsstahl die Zugkräfte vollständig übernehmen kann, ist der Beton bereits gerissen. Die Breite der Risse muss lediglich auf ein unschädliches Maß beschränkt werden, oder der Riss ist planmäßig zu schließen.

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Alexander Grünewald
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    B19-Zementestrich
    Ausgabe 07-2015
    Estriche sind Mörtelschichten, die als Fußboden auf einem tragfähigen Untergrund oder auf zwischenliegenden Trenn- oder Dämmschichten aufgebracht werden. Sie sind nach dem Erhärten unmittelbar nutzfähig oder können einen Belag erhalten. Das vorliegende Merkblatt informiert über alle wichtigen Fakten.

    Autoren: Wolfgang Schäfer, Dr. Matthias Beck
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    B20-Zusammensetzung von Normalbeton – Mischungsberechnung
    Ausgabe 2-2017
    Beton wird aus Zement, Wasser, Gesteinskörnung und ggf. Zusätzen und Fasern zusammengesetzt. Durch das Mischen der Ausgangsstoffe entsteht Frischbeton. Dabei bilden Zement und Wasser den Zementleim. Durch die Erhärtung des Zementleims im Frischbeton zu Zementstein entsteht Festbeton. Sowohl der Frischbeton als auch der Festbeton müssen bestimmte Anforderungen erfüllen, die in Regelwerken festgelegt sind oder vom Verwender gefordert werden.

    Autoren: Michaela Biscoping, Rolf Kampen
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    B21-Betonieren bei extremen Temperaturen
    Ausgabe 12-2014
    Trotz extremer Wetterverhältnisse gibt es eine Vielzahl an Möglichkeiten, guten und dauerhaften Beton herzustellen und einzubauen. Dabei wird zwischen Maßnahmen unterschieden, die der Betonhersteller – im Normalfall das Transportbetonwerk – und die der Verwender (die Baustelle) ergreifen kann. Seitens des Transportbetonwerks sind dies die Anpassung der Betonzusammensetzung an die Temperatur (Winter-, Sommerrezepturen) und die Betonherstellung durch Steuerung der Frischbetontemperatur. Auf der bauausführenden Seite ist dies die Vorbereitung der Betonage, die Betonverarbeitung und eine unmittelbar nach dem Einbau anschließende, sorgfältig auf das Bauvorhaben abgestimmte Nachbehandlung.     

    Autoren: Michaela Biscoping, Dr. Matthias Beck
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    B27-Ausblühungen
    Ausgabe 01-2013
    Kalkschleier und krustenartige Kalkablagerungen auf frei bewitterten Betonoberflächen werden „Ausblühungen“ genannt. Sie treten insbesondere im jungen Alter der betroffenen Bauteilflächen auf. Ausblühungen können je nach Betonzusammensetzung und den örtlichen Feuchtigkeitsverhältnissen nach einiger Zeit spontan abklingen oder sehr dauerhaft sein und sich in seltenen Fällen auch zu krustenartigen Ablagerungen aufbauen. Sie sind natürlicher Teil der Betonbauweise und beeinträchtigen die technischen Eigenschaften des Bauteils oder Bauwerks nicht. Sofern das Aussehen der Flächen architektonisch relevant ist, müssen Präventionsmaßnahmen frühzeitig entschieden und geplant werden. Im Folgenden werden die Ursachen von Ausblühungen und Maßnahmen zur Prävention vorgestellt und erläutert.
    Derzeit nur als Download verfügbar.

    Autoren: Martin Peck, Dr. Diethelm Bosold, Dr. Thomas Richter
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    B29-Selbstverdichtender Beton - Eigenschaften und Prüfungen
    Ausgabe 07-2006
    Selbstverdichtender Beton bietet eine Vielzahl von Vorteilen, z.B. werden die Betonierarbeiten erheblich erleichtert, weil das Rütteln entfällt. Gleichzeitig erfordert die Herstellung aber große Erfahrung und Sorgfalt.   

    Autoren: Michael J. Dickkamp, Sören Eppers
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    H8-Sichtbeton - Techniken der Flächengestaltung
    Ausgabe 01-2009
    Dieses Merkkblatt gibt alle wichtigen Informationen zur Gestaltung durch die Schalhaut, Oberflächenbearbeitung und farblichen Gestaltung auf einen Blick.     

    Autoren: Martin Peck, Dr. Diethelm Bosold
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    H10-Wasserundurchlässige Betonbauwerke
    Ausgabe 03-2012
    Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton werden auch als Weiße Wannen bezeichnet. Sie sind in der Lage, die tragende und die abdichtende Funktion als monolithisches Bauwerk in einem zu übernehmen. In dieser einfachen Konstruktion liegt ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Abdichtungen.     

    Autoren: Thomas Bose, Rolf Kampen
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    H11-Fugen und ihre Abdichtung in WU-Bauwerken aus Beton
    Ausgabe 05-2016
    Bei der Planung wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton (Weiße Wannen) sind verschiedene die Wasserundurchlässigkeit beeinflussende Punkte zu berücksichtigen. Dazu gehören u. a. eine geeignete Betonzusammensetzung, ein Entwurfsgrundsatz zum Umgang mit Rissen, Planung von Bauablauf, Bauteilabmessungen und Durchdringungen sowie eben auch die Planung aller Fugen und deren Abdichtung. Dieses Merkblatt gibt einen Überblick über gängige Methoden der Fugendichtung.     

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Thomas Bose
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    LB1-Fußböden für Lagerhallen
    Ausgabe 07-2006
    Lagerhallen für die Landwirtschaft brauchen hochbelastbare, robuste Fußböden, die leicht zu reinigen sind und lange halten. Gut bewährt haben sich Ortbetonplatten auf einer Tragschicht.

    Autor: Otmar Hersel
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    LB4-Außenwände für Warmställe
    Ausgabe 08-2006
    Ein- und mehrschalige Wandkonstruktionen aus zementgebundenen Baustoffen eignen sich für den Bau von Warmställen besonders gut. Das Merkblatt informiert über das Wie und Warum.     

    Autor: Dr. Thomas Richter
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    LB7-Naturnahe Wegbefestigungen
    Ausgabe 09-2001
    Ländliche Wege sollen ganzjährig befahrbar, aber möglichst unauffällig und naturverträglich sein. Spurwege, Rasenverbundsteine und hydraulisch gebundene Tragdeckschichten sind dafür geeignet.     

    Autor: Otmar Hersel
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    LB14-Beton für Behälter in Biogasanlagen
    Ausgabe 12-2010
    Herkunft und Gewinnung von Biogas - Anwendungsbereiche für Beton - Beton für Biogasfermenter - Konstruktive Durchbildung - Beton für Vor- und Nachlagerbehälter - Eintragsbunker und Vorratsbehälter für Biomasse - Gärfuttersilos (Fahrsilos) - Literatur     

    Autor: Dr. Thomas Richter
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    S1-Fahrbahndeckenbeton für Straßen
    Ausgabe 11-2015
    Begriffe, Technische Beschreibung, Ausgangsstoffe, Herstellen des Betons, Prüfungen, Beton im kommunalen Straßenbau, Beispiele für Betonzusammensetzungen, Literatur     

    Autoren: Alexander Grünewald, Martin Peck
  •  
    S2-Der Bau von Betonfahrbahndecken auf Straßen
    Ausgabe 06-2007
    Begriffe, Bemessung, Ausführung von Betondecken, Anforderungen, Prüfungen, Technische Regelwerke.     

    Autor: Dr. Helmut Eifert
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    S3-Gemische für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln
    Ausgabe 06-2007
    Begriffe, Herstellungsgrundsätze, Baustoffe, Herstellung der Einbaugemische, Prüfungen, Technische Regelwerke  

    Autor: Dr. Helmut Eifert
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    S4-Der Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln
    Ausgabe 06-2007
    Begriffe, Bemessung, Ausführung, Anforderungen an Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln, Prüfungen, Technische Regelwerke

    Autor: Dr. Helmut Eifert
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    S19-Ländlicher Wegebau mit Beton
    Ausgabe 01-2000
    Befestigte Feld- und Waldwege erschließen die wirtschaftlich genutzte Landschaft. Sie werden aus Ortbeton oder aus Spurplatten hergestellt.

    Autor: Otmar Hersel
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    S21-Wegebau mit hydraulisch gebundener Tragdeckschicht
    Ausgabe 09-2000
    Schnelle Inbetriebnahme, niedrige Herstellkosten und naturnahes Aussehen sind die Vorzüge dieser Bauweise.

    Autor: Otmar Hersel
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    T1-Industrieböden aus Beton
    Ausgabe 01-2006
    Bei industriell oder gewerblich genutzten Hallen werden an die Böden höchste Anforderungen gestellt. Wie sich diese mit Beton erfüllen lassen erläutert das neue Merkblatt der Zement- und Betonindustrie Industrieböden aus Beton. Vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme informiert es über Regelwerke, Beanspruchungen, den konstruktiven Aufbau, die Bemessung, Einbauarten, Oberflächenbearbeitung und die Nachbehandlung des Betons.

    Autor: Prof. Dr. Thomas Freimann
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    Temporäre Blaufärbung von Betonoberflächen
    Ursache der Blaufärbung bei Betonoberflächen
    Das Merkblatt informiert über die Ursache einer Blaufärbung von Betonoberflächen. Bei der Verwendung hüttensandhaltiger Zemente CEM II-S (Portlandhüttenzement) und CEM III (Hochofenzement) können vorübergehend grünlich-blaue Färbungen der frisch ausgeschalten Betonoberfläche auftreten. Diese Färbung geht aber meist schon nach wenigen Tagen in das übliche helle Grau einer Betonoberfläche über.

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