VSVI Seminar Tagesthema Brückenbau, 29. März 2007, Linstow Merkblatt Sichtbeton des DBV – Umsetzung in der Ausschreibung und in der Bauausführung bei Ingenieurbauwerken

VSVI Seminar Tagesthema Brückenbau, 29. März 2007, LinstowMerkblatt Sichtbeton des DBV – Umsetzung in der Ausschreibung und in der Bauausführung bei Ingenieurbauwerken

Merkblatt Sichtbeton des DBV -Umsetzung in der Ausschreibung und in der

Bauausführung bei Ingenieurbauwerken


Merkblatt Sichtbeton des DBV - Umsetzung in der Ausschreibung und in der Bauausführung bei Ingenieurbauwerken

1. Sichtbeton1.1 Vorbemerkungen1.2 Das Wiederaufleben des Sichtbetons1.3 Definition Sichtbeton2. Sichtbeton als Element der Gestaltung von Brücken3. Bauvorbereitung3.1 Planung und Entwurf von Brücken mit Anforderungen an die sichtbaren Betonflächen3.2 Ausschreibung von Brücken in einer Sichtbetonklasse4. Bauausführung5. Abnahme der bauvertraglich geschuldeten Sichtbetonklasse6. Schlussbetrachtungen6.1 Fragen, die sich aus der Anwendung des Merkblattes Sichtbeton ergeben6.2 Diskussionspunkte6.3 Ausblick7. Credo


Unterteilung des Betons

- nach der Bewehrung- nach der Trockenrohdichte- nach dem Erhärtungszustand des Betons- nach dem Ort des Abmessens und Mischens- nach dem Ort des Einbringens- nach der Konsistenz- nach der Art des Förderns und Einbringens- nach der Art der Verdichtung- nach besonderen Eigenschaften- nach der Art der Oberflächenbeschaffenheit des Festbetons


ohne nachträgliche Bearbeitung

- Schalungsstruktur- Einfärben

frühzeitige Bearbeitung

- Waschen- Feinwaschen- Säuern- Fotobeton

Gestaltungsmöglichkeiten von Beton


nachträgliche Bearbeitung

- Schleifen- Polieren- Strahlen-Flammstrahlen- Spalten- Sägen- Spitzen- Stocken- Scharrieren- Bossieren

nachträgliche Behandlung

- Hydrophobierung- Beschichtung- Lasur- Anstrich- Vorsatzschichten

Gestaltungsmöglichkeiten von Beton


Merkblatt Sichtbeton

Fassung 1977; Deutscher Beton-Verein e.V., Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V.

Fassung 1997; Deutscher Beton-Verein e.V.

Fassung 2004; Deutscher Beton-Verein e.V., Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V.


Sichtbeton

“Betonflächen mit Anforderungen an das Aussehen... - Kurz: Ansichtsflächen - werden allgemein als „Sichtbeton“ bezeichnet.Die Ansichtsfläche ist der nach Fertigstellung sichtbare Teil des Betons, der die Merkmale der Gestaltung und der Herstellung erkennen lässt (Form, Textur, Farbe, Schalhaut, Fugen u.a.) und der die architektonische Wirkung eines Bauteils oder Bauwerks maßgebend bestimmt. Ansichtsflächen können durch den Einsatz von besonderer Schalung und gezielter Betonzusammensetzung bzw. Bearbeitung... vielfältig gestaltet werden.“







Merkblatt Sichtbeton - Fassung 2004

Berichtigungen:

1. Tabelle 1: Sichtbetonklassen und deren Verknüpfung mit Anforderungen Zeile 4, Spalten 5 und 6 Farbtongleichmäßigkeit Spalte 5: saugende Schalhaut FT 2 → FT 3 Spalte 6: nicht saugende Schalhaut FT 3 → FT 2

2. Anlage A: Anforderungen an die Ausführung Tabelle A.6: Anforderungen an die Ausführung in Abhängigkeit von Erprobungsflächen und der Schalhautklasse Erprobungsfläche bei

SB 1 in der Regel nicht erforderlich → freigestellt SB 2 freigestellt → empfohlen SB 3 empfohlen → dringend empfohlen

(analog Tabelle 1)


Sichtbeton

mit

Sichtbeton –

klasse

Beispiele

Geringen Anforderungen SB 1

Betonflächen mit geringen gestalterischen Anforderungen

z.B. Kellerwände oder Bereiche mit vorwiegend gewerblicher Nutzung

Normalen Anforderungen SB 2

Betonflächen mit normalen gestalterischen Anforderungen

z.B. Treppenhausräume,

Stützwände

Besonderen Anforderungen SB 3

Betonflächen mit hohen gestalterischen Anforderungen

z.B. Fassaden im Hochbau

Besonderen Anforderungen SB 4

Betonflächen mit besonders hoher gestalterischer Bedeutung,

Repräsentative Bauteile im Hochbau


Sichtbetonklasse SB 2 für Bauwerke mit Betonflächen, an die normale gestalterische Anforderungen gestellt werden

Textur, Schalelementstoß T 2

- geschlossene und weitgehend einheitliche Betonfläche- in den Schalelementstößen ausgetretener Zementleim/Feinmörtel bis ca. 10 mm Breite und ca. 5 mm Tiefe zulässig- Versatz der Elementstöße bis ca. 5 mm zulässig- Höhe verbleibender Grate bis ca. 5 mm zulässig- Rahmenabdruck des Schalelements zugelassen


Porigkeitsklasse P 2 (für saugende Schalhaut)

- maximaler Porenanteil ca. 2250 mm²- damit maximal o,9 % der Prüffläche 500 mm x 500 mm- Porendurchmesser in den Grenzen 2 mm < d < 15 mm

Porigkeitsklasse P 1 (für nicht saugende Schalhaut)

- maximaler Porenanteil ca. 3000 mm²- damit maximal 1,2 % der Prüffläche 500 mm x 500 mm- Porendurchmesser in den Grenzen 2 mm < d < 15 mm


Farbtongleichmäßigkeit FT 2 (für saugende und nicht saugende Schalhaut)

- gleichmäßige, großflächige Hell-/Dunkelverfärbungen zulässig- unterschiedliche Arten und Vorbehandlung der Schalhaut sowie Ausgangsstoffe verschiedener Art und Herkunft unzulässig

Ebenheit E 1

- Ebenheitsforderungen nach DIN 18202, Tabelle 3, Zeile 5


Arbeits- und Schalhautfugen AF 2

- Versatz der Flächen zwischen zwei Betonierabschnitten bis ca.

10 mm zulässig- Feinmörtelaustritt auf dem vorhergehenden Betonierabschnitt

muss rechtzeitig enttfernt werden - Trapezleiste o.ä. empfohlen

Erprobungsfläche empfohlen!


Bestandteile einer Leistungsbeschreibung im Hinblick auf die Gestaltung

- Flächenaufteilung, Schalungsmusterplan- Fugenaufteilung, Fugenausbildung (Schattenfugen),

Betonierfugen, Leisten) - Stoß- und Eckausbildung (Abdichtung, Dreikantleiste)- Anordnung der Schalungsanker (Typ, Verschluss)- Forderung nach punktförmigen Abstandshaltern (Faserzement)


Bestandteile einer Leistungsbeschreibung im Hinblick auf die Textur

- Art der Schalhaut (Typ, saugend oder nicht saugend)- Anforderungen an nicht geschalte, abgeriebene Oberflächen




Bestandteile einer Leistungsbeschreibung im Hinblick auf die Beurteilung

- Vereinbarung von Muster- und Erprobungsflächen

(Maßstäblichkeit)- Festlegung einer Referenzfläche- Beurteilungsabstand festlegen (z.B. üblicher

Betrachtungsabstand)- Vereinbarung von Beurteilungskriterien- besondere Vergütung der Muster- und Probeflächen


Beispielhafte Auflistung von Forderungen des Auftraggebers innerhalb der besonderen Vertragsbedingungen

- regelmäßige Information des AN an den AG über die vorgesehenen Arbeiten zur Erstellung von Sichtbetonflächen

- Abnahme der Schalung (Schalhaut)- Bekanntgabe des Betoniertermins 24 Stunden vor der

eigentlichen Herstellung- Einschränkung der Weitergabe von Bauaufgaben an

Subunternehmen- Forderungen zur Personalqualifikation bei der Ausführung- Anwesenheit des Bauleiters bei der Betonage- Anwesenheitslisten von Kolonnen, die Sichtbetonteile herstellen- Aufsichts- und Kontrollorgane zur Qualitätssicherung



Sichtbetonklasse Schalhautklasse Kosten

SB 1 SHK 1 niedrig

SB 2 SHK 2 mittel

SB 3 SHK 2 hoch

SB 4 SHK 3 sehr hoch


Einflüsse der Schalhaut auf Farbton, Porengröße und Porenverteilung in der Betonansichtsfläche

- Art der Schalhaut (saugend, nicht saugend)- Schalhautmaterial- Einsatzhäufigkeit der Schalung- Reinigungszustand der Schalhaut- Steifigkeit des Schalungssystems


Saugende Schalhaut

- ermöglicht nahezu porenfreie Ansichtsflächen- entzieht der Betonrandzone Luft und/oder Überschusswasser- erzeugt einen relativ gleichmäßigen Farbton der Betonoberfläche- tendenziell erscheinen die Betonoberflächen eher dunkel

Beispiele:- naturbelassene Bretter, Bohlen und Tafeln- präparierte Tafeln mit einem gewissen Saugeffekt- textile Schalungsbahne


Nicht saugende Schalhaut

- erzeugt fast spiegelglatte Betonoberflächen- Ansichtsflächen werden jedoch nicht porenfrei und frei von

Marmorierungen und Wolkenbildungen sowie Farbtonunterschieden- tendenziell erscheinen die Betonflächen eher hell

Beispiele:- kunststoffbeschichtete oder -getränkte Tafeln- Stahl-, Blechschalungen- Kunststoffschalungen


Einflüsse der Schalhaut auf Farbton, Porengröße und Porenverteilung in der Betonansichtsfläche

- Art der Schalhaut (saugend, nicht saugend)- Schalhautmaterial- Einsatzhäufigkeit der Schalung- Reinigungszustand der Schalhaut- Steifigkeit des Schalungssystems


Weitere Einflüsse auf Farbton, Porengröße und Porenverteilung in der Betonansichtsfläche

- Betonzusammensetzung und Betonherstellung- verwendetes Trennmittel- Art und Stärke des Trennmittelauftrages- Lage, Art und Abmessung des Bauteils- Einbau und Verdichtung des Betons- Witterung bei der Herstellung und Nachbehandlung- Art der Nachbehandlung


Vermeidbare Abweichungen von den an den Sichtbeton gestellten Anforderungen

- „Kiesnester“, stark sichtbare Schüttlagen u.ä. (Fehler beim Einbringen des Betons und der Verdichtung)- Rostfahnen an vertikalen Bauteilen (ungenügende Betondeckung)- Rostspuren an der Unterseite horizontaler Bauteile (zurückgelassene Bewehrungsreste)- Abzeichnung der Bewehrung (ungenügende Betondeckung)- herunter gelaufene Mörtelreste-„Nasen“ (undichte Arbeitsfugen an vertikalen Bauteilen)- willkürliche, ungeordnete Anordnung von Schalungsankern- handwerklich unsaubere Kantenausbildung (beschädigte, verrutschte oder ungeeignete Dreikant- bzw. Trapezleisten)- Versätze größer 10 mm an Stößen von Schalelementen und Bauteilan- schlüssen- freiliegende Kornstruktur nach Austreten von Zementleim (starkes Ausbluten an Schalbrett- und Schalelementstößen oder an Ankerlöchern und Bauteil- anschlüssen- stark ausgeprägte Schleppwassereffekte- Farb- und Texturunterschiede auf der Betonoberfläche (unsachgemäße Lagerung der Schalung)


Grundregeln für den Sichtbeton

- Mindestfestigkeitsklasse C 25/30- Mindestzementgehalt 300 kg/m³- maximaler w/z-Wert 0,55 (optimal ≤ 0,50) (ggf. Betonverflüssiger)- möglichst geringe Schwankung des w/z-Wertes- ausreichend hoher Mehlkorn- und Mörtelgehalt- Zusammensetzung des Betons derart, dass ein Entmischen und Absondern von Wasser nicht eintritt- Betonzusammensetzung muss ein gutes Zusammenhaltevermögen des Betons bewirken- gleich bleibende Betonzusammensetzung, um Farbunterschiede zu verhindern- Schalungen mit leicht strukturierten Flächen haben sich bewährt- größere Sichtbetonflächen sind vorzugsweise zu unterteilen


Maßnahmen für gleichmäßige Sichtbetonflächen hinsichtlich der Gesteinskörnung

Eine gleichmäßige Farbtönung wird erreicht durch

- ausgewählte Farbe, Struktur, Größtkorn- gleichmäßige Sandfarbe- gleichmäßiger Mehlkornanteil- keine Änderung der Herkunft während der Ausführung


Maßnahmen für gleichmäßige Sichtbeton-Flächen hinsichtlich des Bindemittels

Eine gleichmäßige Farbtönung wird erreicht durch:

- gleichmäßige Farbe von Zement und Zusatzstoffen- keine Änderung der Herkunft während der Ausführung


Maßnahmen für gleichmäßige Sichtbetonflächen hinsichtlich des Betons


- gleichmäßige Betonzusammensetzung- geringe Dosierschwankungen der Ausgangsstoffe- gleichmäßige Betontemperatur- ausreichend lange, definierte Mischzeit


Maßnahmen für gleichmäßige Sichtbetonflächen hinsichtlich des Betons

Eine geschlossene Oberfläche wird erreicht durch:

- gleichbleibendes Mischungsverhältnis- w/z ≤ 0,55, Zementgehalt >= 300 kg/m³- Mehlkorngehalt im oberen Bereich nach DIN EN 206-1/DIN

1045-2- ausreichend hoher Mörtelgehalt- ausreichender Zusammenhalt und ausreichendes

Wasserrückhaltevermögen des Frischbetons - Konsistenz F2 bis F6


Maßnahmen für gleichmäßige Sichtbetonflächen hinsichtlich der Ausführung

Eine geschlossene Oberfläche wird erreicht durch:

- dichte Schalungen- steifen Schalungsaufbau- ausreichende Verdichtung- Verhinderung des Entmischens durch: • kurze Transportwege • Fallhöhe < 1,0 m • kurze Schüttabstände • Betonierlagen < 50 cm • nicht zu starkes Verdichten • mörteldichte Schalungsfugen • Betondeckung ≥ 1,5 • Größtkorndurchmesser


Maßnahmen für gleichmäßige Sichtbetonflächen hinsichtlich der Ausführung


- gleiches Material und gleiche Vorbehandlung der Schalhaut- neue und alte Schalungen nicht gemeinsam verwenden- gleichmäßiger Auftrag eines auf Schalung und Beton

abgestimmten Trennmittels- gleichmäßige Verdichtung- gleiche Verdichtungszeiten- ausreichende, gleichmäßige Nachbehandlung




Optische

Beeinträch -

tigung

Ger Gewicht des optischen Erscheinungsbildes

sehr wichtig wichtig

eher

unbedeutend unwichtig

auffällig

gut

Sichtbar Nach-

besserung

sichtbar Minderung

kaum

erkennbar Bagatelle


Vermeidbare Abweichungen von den an den Sichtbeton gestellten Anforderungen

- „Kiesnester“, stark sichtbare Schüttlagen u.ä. (Fehler beim Einbringen des Betons und der Verdichtung)- Rostfahnen an vertikalen Bauteilen (ungenügende Betondeckung)- Rostspuren an der Unterseite horizontaler Bauteile (zurückgelassene Bewehrungsreste)- Abzeichnung der Bewehrung (ungenügende Betondeckung)- herunter gelaufene Mörtelreste-„Nasen“ (undichte Arbeitsfugen an vertikalen Bauteilen)- willkürliche, ungeordnete Anordnung von Schalungsankern- handwerklich unsaubere Kantenausbildung (beschädigte, verrutschte oder ungeeignete Dreikant- bzw. Trapezleisten)- Versätze größer 10 mm an Stößen von Schalelementen und Bauteilan- schlüssen- freiliegende Kornstruktur nach Austreten von Zementleim (starkes Ausbluten an Schalbrett- und Schalelementstößen oder an Ankerlöchern und Bauteil- anschlüssen- stark ausgeprägte Schleppwassereffekte- Farb- und Texturunterschiede auf der Betonoberfläche (unsachgemäße Lagerung der Schalung)


Technisch nicht oder nicht zielsicher erreichbare Anforderungen an den Sichtbeton

- völlig gleichmäßiger Farbton aller Ansichtsflächen- völlig gleichmäßige Porenstruktur hinsichtlich Porengröße und

Porenverteilung- völlig gleichmäßige Porenstruktur innerhalb einer Ansichtsfläche

wie auch aller Ansichtsflächen eines Bauwerkes- porenfreie Ansichtsflächen- ungefaste, scharfe Kanten ohne kleinere Abbrüche und

Ausblutungen- Gleichheit von Farbton und Textur im Bereich von

Schalungsstößen





Technisch nicht oder nicht zielsicher erreichbare Anforderungen an den Sichtbeton

- völlig gleichmäßiger Farbton aller Ansichtsflächen- völlig gleichmäßige Porenstruktur hinsichtlich Porengröße und

Porenverteilung- völlig gleichmäßige Porenstruktur innerhalb einer Ansichtsfläche

wie auch aller Ansichtsflächen eines Bauwerkes - porenfreie Ansichtsflächen- ungefaste, scharfe Kanten ohne kleinere Abbrüche und

Ausblutungen- Gleichheit von Farbton und Textur im Bereich von

Schalungsstößen



Fragen, die sich bei der Arbeit mit dem Merkblatt Sichtbeton ergeben

1. Die Tabelle 1 „Sichtbetonklassen“ weist lediglich Beispiele für Bauwerke aus dem Hochbau aus. Brücken sind als Bauwerke nicht aufgeführt. Welche Sichtbetonklasse ist für ein konkretes Brückenbauwerk festzu- legen?

2. Punkt 5.2.3 „Erprobungsflächen“ führt auf, dass je Sichtbetonklasse (ab SB 2) eine dem Schwierigkeitsgrad entsprechende Anzahl von Erprobungsflächen als gesonderte vertragliche Leistung gefordert und vergütet werden. Wie viel Erprobungsflächen sind auszuschreiben und in welcher Größe?

3. Zur Bewertung des Gesamteindrucks der erreichten Sichtbetonqualität bei der Abnahme ist ein geeigneter Betrachtungsabstand zum Bauwerk einzunehmen. Von Bauwerk zu Bauwerk kann dieser Betrachtungsabstand nicht gleich sein. Ist der jeweilige bauwerksbezogene Betrachtungsabstand vertragswirksam zu fixieren?


“Kein Brückenbauer verdient diesen Namen, solange er nicht von Leidenschaft erfüllt ist, seine Werke schön zu bauen.“

D. B. Steinmann


Vermeidbare Abweichungen der erreichten Sichtbetonqualität von der vertraglich vereinbarten Sichtbetonklasse

Eingeschränkte vermeidbare Abweichungen der Anforderungen von der bauvertraglichen Sichtbetonklasse

Technisch nicht/oder nicht zielsicher erreichbare Anforderungen an den Sichtbeton


Eingeschränkt vermeidbare Abweichungen von den an den Sichtbeton gestellten Anforderungen

- Wolkenbildung und Marmorierungen- leichte Farbunterschiede zwischen aufeinander folgenden Schüttlagen- Porenanhäufung im oberen Teil vertikaler Bauteile- Abzeichnung des Grobkorns- geringfügige Ausblutungen an Schalbrett- und Schalelementstößen oder an Ankerlöchern- einzelne Kalk- und Rostfahne an vertikalen Bauteilen- Rostspuren an Untersichten von horizontalen Bauteilen- Schleppwassereffekte in geringer Anzahl und Ausdehnung- kleine Kantenabbrüche bei scharfen Kanten

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VSVI Seminar Tagesthema Brückenbau, 29. März 2007, Linstow Merkblatt Sichtbeton des DBV – Umsetzung in der Ausschreibung und in der Bauausführung bei Ingenieurbauwerken