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BautenschutzBrandschutz

Herausgegeben von

Prof. Dipl.-Ing. DDr. Dr.-Ing. E.h. Konrad BergmeisterWien

Prof. Dr.-Ing. Frank FingerloosBerlin

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Johann-Dietrich WörnerDarmstadt

107. Jahrgang

BetonKalender2018

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, SchweizFoto: Alkus AG, Vaduz, LiechtensteinFotograf: 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.

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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: 978-3-433-03160-5ePDF ISBN: 978-3-433-60752-7ePub ISBN: 978-3-433-60754-1eMobi ISBN: 978-3-433-60755-8oBook ISBN: 978-3-433-60753-4

ISSN 0170-4958

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Vorwort

Im Beton-Kalender 2018 werden die für die Pla-nungs- und Baupraxis immer wieder relevanten Schwerpunkte „Bautenschutz“ und „Brandschutz im Betonbau“ aufgegriffen. Diese Schwerpunkte werden durch weitere, innovative Beiträge zum Baustoff Beton, zum Building Information Mode-ling, zu nichtlinearen FEM-Berechnungen sowie dem visionären Thema „Bauen für die Raumfahrt“ ergänzt.Jan Wörner, Generaldirektor der Europäischen Raumfahrtagentur ESA (European Space Agency), nimmt uns Bauingenieure mit auf ein spannendes Abenteuer außerhalb der täglichen Ingenieursrou-tine und bereichert mit „Bauen für die Raumfahrt“ das Spektrum der Bauaufgaben. Die größten Ein-wirkungen auf Tragwerke, die für Weltraumanwen-dungen konzipiert werden, treten nicht im All, son-dern während des Transports in den Weltraum auf. Große Schockwellen im Bereich zwischen 100 und 10.000 Hz mit Amplituden bis 1.000 g sowie (im Falle der Ariane) akustische Belastungen bis 140 dB werden bei der Trennung der unterschiedlichen Stu-fen oder beim Abtrennen der Nutzlasten von der Rakete erzeugt. Die Strukturen im All sind dann den von der Erdoberfläche völlig verschiedenen, extre-meren Bedingungen ausgesetzt. Für die Raumfahrt-konstruktionen am Boden werden Beton und Stahl, für die Transportsysteme verschiedene Metalle und Faserverbundstoffe eingesetzt. Ganz unterschied-lich sind die Sicherheitsüberlegungen in der Raum-fahrt, da dort andere Eintrittswahrscheinlichkeiten und Vorüberlegungen zum Schadensumfang reflek-tiert werden müssen. Mit interessanten Beispielen aus der internationalen Raumfahrt bis hin zur Ent-wicklung eines „Moon Village“ wird dieser Beitrag abgerundet.

Zum Schwerpunkt „Bautenschutz“ enthält der Be-ton-Kalender 2018 drei Beiträge.Christoph Alfes, Frank Fingerloos und Claus Flohrer gehen in „Hinweise und Erläuterungen zur Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie Wasserundurch-lässige Bauwerke aus Beton“ auf die Grundlagen und wesentlichen Änderungen der überarbeiteten WU-Richtlinie 2017 ein. Dazu gibt es Beispiele aus der Praxis zur Umsetzung der Entwurfsgrundsätze.Thomas Freimann und Ulli Heinlein haben sich dem neuen Thema „Planung und Anwendung der Frischbetonverbundsysteme“ als innovative Bauart in zusätzlicher Kombination mit wasserundurch-lässigen Betonbauwerken gewidmet. Solche Frisch-betonverbundsysteme werden international vielfach als alleinige Abdichtungsmaßnahme (schwarze Wanne) eingesetzt, während sie in Deutschland seit etwa fünf Jahren zunehmend als Ergänzung zu was-serundurchlässigen Konstruktionen (weiße Wan-nen) Anwendung finden. Die Autoren haben die aktuelle Regelwerksituation aufbereitet und die not-wendigen mechanischen Grundlagen der Baustoffe bis hin zum Verbund sowie deren Prüfmethoden detailliert beschrieben. Der Beitrag wird mit praxis-erprobten Hinweisen für die Planung mit vielen konstruktiven Details abgerundet.Lars Wolff und Bernd Schwamborn erläutern die in verschiedenen Regelwerken behandelten bauchemi-schen Produkte „Oberflächenschutzsysteme“ für Betonbauteile. Oberflächenschutzsysteme werden in erster Linie zum Schutz der Betonbauteile, aber auch zum Schutz des Grundwassers, von Füll- und Produktionsgütern oder zur Verbesserung der Ge-brauchstauglichkeit eingesetzt. Im Einzelnen stellen die Autoren für Abwasseranlagen, für Trinkwasser-behälter sowie für Kühltürme und Schornsteine die Oberflächenschutzsysteme dar und geben aktuelle Praxiserfahrungen weiter.

IV Vorwort

Nadja Oneschkow, Christoph von der Haar, Julian Hümme, Corinne Otto, Ludger Lohaus und Steffen Marx befassen sich ausführlich mit dem Material-verhalten, der Modellbildung und der Bemessung von druckschwellbeanspruchtem Beton. Aufgrund neuer Anwendungsgebiete moderner Hochleistungs-betone in besonders ermüdungsbeanspruchten Kon-struktionen, wie z. B. Windenergieanlagen, Brü-cken, Kranbahnen etc., ist die Betonermüdung heute Gegenstand intensiver Forschung. Die Prüf-methoden der Ermüdung von Beton beeinflussen das Ergebnis sehr. Dieser grundlegende Beitrag gibt einen guten Überblick sowie wertvolles Hinter-grundwissen über die wesentlichen Einflüsse der Betonermüdung sowie deren Berücksichtigung bei der Bemessung nach aktuellen Normen. Insbeson-dere werden im Beitrag baustoffliche und prüftech-nische Einflüsse auf den Ermüdungswiderstand un-ter Druckschwellbeanspruchung sowohl von Nor-malbeton als auch von Faserbeton und Vergussmör-tel diskutiert. Wertvoll für die Praxis und auch für die Forschung sind die dargestellten Modelle mit neuen Ansätzen zur Beschreibung des Ermüdungs-widerstands sowie die in der Literatur selten zu fin-denden Ermüdungsversuche an Betonbauteilen.Björn Freund und Carl-Alexander Graubner stellen in „Schalungsdruck bei lotrechten und geneigten Betonbauteilen“ ein neues Berechnungskonzept zur Bestimmung des Schalungs- bzw. Frischbeton-drucks in doppelhäuptigen Betonschalungen für im Aufriss geneigte und gekrümmte Stahlbetonwände vor. Für die Praxis interessant sind die angeführten Modelle zur analytischen Beschreibung mit den re-levanten Hinweisen zu den Normen (z. B. DIN 18218), Berichten (z. B. CIRIA Report 108) und Regelwerken (z. B. ACI 347R-14) sowie die nume-rischen Modellierungen des Frischbetondrucks. Da-bei haben die Autoren Diagramme für die Ermitt-lung der charakteristischen Werte des maximalen Frischbetondrucks bei lotrechten und geneigten Wänden erstellt.Im Kapitel „Normen und Regelwerke“ sind ergän-zend die zum Thema Beton passenden spezifischen Normen DIN EN 206-1 mit DIN 1045-2 in einer konsolidierten Fassung und die DAfStb-Richtlinie „Massige Bauteile aus Beton“ abgedruckt.Weitere Beiträge im Beton-Kalender befassen sich mit der Modellierung in der Planung.Manfred Keuser und Marcel Meinhardt zeigen in „Nichtlineare Berechnung von Stahlbetontragwer-ken mithilfe der Finite-Elemente-Methode“, dass heute Finite-Elemente-Berechnungen unter Berück-sichtigung von Nichtlinearitäten ein wichtiges Instrument zur Untersuchung des Tragverhaltens

Zum Schwerpunkt „Brandschutz im Betonbau“ wurden vier aktuelle Beiträge aufgenommen.Jochen Zehfuß und Björn Kampmeier erläutern in „Konstruktiver baulicher Brandschutz im Beton-bau“ die normativen Hintergründe und geben Bei-spiele zur Heißbemessung mit den Brandschutztei-len der Eurocodes und ihren deutschen Nationalen Anhängen sowie der ergänzenden „Restnorm“ DIN 4102-4. Dabei werden neben den Anforderungen und den Schutzzielen des Brandschutzes auch die rechtlichen Anforderungen an CE-gekennzeichnete Bauprodukte sehr strukturiert dargestellt.Konrad Bergmeister, Tobias Cordes, Hans Lun, Roland Murr und Erwin Reichel behandeln das Ver-halten des Betons unter hoher Temperaturbeanspru-chung und den Brandschutz sowie Rettungssysteme in Tunneln. Aktuelles Wissen über die Auswahl der Zuschlagstoffe, über die Wirkung unterschiedlicher Polypropylenfasern sowie über das Porensystem von Beton zur Beeinflussung des Strömungsvermö-gens und somit seiner Permeabilität zur Erhöhung des Brandwiderstands mit erprobten Betonrezeptu-ren werden gebündelt dargestellt. Ergänzt wird der Beitrag durch praxisrelevante Hinweise für die nu-merische Modellierung der Brandbeanspruchung von Tunnelschalen sowie für die Selbst- und Fremdrettung in Tunneln.In den „Materialtechnischen Tabellen für den Brandschutz“ haben Nina Schjerve und Ulrich Schneider (†) die zur Beurteilung des Brandverhal-tens von Baustoffen und Bauteilen und die prakti-sche Anwendung von Rechenverfahren nach Inge-nieurmethoden relevanten Materialkennwerte zu-sammengetragen.Frank Fingerloos hat in seinem Standardkapitel „Normen und Regelwerke“ die für die „Heißbemes-sung“ im Brandfall von den Tragwerksplanern in der Praxis bevorzugten Konstruktionsregeln in den Bemessungstabellen aus DIN EN 1992-1-2 und aus der „Restnorm“ DIN 4102-4 zusammengefasst und aufgearbeitet sowie diese mit weiteren Bemes-sungshilfsmitteln und Beispielen ergänzt.Ein wichtiges Thema im Beton-Kalender sind im-mer aktuelle Beiträge zum Hauptbaustoff Beton.Harald S. Müller und Udo Wiens haben ihren Stan-dardbeitrag „Beton“ wieder aktualisiert. Er gibt ei-nen Überblick über den aktuellen Stand des Wis-sens zu den Ausgangsstoffen, der Zusammenset-zung und den Eigenschaften sowie Erläuterungen zu den normativen Regelungen bei der Herstellung und Verwendung von Beton. Außerdem wird auf zukünftige Entwicklungen in der Betonforschung und -normung eingegangen.

VVorwort

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beton- und Spannbetonbau relevanten Baunormen und technischen Baubestimmungen, der aktuellen Richtlinien des Deutschen Ausschusses für Stahlbe-ton e. V. (DAfStb), der Merkblätter des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins E. V. (DBV) und der Richtlinien und Merkblätter der Österreichischen Bautechnik Vereinigung (ÖBV) von Frank Finger-loos im Standardkapitel „Normen und Regelwerke“ aktualisiert zusammengestellt.Durch die hervorragenden Autoren aus der Praxis und Wissenschaft ist es wieder gelungen, interes-sante und wertvolle Beiträge für die Ingenieurpraxis und für die wissenschaftliche Arbeit im Beton-Ka-lender 2018 aufzunehmen. Das Jahrbuch bleibt so-mit ein aktuelles Lehrbuch und Nachschlagewerk und wird sicher weiterhin von unserer Leserschaft wohlwollend aufgenommen und nutzbringend an-gewendet.

Wien, Berlin, Darmstadt, im Oktober 2017Konrad Bergmeister, WienFrank Fingerloos, BerlinJohann-Dietrich Wörner, Darmstadt

komplexer Strukturen aus Stahl- und Spannbeton darstellen. Zur Anwendung nichtlinearer Berech-nungen in der Praxis werden Sicherheitskonzepte gemäß DIN EN 1992-1-1 sowie fib Model Code 2010 für nichtlineare Berechnungen erläutert und Hinweise zur Vorbereitung und Durchführung von nichtlinearen FE-Analysen gegeben.Arnold Tautschnig, Georg Fröch, Martin Mösl und Werner Gächter geben eine aktuelle Übersicht über Technologie und Arbeitsmethodik mit Building Informa tion Modeling (BIM) sowohl im Hoch- als auch im Tiefbau. In diesem Beitrag werden die mit der Einführung und Nutzung von BIM verbundenen Themenbereiche und Prozesse bezüglich Technolo-gie, Einbindung in das Rechtsgefüge, Standardisie-rung und Zusammenarbeit in verschiedenen europä-ischen Ländern dargestellt und deren Anwendung anhand von Praxisbeispielen erläutert. Das Prinzip einer durchgängigen, zentralen und objektbasierten Verwaltung und Koordinierung von Projektinfor-mationen sollte unter Einbezug des Lebenszyklus eines Gebäudes (6D-BIM) interdisziplinär alle Leistungsfelder abbilden.Wie in jedem Beton-Kalender werden zum Ab-schluss die Verzeichnisse der für den Beton-, Stahl-

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VIIInhaltsübersicht

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Inhaltsübersicht

Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IX

Anschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXIV

I Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Harald S. Müller, Udo Wiens

II Hinweise und Erläuterungen zur Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Christoph Alfes, Frank Fingerloos, Claus Flohrer

III Planung und Anwendung der Frischbetonverbundsysteme bei wasserundurchlässigen Bau konstruktionen aus Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227Thomas Freimann, Ulli Heinlein

IV Oberflächenschutzsysteme für Betonbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259Lars Wolff, Bernd Schwamborn

V Nichtlineare Berechnung von Stahlbetontragwerken mithilfe der Finite-Elemente-Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303Manfred Keuser, Marcel Meinhardt

VI Building Information Modeling – Übersicht über Technologie und Arbeitsmethodik mit Praxisbeispielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355Arnold Tautschnig, Georg Fröch, Martin Mösl, Werner Gächter

VII Bauen für die Raumfahrt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415Jan Wörner

VIII Konstruktiver baulicher Brandschutz im Betonbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437Jochen Zehfuß, Björn Kampmeier

IX Beton unter hoher Temperaturbeanspruchung – Brandschutz und Rettungssysteme in Tunneln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511Konrad Bergmeister, Tobias Cordes, Hans Lun, Roland Murr, Erwin Reichel

X Materialtechnische Tabellen für den  Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557Nina Schjerve, Ulrich Schneider †

VIII Inhaltsübersicht

XI Schalungsdruck bei lotrechten und geneigten Betonbauteilen . . . . . . . . . . . . . . 599Björn Freund, Carl-Alexander Graubner

XII Ermüdung von druckschwellbeanspruchtem Beton – Materialverhalten, Modellbildung, Bemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643Nadja Oneschkow, Christoph von der Haar, Julian Hümme, Corinne Otto, Ludger Lohaus, Steffen Marx

XIII Normen und Regelwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757Frank Fingerloos

Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917

IXInhaltsverzeichnis

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Inhaltsverzeichnis

I Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Harald S. Müller, Udo Wiens

1 Einführung und Definition . . . . . . . . . . . 31.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3 Klassifizierung von Beton . . . . . . . . . . . 51.3.1 Betonarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3.2 Betonklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3.3 Betonfamilie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2 Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1 Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.1 Arten und Zusammensetzung . . . . . . . . 82.1.2 Bautechnische Eigenschaften . . . . . . . . 122.1.3 Bezeichnung, Lieferung und

Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.1.4 Anwendungsbereiche . . . . . . . . . . . . . . 152.1.5 Zementhydratation . . . . . . . . . . . . . . . . 192.1.6 Der Zementstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2 Gesteinskörnungen für Beton . . . . . . . 222.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.2.2 Art und Eigenschaften des Gesteins . . 232.2.3 Schädliche Bestandteile . . . . . . . . . . . . 242.2.4 Kornform und Oberfläche . . . . . . . . . . 272.2.5 Größtkorn und

Kornzusammensetzung . . . . . . . . . . . . 282.3 Betonzusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3.2 Arten von Zusatzmitteln . . . . . . . . . . . 302.3.3 Anwendungsgebiete . . . . . . . . . . . . . . . 312.3.4 Weitere Anforderungen . . . . . . . . . . . . 332.4 Betonzusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4.1 Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4.2 Inerte Stoffe und Pigmente . . . . . . . . . 342.4.3 Puzzolanische Stoffe . . . . . . . . . . . . . . 342.4.4 Latent-hydraulische Stoffe . . . . . . . . . . 392.4.5 Organische Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.5 Zugabewasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3 Frischbeton und Nachbehandlung . . . . 403.1 Allgemeine Anforderungen . . . . . . . . . 403.2 Mehlkorngehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.3 Rohdichte und Luftgehalt. . . . . . . . . . . 413.4 Verarbeitbarkeit und Konsistenz . . . . . 413.5 Transport und Einbau . . . . . . . . . . . . . . 443.6 Entmischen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.7 Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.7.1 Nachbehandlungsarten . . . . . . . . . . . . . 473.7.2 Dauer der Nachbehandlung . . . . . . . . . 473.7.3 Zusätzliche Schutzmaßnahmen . . . . . . 49

4 Junger Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494.1 Bedeutung und Definition . . . . . . . . . . 494.2 Hydratationswärme . . . . . . . . . . . . . . . 494.3 Verformungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504.4 Dehnfähigkeit und Rissneigung . . . . . . 514.5 Bestimmung der Festigkeit

von jungem Beton . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5 Lastunabhängige Verformungen . . . . . 535.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535.2 Temperaturdehnung . . . . . . . . . . . . . . . 535.3 Schwinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.3.1 Ursachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.3.2 Mathematische Beschreibung . . . . . . . 56

6 Festigkeit und Verformung von Festbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

6.1 Strukturmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . . 586.2 Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586.2.1 Spannungszustand und

Bruchverhalten von Beton bei Druckbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . . 58

6.2.2 Einflüsse auf die Druckfestigkeit . . . . . 596.2.2.1 Ausgangsstoffe und Beton-

zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . 596.2.2.2 Erhärtungsbedingungen und Reife . . . . 606.2.2.3 Prüfeinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646.2.3 Festigkeitsklassen . . . . . . . . . . . . . . . . 656.3 Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656.3.1 Bruchverhalten und Bruchenergie . . . . 656.3.2 Einflüsse auf die Zugfestigkeit . . . . . . . 666.3.3 Zentrische Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . 666.3.4 Biegezugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 676.3.5 Spaltzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 676.3.6 Verhältniswerte für Druck- und

Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676.4 Festigkeit bei mehrachsiger

Beanspruchung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 686.5 Spannungs-Dehnungsbeziehungen . . . 696.5.1 Elastizitätsmodul und Querdehnzahl . . 706.6 Einfluss der Zeit auf Festigkeit und

Verformung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716.6.1 Die zeitliche Entwicklung von

Festigkeit und Elastizitätsmodul . . . . . 716.6.2 Verhalten bei Dauerstand-

beanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726.6.3 Zeitabhängige Verformungen . . . . . . . 726.6.3.1 Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

X Inhaltsverzeichnis

6.6.3.2 Kriechverhalten von Beton . . . . . . . . . 736.6.3.3 Vorhersageverfahren . . . . . . . . . . . . . . 756.6.4 Verhalten bei dynamischer

Beanspruchung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 776.6.5 Ermüdung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

7 Dauerhaftigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817.1 Überblick über die Umwelt-

bedingungen, Schädigungs- mechanismen und Mindestanforderungen . . . . . . . . . . . . . 82

7.2 Widerstand gegen das Eindringen aggressiver Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

7.3 Korrosionsschutz der Bewehrung im Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

7.3.1 Allgemeine Anforderungen . . . . . . . . . 907.3.2 Carbonatisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.3.3 Eindringen von Chloriden . . . . . . . . . . 937.4 Frostwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . 957.5 Frost- und Taumittelwiderstand . . . . . . 957.6 Widerstand gegen chemische

Angriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977.7 Verschleißwiderstand . . . . . . . . . . . . . . 987.8 Feuchtigkeitsklassen nach

Alkali-Richtlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

8 Selbstverdichtender Beton . . . . . . . . . . 998.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 998.2 Mischungsentwurf . . . . . . . . . . . . . . . 1008.3 Frischbetonprüfverfahren an

Mörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1018.4 Prüfungen am Beton . . . . . . . . . . . . . 1028.5 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

9 Sichtbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1059.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1059.2 Planung und Ausschreibung . . . . . . . 1069.3 Betonzusammensetzung und

Betonherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . 1069.4 Einbau und Nachbehandlung . . . . . . . 1079.4.1 Schalung und Trennmittel . . . . . . . . . 1079.4.2 Ausführung und Nachbehandlung . . . 1089.5 Beurteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1089.6 Mängel und Mängelbeseitigung . . . . . 1099.6.1 Sichtbetonmängel . . . . . . . . . . . . . . . . 1099.6.2 Mängelbeseitigung bei Sichtbeton . . . 1109.6.3 Architektonisch bedeutsame

Bausubstanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1119.7 Sonder-Sichtbetone . . . . . . . . . . . . . . 111

10 Leichtbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11210.1 Einführung und Überblick . . . . . . . . . 11210.2 Konstruktionsleichtbeton nach

DIN EN 1992-1-1 . . . . . . . . . . . . . . . 11310.2.1 Grundlegende Eigenschaften . . . . . . . 11310.2.2 Leichte Gesteinskörnung . . . . . . . . . . 11310.2.3 Betonzusammensetzung . . . . . . . . . . . 115

10.2.4 Herstellung, Transport und Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

10.2.5 Festbetonverhalten von Konstruktionsleichtbeton . . . . . . . . . . 118

10.2.6 Zur Planung von Bauwerken aus Konstruktionsleichtbeton . . . . . . . . . . 121

10.2.7 Selbstverdichtender Konstruktions-leichtbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

10.3 Porenbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12310.4 Haufwerksporiger Leichtbeton . . . . . 123

11 Faserbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12511.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12511.2 Zusammenwirken von Fasern und

Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12511.2.1 Ungerissener Beton . . . . . . . . . . . . . . 12611.2.2 Gerissener Beton . . . . . . . . . . . . . . . . 12711.3 Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13311.3.1 Stahlfasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13311.3.2 Glasfasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13411.3.3 Organische Fasern . . . . . . . . . . . . . . . 13511.3.3.1 Kunststofffasern (Polymere) . . . . . . . 13511.3.3.2 Kohlenstofffasern . . . . . . . . . . . . . . . . 13611.3.3.3 Fasern natürlicher Herkunft –

Zellulosefasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13611.4 Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . 13711.4.1 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13711.4.2 Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13711.5 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13711.5.1 Verhalten bei Druckbeanspruchung . . 13711.5.2 Verhalten bei Zugbeanspruchung

und bei Biegebeanspruchung . . . . . . . 13811.5.3 Verhalten bei Querkraft- und

Torsionsbeanspruchung . . . . . . . . . . . 13911.5.4 Verhalten bei Explosions-, Schlag-

und Stoßbeanspruchung . . . . . . . . . . . 13911.5.5 Kriechen und Schwinden . . . . . . . . . . 13911.5.6 Dauerhaftigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 13911.5.7 Frost- und Taumittelwiderstand . . . . . 14011.5.8 Verhalten bei hoher Temperatur . . . . 14011.5.9 Verschleißwiderstand . . . . . . . . . . . . . 14111.6 Übereinstimmungsnachweis und

Prüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14111.7 Richtlinie „Stahlfaserbeton“ . . . . . . . 141

12 Ultrahochfester Beton . . . . . . . . . . . . 142

13 Nachhaltiger Beton . . . . . . . . . . . . . . 14213.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14213.2 Ökobilanz von Beton . . . . . . . . . . . . . 14313.3 Mischungsentwicklung . . . . . . . . . . . 14513.3.1 Optimierung der Packungsdichte

der granularen Ausgangsstoffe . . . . . . 14513.3.2 Bewertung der Leistungsfähigkeit

der Bindemittelzusammensetzung . . . 14913.4 Methoden der Leistungsbewertung . . 15013.5 Zusammensetzung und Eigenschaften

nachhaltiger Betone . . . . . . . . . . . . . . 151

XIInhaltsverzeichnis

II

II

II

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I

14 Normative Entwicklung . . . . . . . . . . . 15514.1 Neue EN 206 und DIN 1045-2 . . . . . 15514.2 Betonbauqualität entlang der

Wertschöpfungskette – Ein integrierter Ansatz . . . . . . . . . . . . 156

14.2.1 Hintergrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15614.2.2 Bisherige Normen im Betonbau –

Defizitanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

14.2.3 DAfStb-Richtlinie „Betonbauqualität (BBQ)“ . . . . . . . . . 157

14.3 Widerstandsklassen – das neue Konzept zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken für die zukünftige EN 206 . . . . . . . . . 158

15 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

II Hinweise und Erläuterungen zur Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Christoph Alfes, Frank Fingerloos, Claus Flohrer

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

2 Anwendungsbereich der WU-Richtlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

3 Wasserundurchlässigkeit als Gebrauchstauglichkeitseigenschaft . . 176

4 Aufgaben der Planung . . . . . . . . . . . . 178

5 Bedarfsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

6 Klassen zur Beschreibung der Wasserbeanspruchung – Beanspruchungsklassen . . . . . . . . . . . 180

7 Klassen zur Beschreibung der Nutzungsanforderungen – Nutzungsklassen. . . . . . . . . . . . . . . . . 181

7.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1817.2 Nutzungsklasse A (NKL-A) . . . . . . . 1827.3 Nutzungsklasse B (NKL-B) . . . . . . . . 183

8 Entwurf von WU-Betonbauwerken . . 1858.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1858.2 Entwurfsgrundsätze zur

Trennrisskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . 1868.3 Trennrisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1898.4 Biegerisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1908.5 Selbstheilung von Trennrissen . . . . . . 191

9 Maßnahmen zur Umsetzung der Entwurfsgrundsätze . . . . . . . . . . . . . . 193

9.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1939.2 Konstruktive Maßnahmen . . . . . . . . . 1949.3 Betontechnische Maßnahmen . . . . . . 1969.4 Ausführungstechnische Maßnahmen . 199

10 Festlegung WU-Beton und Wahl der Bauteilabmessungen. . . . . . . . . . . . . . 200

10.1 WU-Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20010.2 Bauteildicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20110.3 Lichte Innenmaße bei

WU-Betonwänden . . . . . . . . . . . . . . . 201

11 Bemessung und Bewehrungskonstruktion . . . . . . . . . . 203

12 Elementwände . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20612.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20612.2 Änderungen in der neuen

WU-Richtlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20712.3 Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20712.4 Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20812.5 Transport und Montage . . . . . . . . . . . 20912.6 Einbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

13 Fugenabdichtungen . . . . . . . . . . . . . . 21013.1 Anwendungsregeln . . . . . . . . . . . . . . . 21013.2 Allgemeine Hinweise für

Fugenabdichtungen . . . . . . . . . . . . . . 21013.3 Außenliegende Fugenbänder . . . . . . . 21013.4 Außenliegende nachträgliche

Abdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21013.5 Unbeschichtete Fugenbleche . . . . . . . 21113.6 Beschichtete Fugenbleche . . . . . . . . . 21113.7 Innenliegende Fugenbänder . . . . . . . . 21113.8 Sollrissfugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21213.9 Quellfähige Fugeneinlagen . . . . . . . . 21213.10 Injektionsdichtungen . . . . . . . . . . . . . 21213.11 Kompressionsdichtungen . . . . . . . . . . 212

14 Bauausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . 21314.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21314.2 Abstandhalter und Schalungsanker . . 21314.3 Montage von Elementwandplatten

und Einbau des Kernbetons . . . . . . . . 21314.4 Nachbehandlung und Schutz des

Betons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21414.5 Lagerung, Einbau und ggf. Schutz

von Fugenabdichtungen . . . . . . . . . . . 214

15 Dichten von Rissen und Instandsetzung von Fehlstellen . . . . . 214

15.1 Abdichtung von Trennrissen . . . . . . . 21415.2 Wasserseitige Dichtmaßnahmen . . . . 21515.3 Instandsetzung von Fehlstellen . . . . . 215

XII Inhaltsverzeichnis

16 Orientierungshilfe zur Abstimmung der Zuständigkeit bei der Planung und der Ausführung von wasserun-durchlässigen Bauwerken aus Beton 215

17 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21517.1 Industrieboden als WHG-Wanne mit

EGS-a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

17.2 Befahrene WU-Bodenplatte mit EGS-a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

17.3 Befahrene WU-Bodenplatte mit EGS-c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

17.4 WU-Dach mit EGS-c . . . . . . . . . . . . . 223

18 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

III Planung und Anwendung der Frischbetonverbundsysteme bei wasserundurchlässigen Bau konstruktionen aus Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227Thomas Freimann, Ulli Heinlein

1 Allgemeines und Begriffe . . . . . . . . . . 229

2 Aktuelle Regelwerkssituation in Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

3 Wirkungsmechanismen . . . . . . . . . . . 2313.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2313.2 Mechanischer Verbund . . . . . . . . . . . 2323.3 Adhäsiver Verbund . . . . . . . . . . . . . . 2343.4 Wechselwirkung mit der

Betonrandzone . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

4 Mechanisch∕ physikalische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2384.2 Prüfungen allgemeiner

Produkteigenschaften . . . . . . . . . . . . . 2384.3 Prüfungen zum Verbundverhalten . . . 2394.4 Weitergehende Untersuchungen . . . . . 240

5 Hinweise zur Planung . . . . . . . . . . . . 2435.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2435.2 Erforderliche Planungsschritte . . . . . . 2435.3 Potenzielle Einsatzbereiche . . . . . . . . 2445.4 Leistungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . 247

6 Verarbeitung auf der Baustelle . . . . . 2476.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2476.2 Anforderungen an den Untergrund . . 2476.3 Fachgerechte Verlegung . . . . . . . . . . . 2486.4 Vermeidung von Verbundstörungen . 2536.5 Hinweise zu Verarbeitungsgrenzen . . 2546.6 Qualitätskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . 256

7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . 256

8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

IV Oberflächenschutzsysteme für Betonbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259Lars Wolff, Bernd Schwamborn

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

2 Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

2.1 OS-Systeme nach RL SIB . . . . . . . . . 2622.2 OS-Systeme nach ZTV-ING . . . . . . . 2682.3 ZTV-W LB 219 . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

3 DIN 18532-6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

4 Abwasseranlagen . . . . . . . . . . . . . . . . 272

5 Trinkwasserbehälter . . . . . . . . . . . . . 273

6 Kühltürme und Schornsteine . . . . . . . 277

7 Gewässerschutz – Allgemeine und  spezielle Zulassungs- und Prüfgrundsätze des DIBt . . . . . . . . . . 280

8 Industrieanlagen für aggressive Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

9 Kunstharzestriche . . . . . . . . . . . . . . . 285

10 Parkbauten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28610.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28610.2 Entwurfsgrundsätze bei Parkbauten . 28710.3 Oberflächenschutzsysteme für

Parkbauten – Allgemeines . . . . . . . . . 28910.4 Übliche Lebensdauer von

OS-Systemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29010.5 Wartung und Instandhaltung von

OS-Systemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29510.6 Rissüberbrückende OS-Systeme

bei rückseitigem Wasserdruck in Trennrissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

10.7 Oberflächenschutzsysteme auf Rampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

11 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

XIIIInhaltsverzeichnis

II

II

II

II

I

V Nichtlineare Berechnung von Stahlbetontragwerken mithilfe der Finite-Elemente-Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303Manfred Keuser, Marcel Meinhardt

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3051.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3051.2 Nichtlineare Berechnungen in der

Planung von Stahlbetontragwerken . . 3061.2.1 Tragwerksplanung von

Tunnelbauwerken . . . . . . . . . . . . . . . . 3061.2.2 Berechnung von schlanken

Brückenpfeilern . . . . . . . . . . . . . . . . . 3081.3 Nichtlineare Berechnungen für die

Nachrechnung von Betontragwerken 308

2 Nichtlinearitäten . . . . . . . . . . . . . . . . 3102.1 Abgrenzung der linearen von der

nichtlinearen Analyse . . . . . . . . . . . . . 3102.2 Geometrische Nichtlinearität . . . . . . . 3112.2.1 Theorie II. Ordnung . . . . . . . . . . . . . . 3112.2.2 Theorie III. Ordnung . . . . . . . . . . . . . 3112.3 Physikalische Nichtlinearität . . . . . . . 3112.4 Veränderliche Randbedingungen . . . . 3122.4.1 Lagerungsrandbedingungen . . . . . . . . 3122.4.2 Kraftrandbedingungen . . . . . . . . . . . . 312

3 Materialmodellierung . . . . . . . . . . . . 3123.1 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3133.1.1 Nichtlineare Elastizitätstheorie . . . . . 3143.1.2 Plastizitätstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . 3153.1.3 Schädigungstheorie . . . . . . . . . . . . . . 3173.1.4 Kombinierte elastoplastische

Schädigungstheorie . . . . . . . . . . . . . . 3183.1.5 Microplane-Theory . . . . . . . . . . . . . . 3183.2 Betonstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3193.3 Stahlfaserbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3203.4 Materialmodelle in

DIN EN 1992-1-1 [3] . . . . . . . . . . . . . 3203.4.1 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3203.4.2 Betonstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

4 Modellierung von Stahlbeton mit der FEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

4.1 Grundlagen der Finite-Elemente- Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

4.2 Grundlagen der Nichtlinearen Finite-Elemente-Methode . . . . . . . . . 324

4.3 Modellierung der Betonstruktur . . . . 3274.4 Möglichkeiten der Modellierung der

Betonstahlbewehrung . . . . . . . . . . . . . 3284.4.1 Detaillierte Modellierung . . . . . . . . . 3284.4.2 Diskrete Modellierung als

1-D-Stabelement . . . . . . . . . . . . . . . . 3284.4.3 Eingebettete Modellierung . . . . . . . . . 3284.4.4 Verschmierte Modellierung . . . . . . . . 3284.4.5 Berücksichtigung der Bewehrung

mithilfe von Momenten-Krümmungs- Beziehungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

4.5 Verbundmodellierung . . . . . . . . . . . . 330

4.6 Vorspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3324.7 Rissbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3324.7.1 Diskretes Rissmodell . . . . . . . . . . . . . 3334.7.2 Verschmierte Rissmodelle . . . . . . . . . 3334.7.3 Rissmodelle mit Diskontinuitäten

im Verschiebungsfeld der finiten Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

4.8 Zugversteigungseffekt (tension stiffening) . . . . . . . . . . . . . . . 337

5 Sicherheitskonzepte für nichtlineare Berechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338

5.1 „ γ R -Verfahren“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3395.2 Verfahren der „Doppelten

Buchführung“. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3405.3 Ermittlung der Systemtraglasten auf

Grundlage von Bemessungswerten der Baustofffestigkeiten (Partial factor method (PFM)) . . . . . . 340

5.4 Methode zur Schätzung der Variationskoeffizienten VR des Tragwiderstands nach Červenka (Method of estimation of a coefficient of variation of resistance (ECOV-Methode)) . . . . . . . . . . . . . . . 341

5.5 Probabilistische Analyse . . . . . . . . . . 3415.6 Vergleich der Methoden zur

Bestimmung der Systemtraglast . . . . 342

6 Hinweise zur Vorbereitung und Durchführung von nichtlinearen Berechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

6.1 Vorüberlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . 3436.1.1 Spannungs-Verzerrungs-Maße für

nichtlineare Berechnungen . . . . . . . . . 3436.1.2 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3446.2 Wesentliche Schritte vor einer

nichtlinearen FE-Berechnung . . . . . . 3456.2.1 Vorüberlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . 3456.2.2 Linear-elastische Berechnung . . . . . . 3456.2.3 Fehlerquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3466.3 Nichtlineare FE-Berechnung . . . . . . . 3466.3.1 Vorüberlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . 3466.3.2 Wesentliche Schritte vor einer

nichtlinearen FE-Berechnung . . . . . . 3476.3.3 Nichtlineare FE-Berechnung . . . . . . . 3496.3.4 Bewertung der Ergebnisse einer

nichtlinearen Berechnung . . . . . . . . . 349

7 Schlussbemerkungen . . . . . . . . . . . . . 349

8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

XIV Inhaltsverzeichnis

VI Building Information Modeling – Übersicht über Technologie und Arbeitsmethodik mit Praxisbeispielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355Arnold Tautschnig, Georg Fröch, Martin Mösl, Werner Gächter

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

2 BIM Entwicklungsstand von Wissenschaft und Technik . . . . . . . . . 358

2.1 Entwicklung und Wesen . . . . . . . . . . 3582.2 Mehrwert von BIM . . . . . . . . . . . . . . 3602.3 Software und Schnittstellen –

Interoperabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . 3632.3.1 Der freeBIM-Merkmalserver . . . . . . . 3632.4 Prozesse und Management . . . . . . . . . 3662.5 Normative Situation . . . . . . . . . . . . . . 3682.5.1 Stand der Normung International . . . 3692.5.2 Stand der Normung National . . . . . . . 3722.5.3 Austauschformate . . . . . . . . . . . . . . . 3722.6 Dimensionen von BIM . . . . . . . . . . . . 3732.6.1 4D-BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3732.6.2 5D-BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3782.6.3 6D-BIM-FIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

3 BIM und Recht . . . . . . . . . . . . . . . . . 3853.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3853.1.1 Building Information Modeling

(BIM) aus rechtlicher Sicht . . . . . . . . 3853.1.2 BIM ≠ BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3853.1.3 Rollenmodelle der Einsatzformen . . . 3853.1.4 Konsistente Informationsbearbeitung

über den Lebenszyklus . . . . . . . . . . . . 3873.2 BIM im Fokus des Vertragsrechts . . . 3883.2.1 Fehlende Ver- und Gebote . . . . . . . . . 3883.3 BIM und HOAI . . . . . . . . . . . . . . . . . 3893.4 BIM und die Haftung der

Projektbeteiligten . . . . . . . . . . . . . . . . 3903.4.1 Keine Änderung des

Haftungsregimes . . . . . . . . . . . . . . . . 3903.4.2 Planen und Bauen unter

Zuhilfenahme der Planungsmethode BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

3.4.3 Verschärfte Haftung mit BIM? . . . . . 3913.4.4 Spezialfragen zur Haftung bei

Einsatz der BIM-Planungsmethode . . 3913.4.5 Gewährleistung hinreichend

konsistenter Modelldaten . . . . . . . . . . 3923.4.6 Risiken eingesetzter Software . . . . . . 392

3.5 BIM und Vergaberecht . . . . . . . . . . . . 3933.5.1 Zusätzlich zu beschaffende

Leistungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3933.5.2 Wettbewerbsverengung durch

Closed- oder Open-BIM-Lösung? . . . 3943.5.3 Produktneutrales Planen . . . . . . . . . . 3943.5.4 BIM-relevante Eignungs- und

Zuschlagskriterien . . . . . . . . . . . . . . . 3943.6 Schutz des geistigen Eigentums,

Datenschutzrecht . . . . . . . . . . . . . . . . 3943.6.1 Eigentumsrechte an Daten . . . . . . . . . 3943.6.2 Urheberrechtsschutz . . . . . . . . . . . . . . 3953.6.3 Datenbank, Datenbankwerkschutz

und Designschutz . . . . . . . . . . . . . . . . 3953.6.4 Notwendigkeit der Begründung von

vertraglichen Rechten an Daten . . . . . 3953.6.5 Datenschutzrecht . . . . . . . . . . . . . . . . 3953.7 Ergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

4 BIM Stand der Praxis . . . . . . . . . . . . 3964.1 Anwendungsmöglichkeiten . . . . . . . . 3964.2 Neubau Bürogebäude Haus B11 –

Volkswagen Financial Services . . . . . 3964.2.1 Das Projektteam und DhochN . . . . . . 3964.2.2 Das Projekt Neubau Bürogebäude

Haus B11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3964.2.3 BIMiD und die Ziele des Bauherrn . . 3974.2.4 BIM in der Praxis bei VWFS . . . . . . . 3974.2.5 Schlusskommentar . . . . . . . . . . . . . . . 4014.3 Infrastrukturbau: ILF Tunnel- bzw.

Infrastrukturplanung . . . . . . . . . . . . . 4024.3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4024.3.2 Herangehensweise bei der

Bearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4044.3.3 Projektabwicklung und Prozess . . . . . 4054.3.4 Organisation bei ILF . . . . . . . . . . . . . 4064.3.5 Beispielbeschreibung . . . . . . . . . . . . . 407

5 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

XVInhaltsverzeichnis

II

II

II

II

I

VII Bauen für die Raumfahrt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415Jan Wörner

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

2 Konstruktionen für die Raumfahrt . . 418

3 Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4183.1 Systeme am Boden . . . . . . . . . . . . . . . 4183.2 Systeme für den Transport . . . . . . . . . 4193.3 Systeme im All . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4203.4 Systeme auf Monden und Planeten . . 421

4 Baustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4244.1 Systeme am Boden . . . . . . . . . . . . . . . 4244.2 Systeme für den Transport . . . . . . . . . 4254.3 Systeme im All . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4254.4 Systeme auf Monden und Planeten . . 425

5 Sicherheitsüberlegungen . . . . . . . . . . 425

6 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

VIII Konstruktiver baulicher Brandschutz im Betonbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437Jochen Zehfuß, Björn Kampmeier

1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

2 Brandschutzanforderungen nach Baurecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4412.2 Gebäudeklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . 4412.3 Einzelanforderungen . . . . . . . . . . . . . 4422.3.1 Grundstück und Bebauung . . . . . . . . . 4422.3.2 Brandverhalten von Baustoffen

und Feuerwiderstandsverhalten von Bauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

2.3.3 Abschnittsbildung . . . . . . . . . . . . . . . 4452.3.4 Rettungswege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4452.4 Anforderungen an Sonderbauten . . . . 4472.5 Verwendung von Bauprodukten

und Anwendung von Bauarten . . . . . . 4482.5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4482.5.2 Bauarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4482.5.3 Bauprodukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4492.5.3.1 Allgemeine Anforderungen nach

§ 16b MBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4492.5.3.2 Anforderungen an

CE-gekennzeichnete Bauprodukte (§ 16c MBO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

2.5.3.3 Anforderungen an national geregelte Bauprodukte (Verwendbarkeits nachweise, §§ 17–25 MBO) . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

3 Klassifizierung des Brandverhaltens . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

3.1 Brandverhalten von Baustoffen . . . . . 4513.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4513.1.2 Europäisches Klassifizierungs-

system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4513.1.3 Nationales Klassifizierungssystem . . 4523.2 Feuerwiderstandsverhalten von

Bauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4533.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4533.2.2 Europäisches Klassifizierungs-

system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4543.2.3 Nationales Klassifizierungssystem . . 454

4 Brandschutznachweise nach den Eurocodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

4.1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4574.2 Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4584.3 Thermische Einwirkungen . . . . . . . . . 4594.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4594.3.2 Nominelle Temperaturzeitkurven . . . 4594.3.3 Naturbrandmodelle . . . . . . . . . . . . . . 4594.3.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4594.3.3.2 Brandlastdichten und

Wärmefreisetzungsraten . . . . . . . . . . 4604.3.3.3 Parametrische Temperatur-

zeitkurven. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4614.3.3.4 Thermische Einwirkungen auf

außenliegende Bauteile . . . . . . . . . . . 4634.3.3.5 Brandeinwirkungen bei lokal

begrenzten Bränden . . . . . . . . . . . . . . 4634.3.3.6 Allgemeine Brandmodelle . . . . . . . . . 4644.3.3.7 Sicherheitskonzept für

Naturbrandnachweise . . . . . . . . . . . . . 4654.3.3.8 Anwendung von Naturbrand-

modellen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4674.3.4 Mechanische Einwirkungen . . . . . . . . 4694.4 Nachweisverfahren für Bauteile und

Tragwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4704.4.1 Tabellarische Daten . . . . . . . . . . . . . . 4704.4.2 Vereinfachte Rechenverfahren . . . . . . 4704.4.3 Allgemeine Rechenverfahren . . . . . . . 470

5 Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken . . . . . . . . . . . 470

5.1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4705.2 Nachweise mittels tabellarischer

Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4725.2.1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4725.2.2 Tabellarische Bemessung von

Stahlbetonbalken und -decken . . . . . . 4735.2.3 Tabellarische Bemessung von

Stahlbetonstützen . . . . . . . . . . . . . . . . 4745.2.4 Vereinfachte Berechnung der

Feuerwiderstandsdauer von Stützen . 4755.2.5 Bemessungstabellen nach Jensen . . . 476

XVI Inhaltsverzeichnis

5.3 Nachweis mit vereinfachten Rechenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 476

5.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4765.3.2 Hinweis zur Stützenbemessung mit

der Zonenmethode . . . . . . . . . . . . . . . 4775.3.3 Brandschutztechnische Bemessung

von Kragstützen . . . . . . . . . . . . . . . . . 4785.3.4 Anhang E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4795.4 Nachweis mit allgemeinen

Rechenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 4805.4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4805.4.2 Thermische Analyse . . . . . . . . . . . . . . 4805.4.3 Mechanische Analyse . . . . . . . . . . . . 4815.5 Hochfester Beton . . . . . . . . . . . . . . . . 4845.5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4845.5.2 Bemessung mit Tabellen . . . . . . . . . . 4855.5.3 Bemessung mit vereinfachten

Rechenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 4855.6 Abplatzverhalten von

Stahlbetonbauteilen im Brandfall . . . 486

6 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4876.1 Statisch bestimmt gelagerter

Spannbetonbinder . . . . . . . . . . . . . . . 4876.2 Fertigteil-Dachbinder . . . . . . . . . . . . . 4886.2.1 System und Belastung . . . . . . . . . . . . 4886.2.2 Nachweis mit Tabelle . . . . . . . . . . . . . 4886.2.3 Nachweis mit dem vereinfachten

Rechenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 4886.2.4 Nachweis mit dem allgemeinen

Rechenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 4896.2.5 Ergebnisvergleich . . . . . . . . . . . . . . . . 4906.3 Stahlbeton-Innenstütze . . . . . . . . . . . . 490

6.3.1 System und Belastung (Bild 36) . . . . 4906.3.2 Nachweis nach Methode A . . . . . . . . 4906.3.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4906.3.2.2 Nachweis mit Tabelle 5.2a . . . . . . . . . 4916.3.2.3 Nachweis mit Gleichung 5.7 . . . . . . . 4926.3.3 Nachweis mit dem allgemeinen

Rechenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 4936.4 Stahlbeton-Rundstütze im obersten

Geschoss eines Wohnhauses . . . . . . . 4946.4.1 System und Belastung (Bild 38) . . . . 4946.4.2 Nachweis der Feuerwiderstands-

klasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4946.5 Stahlbeton-Kragstütze . . . . . . . . . . . . 4956.5.1 System und Belastung (Bild 40) . . . . 4956.5.2 Nachweis mit dem Verfahren nach

Jensen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4956.6 Giebelstütze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4986.6.1 System und Belastung (Bild 42) . . . . 4986.6.2 Nachweis mit dem Verfahren nach

EC 2-1-2∕ NA, Anhang AA . . . . . . . . 4986.7 Bemessung einer Durchlaufplatte . . . 4996.7.1 System und Belastung . . . . . . . . . . . . 4996.7.2 Tabellarische Bemessung . . . . . . . . . . 5006.7.3 Nachweis mit dem allgemeinen

Rechenverfahren für ETK-Brand . . . . 5016.7.4 Nachweis mit dem allgemeinen

Rechenverfahren für einen Naturbrand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502

7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . 507

8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

IX Beton unter hoher Temperaturbeanspruchung – Brandschutz und Rettungssysteme in Tunneln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511Konrad Bergmeister, Tobias Cordes, Hans Lun, Roland Murr, Erwin Reichel

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513

2 Thermische Beanspruchung von Beton – Die Rolle der Betonrezeptur 514

2.1 Mechanismen und Maßnahmen zur Rezepturoptimierung . . . . . . . . . . . . . 514

2.2 Beeinflussung des Brandverhaltens von Beton durch die Wahl der Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

2.2.1 Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5162.2.2 Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . 5162.2.3 Wassergehalt; Wasser-Bindemittel-

Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5172.2.4 Zusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5182.2.5 Polypropylenfasern . . . . . . . . . . . . . . 5182.3 Betonrezepturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 5192.4 Brandschutzschichten. . . . . . . . . . . . . 521

3 Brandbeanspruchung von Beton – Die Auswirkungen auf die Charakteristika von Beton . . . . . . . . . 525

3.1 Zerstörungsmechanismen im Beton unter zunehmender Belastung . . . . . . 525

3.2 Einfluss der Temperatur auf die Eigen-schaften von Beton . . . . . . . . . . . . . . . 526

3.2.1 Rohdichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5263.2.2 Spezifische Wärme . . . . . . . . . . . . . . . 5263.2.3 Wärmeleitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . 5273.2.4 Temperaturdehnung . . . . . . . . . . . . . . 5273.2.5 Festigkeits- und Verformungs-

eigenschaften von Beton . . . . . . . . . . 5273.3 Einfluss der Temperatur auf das

Porensystem von Beton . . . . . . . . . . . 5293.4 Einfluss der Temperatur auf den

Betonstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531

XVIIInhaltsverzeichnis

II

II

II

II

I

3.4.1 Temperaturdehnung vom Betonstahl . 5313.4.2 Festigkeits- und Verformungs-

eigenschaften von Betonstahl . . . . . . . 5313.4.3 Restfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5323.5 Charakterisierung der Strömung

durch das Porensystem von Beton: die Permeabilität . . . . . . . . . . . . . . . . 533

3.6 Beispiel von Permeabilitäts- messungen von Beton . . . . . . . . . . . . 534

3.6.1 Beton ohne Polypropylenfasern . . . . . 5343.6.2 Beton mit Polypropylenfasern . . . . . . 5353.6.3 Einfluss der kombinierten

thermischen und mechanischen Belastung auf Beton . . . . . . . . . . . . . . 536

3.6.4 Korrelationen zwischen kint und b für zylinderförmige Versuchskörper mit Innenbohrung . . . . . . . . . . . . . . . . 536

4 Brandbeanspruchung von Tunnelschalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537

4.1 Grundlage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5374.1.1 Brandlast, Brandleistung . . . . . . . . . . 5374.1.2 Temperaturzeitkurve, Brandkurve . . . 5374.1.3 Nachweiszeit, Branddauer . . . . . . . . . 5394.1.4 Materialparameter . . . . . . . . . . . . . . . 5394.1.5 Abplatztiefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5404.1.6 Temperatureindringkurven . . . . . . . . 5404.1.7 Betondeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5414.2 Brandbeanspruchung von

Tunnelquerschnitten . . . . . . . . . . . . . . 5414.2.1 Rahmentragwerk . . . . . . . . . . . . . . . . 5414.2.2 Gewölbetragwerk . . . . . . . . . . . . . . . . 5434.2.3 Kreisquerschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . 5434.3 Versagensarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5434.3.1 Lokale Überbeanspruchung auf Zug 5434.3.2 Lokale Überbeanspruchung auf

Druck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5434.3.3 Lokale Überbeanspruchung auf

Schub . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544

4.4 Bemessungsverfahren für Brandbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . 544

4.4.1 Nachweisverfahren anhand von tabellarischen Daten . . . . . . . . . . . . . . 544

4.4.2 Vereinfachte Nachweisverfahren . . . . 5444.4.3 Allgemeine Rechenverfahren . . . . . . . 545

5 Rettungskonzepte . . . . . . . . . . . . . . . . 5455.1 Selbstrettung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5465.1.1 Primäres Ziel der Selbstrettung . . . . . 5465.1.2 Zeitlicher Ablauf der Selbstrettung . . 5465.1.3 Verhalten von flüchtenden Personen 5465.1.4 Toxische Wirkung von Brandgasen . . 5465.1.5 Thermische Wirkung von

Brandgasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5475.1.6 Beleuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5475.1.7 Fluchtwegtüren . . . . . . . . . . . . . . . . . 5475.2 Fremdrettung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5485.2.1 Voraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . 5485.2.2 Einsatzkonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5495.2.3 Einsatz unter Atemschutz . . . . . . . . . 5495.2.4 Einsatzgrenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5495.2.5 Taktische Tunnelbrandbekämpfung . . 5495.2.5.1 Kommunikation∕ Ortung – Betriebs-

phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5505.2.5.2 Kommunikation∕ Ortung – Bauphase 550

6 Vorbeugender Brandschutz . . . . . . . . 5506.1 Sicherheitseinrichtungen in

Tunnelanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5506.2 Löschsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5506.2.1 Löschwasserleitung . . . . . . . . . . . . . . 5506.2.2 Lösch- und Rettungsfahrzeuge mit

Löschwasservorrat . . . . . . . . . . . . . . . 5526.2.3 Wasservernebelungsanlagen

(Water-Mist-Anlagen) . . . . . . . . . . . . 5536.2.4 Lüftung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554

7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555

X Materialtechnische Tabellen für den  Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557Nina Schjerve, Ulrich Schneider †

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5591.1 Relevanz von Materialdaten . . . . . . . . 5591.2 Prüfverfahren ausgewählter

Materialdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5591.3 Einheiten und Einheiten-

Konvertierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560

2 Stoffdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5602.1 Zündtemperaturen und

Entzündungskriterien . . . . . . . . . . . . . 5602.2 Abbrand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5662.3 Brandausbreitung . . . . . . . . . . . . . . . . 568

2.4 Heizwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5682.5 Lagerungsdichte und m-Faktoren . . . 5772.6 Luftbedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5812.7 Verbrennungseffektivität und

Verbrennungsanteile . . . . . . . . . . . . . 5832.8 Zusätzliche Stoffdaten für

Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5872.9 Flächenbezogene Brandleistung und

Brandentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . 590

3 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597

XVIII Inhaltsverzeichnis

XI Schalungsdruck bei lotrechten und geneigten Betonbauteilen . . . . . . . . . . . . . . 599Björn Freund, Carl-Alexander Graubner

1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

2 Anforderungen an die Schalung . . . . 603

3 Frischbetondruck – Stand der Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605

3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6053.2 Modelle zur analytischen Beschrei-

bung des Frischbetondrucks . . . . . . . . 6063.2.1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6063.2.2 Hydrostatischer Druckansatz . . . . . . . 6073.2.3 Bodenmechanisch begründete

Modellansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6073.2.4 Ansätze nach der Silotheorie . . . . . . . 6083.3 Normen und Regelwerke zur

Berechnung des Frischbetondrucks . . 6093.3.1 DIN 18218:2010 – Frischbetondruck

auf lotrechte Schalungen . . . . . . . . . . 6093.3.2 Lastansatz für geneigte Schalungen

nach Ast und Fröhlich . . . . . . . . . . . . 6103.3.3 CIRIA Report 108 – Concrete

pressure on formwork . . . . . . . . . . . . 6113.3.4 ACI 347R-14 – Guide to formwork

for concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6123.3.5 Bulletin d’Information – Manual

de Technologie „Coffrage“ . . . . . . . . 6133.3.6 TGL 33421∕ 01 – Betonbau,

Schalverfahren, Standschalung . . . . . 6143.3.7 Vergleich normativer Regelwerke . . . 615

4 Numerische Modellierung des Frischbetondrucks . . . . . . . . . . . . . . . 617

4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6174.2 Modellbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . 6174.3 Zeitabhängige Modellparameter . . . . 6184.4 Zeitlich unabhängige

Modellparameter . . . . . . . . . . . . . . . . 6194.5 Modellverifizierung und

Parameterstudie . . . . . . . . . . . . . . . . . 621

5 Analytische Bestimmung des  Frischbetondrucks . . . . . . . . . . . . . . . 621

5.1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6215.2 Lotrechte Wände mit konstanter

Dicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6245.3 Geneigte Wände mit konstanter

Bauteildicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6265.4 Bauteile mit nach unten

zunehmender Bauteildicke . . . . . . . . . 6285.5 Bauteile mit nach unten

abnehmender Bauteildicke . . . . . . . . . 6295.6 Im Aufriss radial gekrümmte

Wände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6305.7 Vergleich des Frischbetondrucks

nach dem Berechnungsvorschlag mit dem Ansatz von DIN 18218 . . . . 632

6 Vereinfachte Berechnung des Frischbetondrucks . . . . . . . . . . . . . . . 634

6.1 Grundlagen und Anwendungs- grenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634

6.2 Mindestwert und oberer Grenzwert des Frischbetondrucks . . . . . . . . . . . . 635

6.3 Charakteristischer Wert des maximalen Frischbetondrucks bei lotrechten Wänden . . . . . . . . . . . . . . . 635

6.4 Frischbetondruck bei geneigten Wänden mit konstanter Bauteildicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637

6.5 Frischbetondruck bei im Aufriss radial gekrümmten Wänden . . . . . . . . 638

6.6 Bauteile mit großer Wanddicke . . . . . 638

7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . 639

8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639

XII Ermüdung von druckschwellbeanspruchtem Beton – Materialverhalten, Modellbildung, Bemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643Nadja Oneschkow, Christoph von der Haar, Julian Hümme, Corinne Otto, Ludger Lohaus, Steffen Marx

1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6451.1 Ermüdungsverhalten von Stahl und

Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6451.2 Ermüdungsverhalten von

Betonbauwerken. . . . . . . . . . . . . . . . . 6481.3 Aktualität der Betonermüdung . . . . . 6481.4 Erfassung der Ermüdungsschädigung

im Versuch und Vergleich mit dem Bauwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649

2 Prüfung des Ermüdungs widerstands von Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650

2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6502.2 Parameter der Ermüdungs-

beanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6502.3 Wöhlerkurven, Wöhlerdiagramm und

Lastwechselbereiche . . . . . . . . . . . . . 6512.4 Art der Lastaufbringung . . . . . . . . . . 6532.5 Regelungen zu Ermüdungsversuchen

an Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653

XIXInhaltsverzeichnis

II

II

II

II

I

2.6 Zeitrafferverfahren und Idealisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654

2.7 Prüftechnik für einaxiale Ermüdungsbeanspruchungen . . . . . . . 655

2.8 Prüftechnik für mehraxiale Ermüdungsuntersuchungen . . . . . . . . 656

2.9 Versuchskonzeption . . . . . . . . . . . . . . 6572.10 Versuchsaufbau und

Versuchsdurchführung . . . . . . . . . . . . 6582.11 Ermüdungsversagen . . . . . . . . . . . . . . 6592.12 Prüftechnische Einflüsse . . . . . . . . . . 6602.13 Messgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6602.13.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6602.13.2 Verformungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6612.13.3 Ultraschalllaufzeit . . . . . . . . . . . . . . . 6612.13.4 Schallemission . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662

3 Last-Verformungsverhalten von ermüdungsbeanspruchtem Beton . . . 663

3.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6633.2 Verhalten unter monoton steigender

und konstanter Beanspruchung . . . . . 6633.3 Verhalten unter verformungsgere-

gelter, zyklischer Beanspruchung . . . 6673.4 Materialverhalten im

Ermüdungsversuch . . . . . . . . . . . . . . . 6693.4.1 Dehnungsentwicklung . . . . . . . . . . . . 6693.4.2 Ermüdungsbruchdehnung . . . . . . . . . 6703.4.3 Steifigkeitsentwicklung . . . . . . . . . . . 6723.4.4 Rissentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . 6733.4.5 Entwicklung der Ultraschall-

laufzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6753.4.6 Probekörpererwärmung . . . . . . . . . . . 677

4 Einflüsse auf den Ermüdungswiderstand . . . . . . . . . . . 677

4.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6774.2 Einfluss der Beanspruchungshöhe . . . 6784.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6784.2.2 Einfluss der bezogenen

Oberspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6784.2.3 Einfluss der bezogenen

Unterspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6794.3 Einfluss der Betonfestigkeit . . . . . . . . 6804.4 Einfluss der Belastungsfrequenz . . . . 6834.5 Einfluss der Gesteinskörnung . . . . . . 6864.6 Einfluss von Reihenfolgeeffekten –

Mehrstufigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6874.7 Einfluss mehraxialer Druckbean-

spruchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6894.7.1 Zweiaxiale Beanspruchung . . . . . . . . 6894.7.2 Dreiaxiale Beanspruchung . . . . . . . . . 6904.8 Einfluss einer Stahlfaser-

verstärkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6914.8.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6914.8.2 Ermüdungsverhalten

druckschwellbeanspruchter, faserverstärkter Betone . . . . . . . . . . . 691

4.8.3 Ermüdungsverhalten druckschwell-beanspruchter faserverstärkter Betone bei passivem Querzug . . . . . . . . . . . . 698

4.8.4 Ermüdungsverhalten biegebean spruch-ter stahlfaserverstärkter Betone . . . . . 700

4.9 Einfluss eines erhöhten Feuchte- gehalts im Betongefüge und von unmittelbar einwirkendem Wasser . . . 702

4.9.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7024.9.2 Bruchlastwechselzahlen

druckschwellbeanspruchter Betone mit einem erhöhten Feuchtegehalt und unter Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . 706

4.9.3 Hypothesen zu den Schädigungs-mechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712

4.10 Einfluss der Betonzusammensetzung – hochfeste Vergussmörtel und -betone 715

5 Modellvorstellungen zum Ermüdungsverhalten von Beton . . . . 721

5.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7215.2 Lastwechselbezogene

Ermüdungsmodelle . . . . . . . . . . . . . . 7215.2.1 Wöhlerkurven. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7215.2.2 Schadensakkumulations-

hypothesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7225.3 Ermüdungsmodelle in Anlehnung

an das Materialverhalten bei monoton steigender und konstanter Beanspruchung. . . . . . . . . . . . . . . . . . 724

5.3.1 Modelle basierend auf dem Envelope-Konzept . . . . . . . . . . . . . . . 724

5.3.2 Energetisches Ermüdungs- schädigungsmodell . . . . . . . . . . . . . . . 725

5.3.3 Kriechbasierte Modell- vorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

5.3.4 Additives Dehnungsmodell . . . . . . . . 7285.4 Mesomodellierung . . . . . . . . . . . . . . . 731

6 Ermüdungsversuche an Betonbauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732

6.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7326.2 Bauteilversuche bei

Biegebeanspruchung . . . . . . . . . . . . . 7326.3 Bauteilversuche bei

Querkraftbeanspruchung . . . . . . . . . . 7366.4 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736

7 Regelwerke und Bemessungskonzepte . . . . . . . . . . . . . 737

7.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7377.2 Wöhlerkurven. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7387.3 Bemessungswert der Druckfestigkeit

bei Ermüdungsbeanspruchung . . . . . . 7387.4 Model Code 1990. . . . . . . . . . . . . . . . 7397.5 Model Code 2010. . . . . . . . . . . . . . . . 7417.6 Eurocode 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7437.7 Richtlinie für Windenergieanlagen . . 745

8 Resümee und Ausblick . . . . . . . . . . . . 746

9 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747

XX Inhaltsverzeichnis

XIII Normen und Regelwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757Frank Fingerloos

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759

2 Nachweise der Feuerwiderstands- dauer nach DIN EN 1992-1-2: Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall und DIN 4102-4 mit Tabellenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . 760

2.1 Einführung zu Tabellenverfahren nach Eurocode 2 und DIN 4102-4 . . . 760

2.2 Mechanische Einwirkungen im Brandfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 762

2.3 Betondeckung und Achsabstand der Längsbewehrung . . . . . . . . . . . . . . . . 763

2.3.1 Betondeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7632.3.2 Achsabstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7632.4 Deckenplatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7662.4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7662.4.2 Vollplatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7672.4.3 Flachdecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7682.4.4 Rippendecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7682.4.5 Hohlplatten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7702.4.6 Deckenplatten aus Fertigteilen . . . . . . 7722.4.7 Ziegeldecken (Stahlsteindecken) . . . . 7732.5 Balken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7732.5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7732.5.2 Dreiseitig brandbeanspruchte

Balken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7752.5.3 Vierseitig brandbeanspruchte

Balken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7782.6 Zugglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7782.7 Stützen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7782.7.1 Allgemeines – Vereinfachte

Methode A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7782.7.2 Erweiterte Tabellen und Diagramme

für mehrseitig brandbeanspruchte Stützen in ausgesteiften Tragwerken 780

2.7.3 Berechnung der Feuerwiderstands- dauer R für Stützen in ausgesteiften Tragwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 788

2.8 Wände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7902.8.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7902.8.2 Tragende Betonwände . . . . . . . . . . . . 7902.8.3 Nichttragende raumabschließende

Wände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7922.8.4 Brandwände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7922.9 Auflager und Konsolen . . . . . . . . . . . 7932.9.1 Balkenauflager . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7932.9.2 Stahlbetonkonsolen . . . . . . . . . . . . . . 7932.10 Putzbekleidungen . . . . . . . . . . . . . . . . 7932.11 Betonabplatzungen . . . . . . . . . . . . . . . 7972.12 Hochfester Beton ≥ C55∕ 67 . . . . . . . 797

3 Konsolidierte Fassung: DIN EN 206-1: Beton mit DIN 1045-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 799

Zusammenstellung von DIN EN 206-1:2001-07 Beton – Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und KonformitätundDIN 1045-2: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton – Teil 2: Beton – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität – Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1 . . . . . . . . . . . 800Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800Nationales Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800Änderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801Frühere Ausgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 802Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8021 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8022 Normative Verweisungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8043 Begriffe, Symbole und Abkürzungen . . . . . . . . . . 806

3 .1 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .1 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .2 Frischbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .3 Festbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .4 Baustellenbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .5 Transportbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .6 Betonfertigteil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .7 Normalbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .8 Leichtbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .9 Schwerbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .10 Hochfester Beton . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .11 Beton nach Eigenschaften . . . . . . . . . 8063 .1 .12 Beton nach Zusammensetzung . . . . . 8063 .1 .13 Standardbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .14 Betonfamilie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .15 Kubikmeter Beton . . . . . . . . . . . . . . . . 8063 .1 .16 Fahrmischer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .17 Rührwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .18 Ausrüstung ohne Rührwerk . . . . . . . . 8073 .1 .19 Charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .20 Ladung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .21 Lieferung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .22 Zusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .23 Zusatzstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .24 Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .25 Normale Gesteinskörnung . . . . . . . . . 8073 .1 .26 Leichte Gesteinskörnung . . . . . . . . . . 8073 .1 .27 Schwere Gesteinskörnung . . . . . . . . . 8073 .1 .28 Zement (hydraulisches Bindemittel) . . 8073 .1 .29 Gesamtwassergehalt . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .30 Wirksamer Wassergehalt . . . . . . . . . . 8073 .1 .31 Wasserzementwert . . . . . . . . . . . . . . . 8073 .1 .32 charakteristische Festigkeit . . . . . . . . 8083 .1 .33 Künstliche Luftporen . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .34 Lufteinschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .35 Baustelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .36 Festlegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 808

XXIInhaltsverzeichnis

II

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I

3 .1 .37 Verfasser der Festlegung . . . . . . . . . . 8083 .1 .38 Hersteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .39 Verwender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .40 Nutzungsdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .41 Erstprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .42 Identitätsprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .43 Prüfung der Konformität . . . . . . . . . . . 8083 .1 .44 Beurteilung der Konformität . . . . . . . . 8083.1.45 Umwelteinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .46 Konformitätsnachweis . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .47 Ortbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .48 Mehlkorngehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .49 Expositionsklasse . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .50 Restwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8083 .1 .51 Fließbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8093 .1 .52 Äquivalenter Wasserzementwert . . . . 8093 .1 .53 Stahlfasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8093 .1 .54 Polymerfasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8093 .1 .55 Kornrohdichte einer leichten

Gesteinskörnung ρG . . . . . . . . . . . . . . 8093 .1 .56 Wirksame Kornrohdichte einer

leichten Gesteinsörnung ρR . . . . . . . . 8093 .1 .57 Wasseraufnahme einer leichten

Gesteinskörnung wa . . . . . . . . . . . . . . 8093 .1 .58 Kornfestigkeit einer leichten

Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 8093 .1 .59 Feuchtigkeitsklasse . . . . . . . . . . . . . . 8093 .2 Symbole und Abkürzungen . . . . . . . . . 809

4 Klasseneinteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8104 .1 Expositionsklassen, bezogen auf die

Umgebungsbedingungen . . . . . . . . . . 8104 .2 Frischbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8104 .2 .1 Konsistenzklassen . . . . . . . . . . . . . . . 8104 .2 .2 Klassen, bezogen auf das Größtkorn

der Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . 8104 .3 Festbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8104 .3 .1 Druckfestigkeitsklassen . . . . . . . . . . . 8104 .3 .2 Rohdichteklassen für Leichtbeton . . . 810

5 Anforderungen an Beton und Nachweisverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 Grundanforderungen an die

Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 .2 Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 .3 Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 .4 Zugabewasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 .5 Zusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .1 .6 Zusatzstoffe (einschließlich

Gesteinsmehl und Pigmente) . . . . . . . 8165 .1 .7 Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8165 .2 Grundanforderungen an die

Zusammensetzung des Betons . . . . . 8175 .2 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8175 .2 .2 Wahl des Zements . . . . . . . . . . . . . . . 8175 .2 .3 Verwendung von Gesteins-

körnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8175 .2 .3 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8175 .2 .3 .2 Natürlich zusammengesetzte

Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 818

5 .2 .3 .3 Wiedergewonnene Gesteins- körnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 818

5 .2 .3 .4 Widerstand gegen Alkali- Kieselsäure-Reaktion . . . . . . . . . . . . . 818

5 .2 .3 .5 Rezyklierte Gesteinskörnungen . . . . . 8185 .2 .3 .6 Leichte Gesteinskörnung . . . . . . . . . . 8185 .2 .4 Verwendung von Restwasser . . . . . . . 8195 .2 .5 Verwendung von Zusatzstoffen . . . . . 8195 .2 .5 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8195 .2 .5 .2 k-Wert-Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8205 .2 .5 .3 Prinzip der gleichwertigen

Betonleistungsfähigkeit . . . . . . . . . . . . 8225 .2 .6 Verwendung von Zusatzmitteln . . . . . 8225 .2 .7 Chloridgehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8235 .2 .8 Betontemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . 8235 .2 .9 Verwendung von Fasern . . . . . . . . . . . 8245 .3 Anforderungen in Abhängigkeit von

Expositionsklassen . . . . . . . . . . . . . . . 8245 .3 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8245 .3 .2 Grenzwerte für die

Betonzusammensetzung . . . . . . . . . . 8245 .3 .3 Leistungsbezogene

Entwurfsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 8255 .3 .4 Anforderungen an

Unterwasserbeton . . . . . . . . . . . . . . . . 8255 .3 .5 Betone beim Umgang mit

wassergefährdenden Stoffen . . . . . . . 8255 .3 .6 Beton für hohe

Gebrauchstemperaturen . . . . . . . . . . . 8265 .3 .7 Hochfester Beton . . . . . . . . . . . . . . . . 8265 .3 .8 Zementmörtel für Fugen . . . . . . . . . . . 8265 .4 Anforderungen an Frischbeton . . . . . . 8265 .4 .1 Konsistenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8265 .4 .2 Zementgehalt und

Wasserzementwert . . . . . . . . . . . . . . . 8275 .4 .3 Luftgehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8275 .4 .4 Größtkorn der Gesteinskörnung . . . . . 8275 .5 Anforderungen an Festbeton . . . . . . . 8275 .5 .1 Festigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8275 .5 .1 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8275 .5 .1 .2 Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8285 .5 .1 .3 Spaltzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 8285 .5 .2 Rohdichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8285 .5 .3 Wassereindringwiderstand . . . . . . . . . 8285 .5 .4 Brandverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8295 .5 .5 Verschleißwiderstand . . . . . . . . . . . . . 829

6 Festlegung des Betons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8296 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8296 .2 Festlegung für Beton nach

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8306 .2 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8306 .2 .2 Grundlegende Anforderungen . . . . . . 8306 .2 .3 Zusätzliche Anforderungen . . . . . . . . . 8306 .3 Festlegung für Beton nach

Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . 8306 .3 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8306 .3 .2 Grundlegende Anforderungen . . . . . . 8306 .3 .3 Zusätzliche Anforderungen . . . . . . . . . 8316 .4 Festlegung für Standardbeton . . . . . . 831

XXII Inhaltsverzeichnis

7 Lieferung von Frischbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . 8317 .1 Informationen vom Verwender an

den Betonhersteller . . . . . . . . . . . . . . . 8317 .2 Informationen vom Betonhersteller

für den Verwender . . . . . . . . . . . . . . . 8317 .3 Lieferschein für Transportbeton . . . . . 8327 .4 Lieferangaben für Baustellenbeton . . . 8337 .5 Konsistenz bei Lieferung . . . . . . . . . . 8337 .6 Transport von Beton zur Baustelle . . . 833

8 Konformitätskontrolle und Konformitäts- kriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8338 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8338 .2 Konformitätskontrolle für Beton nach

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8348 .2 .1 Konformitätskontrolle für die

Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8348 .2 .1 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8348 .2 .1 .2 Probenahme- und Prüfplan . . . . . . . . 8358 .2 .1 .3 Konformitätskriterien für die

Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8358 .2 .2 Konformitätskontrolle für die

Spaltzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 8378 .2 .2 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8378 .2 .2 .2 Probenahme- und Prüfplan . . . . . . . . 8378 .2 .2 .3 Konformitätskriterien für die

Spaltzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 8378 .2 .3 Konformitätskontrolle für andere

Eigenschaften als die Festigkeit . . . . . 8378 .2 .3 .1 Probenahme- und Prüfplan . . . . . . . . 8378 .2 .3 .2 Konformitätskriterien für andere

Eigenschaften als die Festigkeit . . . . . 8378 .3 Konformitätskontrolle für Beton nach

Zusammensetzung einschließlich Standardbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . 839

8 .4 Maßnahmen bei Nichtkonformität des Produktes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 840

9 Produktionskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8419 .1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8419 .2 Systeme der Produktionskontrolle . . . 8419 .3 Aufgezeichnete Daten und andere

Unterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8419 .4 Prüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8419 .5 Betonzusammensetzung und

Erstprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8419 .6 Personal und Ausstattung . . . . . . . . . . 8439 .6 .1 Personal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8439 .6 .2 Ausstattung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8439 .6 .2 .1 Lagerung der Baustoffe . . . . . . . . . . . 8439 .6 .2 .2 Dosiereinrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . 8439 .6 .2 .3 Mischer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8449 .6 .2 .4 Prüfausstattung . . . . . . . . . . . .