Beton-Kalender 2023 E-Book

• Herausgeber: Ernst, Wilhelm & Sohn
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2022

Seitenzahl: 2148

Beschreibung

Der Beton-Kalender 2023 widmet sich ausführlich dem aktuellen Regelwerk für die Planung und Herstellung wasserundurchlässiger Betonbauwerke. Den Einstieg in das Thema bilden ein Kommentar mit Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie über wasserundurchlässige Betonbauwerke sowie zwei Erläuterungsbeiträge zu den ÖBV- Richtlinien zur Planung und Herstellung von Weißen Wannen und bentonitgeschützten Bauwerken (Braunen Wannen). Weitere Beiträge widmen sich dem Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen sowie der Abdichtung von Fugen und Durchdringungen bei wasserundurchlässigen Bauwerken. Die Beiträge zu Betonstahl und Spannstahl sowie zu Verankerungen und Bewehrungstechnik wurden von den jeweiligen Autorenteams auf den neuesten Stand gebracht. Abgerundet wird der erste Schwerpunkt im Band 1 durch einen Beitrag über Regelungen zur Abdichtung erdberührter Bauteile sowie dem vollständigen Abdruck der WU-Richtlinie des DAfStb vom Dezember 2017. Den weiteren Schwerpunkt im Band 2 bilden der Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Betonbrücken nach den Regeln des Eurocode 2 in Deutschland. Neben einem Grundlagenbeitrag werden die besonderen Herausforderungen beim Großbrückenbau und beim Entwurf von Fußgänger- und Radwegbrücken in eigenständigen Kapiteln vertieft. Weitere Beiträge widmen sich dem Schallemissionsmonitoring zur Spanndrahtbruchdetektion bei Bestandsbauwerken sowie dem Erdbeben- und Schwingungsschutz beim Brückenneubau. Abgerundet wird der Band 2 mit einer aktuellen Einschätzung zu klimaverträglichen bzw. ökologisierten Betonen auf der Basis eines neuen Grenzzustandes der Klimaverträglichkeit und dem Kapitel "Normen und Regelwerke".

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Cover

Titelblatt

Copyright-Seite

Vorwort

Autor:innenverzeichnis

I Hinweise und Erläuterungen zur ÖBV-Richtlinie Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen (ÖBV)

1 Historische Entwicklung der weißen Wannen

2 Wesentliche Inhalte der Richtlinie 2018

3 Entwurfsgrundsätze und Bemessungsmodelle

4 Betontechnologische Voraussetzungen

5 Ausführung und Nachbehandlung

6 Forschungsprojekte

7 Anwendungsbeispiel Flughafentunnel Graz (Koralmbahn)

8 Weitere Regelwerke im Zusammenhang mit Weißen Wannen

Literatur

II Hinweise und Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Betonbauwerke (WU-Richtlinie)

1 Einleitung

2 Anwendungsbereich der WU-Richtlinie

3 Wasserundurchlässigkeit als Gebrauchstauglichkeitseigenschaft

4 Aufgaben der Planung

5 Bedarfsplanung

6 Klassen zur Beschreibung der Wasserbeanspruchung – Beanspruchungsklassen

7 Klassen zur Beschreibung der Nutzungsanforderungen – Nutzungsklassen

8 Entwurf von WU-Betonbauwerken

9 Maßnahmen zur Umsetzung der Entwurfsgrundsätze

10 Festlegung WU-Beton und Wahl der Bauteilabmessungen

11 Bemessung und Bewehrungskonstruktion

12 WU-Elementwände

13 Fugenabdichtungen

14 Bauausführung

15 Dichten von Rissen und Instandsetzung von Fehlstellen

16 Orientierungshilfe zur Abstimmung der Zuständigkeit bei der Planung und der Ausführung von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton

17 Beispiele

Literatur

III DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie)

1 Anwendungsbereich

2 Verweisungen

3 Begriffe

4 Aufgaben der Planung

5 Festlegungen

6 Entwurf

7 Anforderungen an Beton und Konstruktion

8 Berechnung und Bemessung

9 Bewehrungs- und Konstruktionsregeln

10 Fugenabdichtungen

11 Ausführung

12 Dichten von Rissen und Instandsetzung von Fehlstellen

IV Fugen und Durchdringungen bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton

1 Einleitung

2 Fugenarten

3 Planung und Bauausführung von Fugen und Fugenabdichtungen

4 Fugenabdichtungssysteme im Detail

5 Durchdringungen

6 Besonderheiten bei der Abdichtung von Elementwänden

7 Fazit

Literatur

V Planung und Anwendung von Frischbetonverbundsystemen bei wasserundurchlässigen Baukonstruktionen aus Beton

1 Allgemeines und Begriffe

2 Aktuelle Regelwerkssituation in Deutschland

3 Wirkungsmechanismen

4 Eigenschaften

5 Hinweise zur Planung

6 Verarbeitung auf der Baustelle

7 Zusammenfassung

Literatur

VI Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen

1 Einleitung

2 DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang

3 Anwendung der Richtlinie

4 Erfahrungen bei der Planung und Prüfung

5 Ausführungsbeispiele

6 Zusammenfassung

Literatur

VII Hinweise und Erläuterungen zur ÖBV-Richtlinie Bentonitgeschützte Betonbauwerke – Braune Wannen

1 Historische Entwicklung der Braunen Wanne

2 Stand der Technik

3 Anwendungsbereich der Braunen Wanne

4 Wahl der Bauweise

5 Überblick über die wesentlichen Inhalte der ÖBV-Richtlinie Bentonitgeschützte Betonbauwerke – Braune Wannen

6 Ergänzende Anmerkungen zur Bemessung

7 Bewitterung

8 Beispiele

Literatur

VIII Abdichtungen von Dächern und auf Bodenplatten

1 Überblick zu den Abdichtungsnormen

2 Flachdachabdichtungen

3 Erdberührte Bauteile: Abdichtungen auf Bodenplatten

Literatur

IX Beurteilung der Rissgefahr infolge erhärtungsbedingter Zwangbeanspruchung

1 Anwendungsbereich und Abgrenzung zum allgemeinen Tragverhalten von Stahlbeton

2 Behandlung der Rissgefahr infolge Zwangs in Richtlinien und weiterführender Literatur

3 Messtechnische Untersuchungen zur Rissgefahr in Bauteilen

4 Veranschaulichungsbeispiel

5 Quantifizierung der erhärtungsbedingten Zwangbeanspruchung mittels FE-Simulation

6 Beurteilung der Rissgefahr mittels FE-Simulationen

7 Beurteilung der Rissgefahr mit analytischen Betrachtungen

8 Zusammenfassung

Literatur

X Betonstahl und Spannstahl

1 Betonstahl

2 Spannstähle

XI Verankerungs- und Bewehrungstechnik

1 Einleitung

2 Spezielle Bewehrungselemente

3 Verbindungselemente

4 Vorgefertigte Bewehrungsanschlüsse

5 Elemente zur Querkraftübertragung

6 Fertigteilverbinder

Literatur

XII Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Betonbrücken

1 Anforderungen an Brücken

2 Brückenentwurf

3 Bemessung und Konstruktion von Betonbrücken nach Eurocode

4 Innovationen im Betonbrückenbau

XIII Massivbrücken

1 Einleitung, Grundlagen

2 Neubau von Großbrücken, Talbrücken

3 Brücken kleinerer/mittlerer Spannweite

4 Massivbrücken im Bestand

Literatur

XIV Fuß- und Radwegbrücken

1 Einleitung

2 Die Bedeutung von Fuß- und Radwegbrücken

3 Der Entwurfsprozess

4 Die Erfahrung der Brücke

5 Brücken bei Nacht – Einklang von Funktion und Emotion

6 Nachhaltigkeit

7 Technik

8 Schlusswort

Literatur

XV Schallemissionsmonitoring zur Spanndrahtbruchdetektion

1 Einleitung

2 Konzepte für die Bewertung gefährdeter Bauwerke

3 Schallemissionsmonitoring

4 Experimentelle Untersuchungen

5 Datenaufbereitung

6 Auswertung und Ergebnisse

7 Projektbeispiele

8 Zusammenfassung und Ausblick

Literatur

XVI Erdbeben- und Schwingungsschutz von Bauwerken

1 Einführung

2 Erdbebenschutz von Bauwerken

3 Schwingungstilger

4 Zusammenfassung

Literatur

XVII Ökologisierung von Normalbeton

1 Einleitung

2 Spezifizierung von klimaverträglichem Beton

3 Klimaverträglicher Betonentwurf

4 Betonleistungsfähigkeit und Performanz

5 Praxisbeispiele

6 Schlussfolgerungen und Ausblick

7 Abkürzungsverzeichnis und Begriffe

Literatur

XVIII Normen und Regelwerke

1 Einleitung

2 Listen und Verzeichnisse

Literatur

Stichwortverzeichnis

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2023 BetonKalender

Wasserundurchlässiger Beton Brückenbau

Herausgegeben von

Prof. Dipl.-Ing. DDr.Dr.-Ing.E.h. Konrad Bergmeister WienProf. Dr. -Ing. Frank Fingerloos BerlinProf. Dr.-Ing.Dr.h.c.mult. Johann-Dietrich Wör Darmstadt112. Jahrgang

Hinweis des Verlages

Die Recherche zum Beton-Kalender abJahrgang 1980 steht im Internet zur Verfügungunter www.ernst-und-sohn.de

Titelfoto: Brücke zur San Pellegrino Flagship Factory, San Pellegrino Terme, ItalienFotograf: sbp/Matteo DiniBauherr: Sanpellegrino S.p.A.Architektur: BIG-Bjarke Ingels Group, New York Tragwerksplanung: schlaich bergermann partner, sbp,Stuttgart • Berlin • New York • São Paulo • Shanghai • Paris • Madrid • Los Angeles

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Umschlaggestaltung: Hans Baltzer, BerlinHerstellung: pp030 – Produktionsbüro Heike Praetor, BerlinSatz: le-tex publishing services GmbH, Leipzig

Printed in the Federal Republic of Germany.Gedruckt auf säurefreiem Papier.

ISSN 0170-4958Print ISBN 978-3-433-03375-3ePDF ISBN 978-3-433-61117-3ePub ISBN 978-3-433-61119-7oBook ISBN 978-3-433-61118-0

Vorwort

Der Beton-Kalender 2023 behandelt im Teil 1 den Themenschwerpunkt „Wasserundurchlässige Betonbauwerke“, in dem sämtliche Formen der Abdichtung wissenschaftlich und baupraktisch beschrieben sowie verschiedene Konstruktions- und Baumethoden zur Gestaltung abgedichteter Betonbauwerke erörtert werden. Themenschwerpunkt im Teil 2 ist der „Brückenbau“ mit wichtigen Beiträgen für die Ingenieurarbeit und zum Grundlagenwissen für weiterführende Forschung.

Den Auftakt im ersten Teil bilden Erläuterungen und Hinweise zu den Richtlinien für wasserundurchlässige Betonbauwerke, für Österreich erarbeitet durch Fachgruppen der Österreichischen Bautechnik Vereinigung (ÖBV) und geschrieben von Alfred Hüngsberg, Schirin Vanas und Rainer Hausenberger, sowie für Deutschland vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), verfasst von Christoph Alfes, Frank Fingerloos und Claus Flohrer.

Allgemein finden Weiße Wannen für Infrastrukturbauwerke und wasserundurchlässige Gründungsbauwerke sowie im Bereich von Kellergeschossen oder Tiefgaragen Anwendung. Bei wasserundurchlässigen Betonbauwerken kommt es neben der Betontechnologie und der Beherrschung von Trennrissen vor allem auf die Minimierung von Arbeitsfugen und die zweckmäßige Fugenausbildung an. In den Richtlinien werden die Themen der Rissbreiten, der Temperaturgradienten genauso angeschnitten wie die Bauausführung und die Instandsetzungsmaßnahmen.

Im ÖBV-Beitrag wird ein besonderes Bemessungsmodell „Weiße Wanne optimiert“ erläutert, welches die Gebrauchstauglichkeit bei überwiegender Zwangsbeanspruchung durch Rissvermeidung zum Ziel hat. Dieses Bemessungsmodell „Weiße Wanne optimiert“ erfordert spezielle Voruntersuchungen des Betons, deren Ergebnisse der Bemessung zugrunde gelegt werden. Dazu wird auch ein neu entwickelter Betonstandard BS 1 PLUS mit einem höheren Anteil von aufbereiteten, hydraulisch wirksamen Zusatzstoffen – AHWZ vorgestellt, welcher eine deutlich bessere CO2-Bilanz aufweist. Eine Besonderheit dieser Richtlinie besteht in der Anwendung eines optimierten Verfahrens, bei dem mittels rechnerischen Nachweises der Rissvermeidung signifikante Einsparungen in der Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite infolge von Zwang erzielt werden können.

In der DAfStb-Richtlinie wird u. a. das Trennrissvermeidungskonzept angeführt. Dabei handelt es sich um zahlreiche Vorsorgemaßnahmen, welche eine gute Abstimmung zwischen allen Beteiligten sowie ausreichenden Planungsvorlauf, frühzeitige betontechnische Vorbereitungen und einen koordinierten Bauablauf erfordern. Auf der sicheren Seite liegend muss nachgewiesen werden, dass die charakteristische 5%-Fraktile der Betonzugfestigkeit zu keinem Zeitpunkt durch auftretende, überwiegend zentrische Zugspannungen überschritten wird. Hierfür ist eine planmäßige Vermeidung oder Verminderung von Zwang durch betontechnische, konstruktive und ausführungstechnische Maßnahmen erforderlich.

Für die baupraktische WU-Konstruktion gibt das Kapitel „Fugen und Durchdringungen bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton“ von Rainer Hohmann wertvolle Hinweise. Im zweiten Abschnitt werden die verschiedenen Fugenarten erklärt und im dritten Abschnitt Hinweise zur Planung und Bauausführung von Fugen und deren Abdichtungen gegeben. Die Systeme zur Fugenabdichtung, wie Fugenbänder, beschichtete und unbeschichtete Fugenbleche sowie Kombi-Arbeitsfugenbänder und verpresste Injektionsschlauchsysteme, quellfähige Fugeneinlagen, vollflächig aufgeklebte Fugenabdichtungsbänder, Dichtrohre, Sollrissfugenschienen und Klemmkonstruktionen werden anschaulich mit Zeichnungen dargestellt. Um den Wasserdurchtritt bei Rohrdurchdringungen zu verhindern, sind spezielle Schalungsanker und Dichtungssysteme für Rohr- und Leitungsdurchführungen vorzusehen.

Die „Planung und Anwendung von Frischbetonverbundsystemen bei wasserundurchlässigen Baukonstruktionen aus Beton“ werden von Thomas Freimann und Ulli Heinlein erläutert und wertvolle Hinweise gegeben. FBV-Systeme bestehen in der Regel aus einer dehnfähigen polymeren oder bituminösen Dichtschicht und einer betonseitigen Verbundschicht, welche einen mechanischen oder adhäsiven Verbund zum Frischbeton hin erzeugt. Durch diesen Verbund mit der Betonrandzone entsteht bei fachgerechtem Einbau des Systems und des Betons eine vollflächige Hinterlaufsicherheit. Selbst bei einer lokalen Beschädigung der Dichtschicht dringt das Wasser nur am Schadensort ein. Die Frischbetonverbundtechnologie sollte grundsätzlich als zusätzliche Maßnahme bei WU-Bauteilen Anwendung finden. FBV-Systeme können horizontal bei Bodenplatten und vertikal bei Wänden angeordnet werden. Die Autoren stellen im zweiten Abschnitt die aktuelle Regelwerkssituation in Deutschland und im dritten Abschnitt die Wirkungsmechanismen der FBV-Systeme dar. Ein wichtiges Thema sind die Funktionsprüfungen des Systems, welche im vierten Abschnitt ausführlich behandelt werden. Spezielle Hinweise zur Planung und zur Bauausführung für die Verarbeitung auf der Baustelle fehlen nicht. Die im Markt befindlichen FBV-Systeme unterscheiden sich in ihren Wirkungsmechanismen und Materialeigenschaften. Daher empfehlen die Autoren eine zusätzliche baubegleitende Kontrolle und vorher geplante qualitätssichernde Maßnahmen.

Jan Wörner und Hans-Werner Nordhues vermitteln aktualisiertes Wissen zum „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“. Im Beitrag werden zuerst die wesentlichen Inhalte der DAfStb-Richtlinie aus dem Jahre 2011 beschrieben. Wertvoll sind die im dritten Abschnitt ausgearbeiteten Anwendungsthemen, die beispielhaft an einer unbeschattet im Freien auf einer viskosen Gleitschicht liegenden Bodenplatte demonstriert werden. Dabei zeigt sich, dass bei einer nur 18 cm dicken besonnten Betonplatte aus C30/37 aufgrund der Temperaturgradienten keine weiteren Lasten mehr aufgenommen werden können. Die Autoren stellen dann den mehrschichtigen Aufbau mit Tragschicht, Gleitschicht, Dichtschicht vor und geben wichtige Planungs- und baupraktische Hinweise im vierten Abschnitt. Mit Ausführungsbeispielen im fünften Abschnitt wird darauf hingewiesen, dass alle möglichen Leckpfade betrachtet und Leckagen zuverlässig verhindert werden müssen.

Eine „Braune Wanne“ ist eine erdberührte Stahlbetonkonstruktion, bei der an der erdberührten Seite Bentonitmatten aufgebracht werden. Die lastabtragende Funktion übernimmt ausschließlich die Stahlbetonkonstruktion, die abdichtende Funktion wird von den Bentonitmatten in Kombination mit der Stahlbetonkonstruktion übernommen. Zu diesem Thema haben Paul Brünner und Peter Brandweiner die entsprechende ÖBV-Richtlinie von 2019 erläutert und wertvolle baupraktische Erkenntnisse ausgeführt. Die Autoren geben im vierten Abschnitt Hinweise zur Auswahl der Bauweise, nämlich zwischen der Schwarzen, der Braunen und der Weißen Wanne, und erklären anhand von Praxisbeispielen die Anwendbarkeit der Braunen Wanne.

Die „Abdichtungen von Dächern und auf Bodenplatten“ von Matthias Zöller ergänzen die Themenfolge zu den wasserundurchlässigen Betonbauwerken. Aufgrund der zunehmenden Diversifizierung der Anforderungen an Abdichtungen wurde die Normenreihe DIN 18531, DIN 18532-2 und DIN 18533-3 geschaffen, die sich mit den getrennten Aufgabenbereichen beschäftigt. Im zweiten Abschnitt werden spezifisch die Flachdachabdichtungen und die konstruktiven Details herausgearbeitet, während im dritten Abschnitt die Abdichtungen auf Bodenplatten mit den Vorgängen der Flüssigkeitstransporte und Diffusionsvorgänge beschrieben werden. Zusammenfassend wird festgehalten, dass Bodenplatten entweder nach der Abdichtungsnorm abgedichtet oder als wasserundurchlässige Betonkonstruktionen ausgeführt werden.

Gerade die Zwangbeanspruchungen, hervorgerufen während der Erhärtungszeit des Betons, sind in der Ingenieurpraxis ein sehr anspruchsvolles Thema. Zur Verifizierung haben Dirk Schlicke, Nguyen Viet Tue, Christina Krenn und Eva Maria Dorfmann aktuelles Wissen zum verformungsbasierten Bemessen bei der „Beurteilung der Rissgefahr infolge erhärtungsbedingter Zwangbeanspruchung“ erarbeitet und im zweiten Abschnitt die aktuellen Modelle aus der Literatur beschrieben. Aufgrund der sehr geringen Zugbruchdehnung des Betons würden bei vollem Zwang (vollständige Verformungsbehinderung) und rein elastischer Betrachtung bereits bei einer Temperaturdifferenz von 10 °C bis 15 °C Risse auftreten. In der Praxis tritt jedoch aufgrund von Nachgiebigkeiten selten voller Zwang auf und die zwangkraftabbauende Wirkung des Kriechens verzögert die Rissbildung. Trotzdem ist die Ermittlung der Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite infolge einer Zwangbeanspruchung insbesondere bei massigen Bauteilen sehr wichtig. In bestimmten Fällen kann es jedoch zielführend sein, die Rissbildung durch betontechnologische und konstruktive Maßnahmen zu vermeiden. Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung der Methode „Rissvermeidung“ ist jedoch, dass auch die Lastbeanspruchung in der betroffenen Richtung gering ist. Im Beitrag werden experimentelle Untersuchungen und 3D-FE-Simulationen mit speziellen Materialmodellen vorgestellt, welche die Entwicklung der Hydratationswärme sowie der mechanischen Betoneigenschaften und der Kriechverformungen ermöglichen. Die Autoren zeigen ferner die analytische Berechnung zur Bewertung der Rissgefahr anhand eines Beispiels.

Das Thema „Betonstahl und Spannstahl“ von Jörg Moersch und Sven Junge wurde schon im Beton-Kalender 2020 behandelt. Trotzdem ist auch nach weiteren Jahren europäischer Normungsarbeit bis dato keine harmonisierte europäische Bauproduktnorm für Betonstähle und Spannstähle zur Anwendung im Beton verfügbar. In Bezug auf den verzinkten Betonstahl liegt seit April 2020 die prEN 10348 „Stahl für die Bewehrung von Beton – Verzinkte Bewehrungsstahlerzeugnisse“ vor und es soll nach einer Überarbeitung die Norm prEN 10370 „Betonstahl aus rostfreiem Stahl“ genauso wie die Norm über die „verzinkten Bewehrungsstahlerzeugnisse“ in der zweiten Hälfte 2022 in die CEN-Umfrage gehen. Als Nachschlagewerk sind die Tabellen für Betonstahl mit den Verarbeitungskennzeichen wichtig und im zweiten Abschnitt wurden die bauaufsichtlich in Deutschland zugelassenen Spannstähle aktualisiert.

Neue Systeme und der aktuelle Status der zugelassenen „Verankerungs- und Bewehrungstechniken“ werden von Thomas Sippel zusammengestellt. Der bereits im Beton-Kalender 2020 erschienene Beitrag wurde wegen der Zunahme von Produkten und der nationalen sowie europäischen Zulassungen erweitert. Die Bemessung von Befestigungen in Beton ist im Teil 4 des Eurocodes 2 (DIN EN 1992-4) geregelt. Im zweiten Abschnitt stellt der Autor spezielle Bewehrungselemente, wie Doppelkopfanker zur Durchstanzbewehrung oder als Querkraftbewehrung mit deren Bemessungsregeln und konstruktiven Auslegungen vor. Die Verbindungselemente mit gewindeförmig ausgebildeten Rippen, mit konischem oder zylindrischem Gewinde an den Stoßenden und mit aufgepresster oder überzogener Muffe werden im dritten Abschnitt umfassend beschrieben. Auch das Aufkleben von Stahllaschen sowie nachträglich eingemörtelte Bewehrungsstäbe werden behandelt. Im vierten Abschnitt werden die vorgefertigten Bewehrungsanschlüsse mit konstruktiven Hinweisen für die Bauausführung erläutert. Konstruktive Elemente zur Querkraftübertragung werden im fünften Abschnitt und die Fertigteilverbinder im sechsten Abschnitt beschrieben. Interessant ist die Darstellung der lösbaren Verbindungselemente, welche zukünftig in Bezug auf die Kreislaufwirtschaft sicher zunehmen werden. Wertvoll sind auch die Zusammenstellungen der technischen Spezifikationen mit den jeweiligen Zulassungsnummern für die vielen Verbindungs- und Verankerungssysteme.

Im zweiten Teil wird ein profunder Überblick über „Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Betonbrücken“ im deutschen öffentlichen Verkehrswegebau von Karlheinz Haveresch, Reinhard Maurer und Eva Stakalies gegeben. Mit Beispielen ergänzt, zeichnet sich dieser Beitrag durch die konzeptiven Darstellungen der verschiedene Brückengestaltungs- und Konstruktionsmöglichkeiten aus. Auch die Bauverfahren, beginnend mit Traggerüsten, dem Taktschieben, Freivorbauen und die Fertigteilbauweisen werden erwähnt. Den Hauptteil bilden die Ermittlung der Einwirkungen, der Schnittgrößen sowie die Bemessung und Konstruktion nach dem Eurocode 2 und die Bemessung der Ausbauelemente, wie Lager und Fahrbahnübergänge. Die aktuellen Entwicklungen und Beispiele zu Neubau und Bestand von Massivbrücken beschreiben Oliver Fischer, Jan Lingemann, Andreas Jähring und Stephan Sonnabend. Allein in Deutschland gibt es über 130 000 Brückenbauwerke (davon etwa 20 % im Bereich der Eisenbahn), von denen die meisten Brücken schon seit Jahrzehnten in Betrieb sind. Daher kommt dem Bauwerkserhalt, der Sanierung bestehender Brücken und dem Ersatzneubau eine besondere Bedeutung zu. Gerade im Brückenbau besteht noch ein Nachholbedarf zum schnelleren Bauen, um die Verkehrsabwicklung weniger zu stören. Im ersten Abschnitt werden der Neubau von großen Straßen- und Eisenbahnbrücken behandelt und, mit vielen Beispielen bereichert, das Tragverhalten bei unterschiedlichen Bauverfahren dargestellt. Brücken mit kleiner bis mittlerer Spannweite folgen im zweiten Abschnitt mit ebenfalls vielen Praxisbeispielen. Auch alternative Brückenkappen aus Halb- und Vollfertigteilen, Brücken aus Carbonbewehrung oder ultrahochfesten Betonen werden angesprochen. Im dritten Abschnitt werden die Massivbrücken im Bestand behandelt und die Nachrechnung sowie die Ertüchtigung dargestellt. Die Schritte beim Rückbau von Großbrücken und die notwendigen Nachweise werden im Detail in Abschnitt 3.3 erläutert. Ein besonderes Kapitel mit wesentlichen Grundlagen und konstruktiven Details bildet der Beitrag über die „Fuß- und Radwegbrücken“ von Daniel Gebreiter, Sebastian Linden, Frank Schächner und Christiane Sander. Die Autoren beschreiben Fuß- und Radwegbrücken als städtebauliche und soziokulturelle Symbole und nähern sich in ihren Betrachtungen einem holistischen Planungsansatz. Dabei werden die Gestaltung und die Wahrnehmung von Fuß- und Radwegbrücken genauso reflektiert wie das Tragwerk und der Belag, die Übergänge sowie die Beleuchtung. Im sechsten Abschnitt werden der Lebenszyklus, die verschiedenen Baustoffe und deren ökologischer Fußabdruck bis zum modularen Bauen diskutiert. Der umfangreiche siebente Abschnitt widmet sich den technischen und funktionalen Anforderungen und gibt viele wertvolle planerische Hinweise zur Linienführung sowie zum Trag- und Bauwerk.

Mit dem „Schallemissionsmonitoring zur Spanndrahtbruchdetektion“ beschäftigen sich die Autoren Max Käding, Steffen Marx und Gregor Schacht. Die Schallemissionsanalyse zur Detektion von Drahtbrüchen hat sich als Dauerüberwachungsverfahren bereits etabliert. Es sind jedoch umfassende Kenntnisse zur Charakteristik des gesuchten Schadens und des Signalausbreitungsverhaltens im Bauwerk erforderlich. Detailliert wird im Beitrag das Schallemissionsmonitoring für Spanndrähte beschrieben und mit experimentellen Untersuchungen untermauert. Abschnitt 5 ist der Datenverarbeitung gewidmet und im Abschnitt 6 werden die Auswertung und Interpretation sowie die Detektionswahrscheinlichkeit beschrieben. An zwei konkreten Projektbeispielen wird die Anwendung dieser nun international etablierten Methode veranschaulicht.

Dem „Erdbeben- und Schwingungsschutz von Bauwerken“ widmen sich Felix Weber, Frederik Bomholt und Christoph Butenweg. Für den Schutz gegen seismische Einwirkungen werden die Kapazitätsbemessung der Tragwerksstruktur, die Isolation des Bauwerks mittels Basisisolatoren und die Dämpfungserhöhung der Struktur mittels Inter-Story-Dämpfern beschrieben. Neben den mechanischen und dynamischen Grundlagen zum Tragwerkswiderstand und zur Duktilität werden die genormten Auslegungs-Antwortspektren in Abhängigkeit der natürlichen Periode der Bauwerke für bestimmte Baugrundklassen und Typen von Erdbeben dargestellt. Diese Antwortspektren beschreiben die horizontale spektrale Beschleunigung. Gleitpendellager und Elastomerlager mit Bleikern (Lead Rubber Bearings – LRBs) können die Bauwerke in horizontaler Richtung effizient entkoppeln. Die Modellbildung für die Bemessung einschließlich der Dämpfung wurde wissenschaftlich fundiert erklärt und mit Praxisbeispielen ergänzt. Den Schwingungstilgern wurde ein eigenes Unterkapitel gewidmet. Die wesentlichen Einsatzgebiete von Schwingungstilgern umfassen die Gewährleistung des Schwingungskomforts von Hochhäusern unter Windanregung, die Dämpfungserhöhung von Straßenbrücken gegen ermüdungskritische Biegeschwingungen und die Sicherstellung des geforderten Beschleunigungskomforts bei Fußgängerbrücken. Die Autoren gehen auf die nichtlineare Dämpfung ein, erläutern konstruktive Aspekte und verdeutlichen das Potenzial von echtzeitgeregelten Schwingungstilgern.

Ein spezielles Thema „Ökologisierung von Normalbeton – Mischungsentwurf, Performanz und Klimaverträglichkeit“, passend zu den aktuellen Herausforderungen im Betonbau, bearbeiten Joachim Juhart, Markus Krüger, Lukas Briendl und Michael Autischer. Im Beitrag werden Wege zur Dekarbonisierung der Betonbauweise aufgezeigt. Im zweiten Abschnitt werden die Treibhausgasemissionen des Ausgangsstoffe angeführt und im dritten Abschnitt Optimierungsvorschläge für einen klimaverträglichen Beton in Form von deskriptiven als auch performancebasierten Entwürfen vorgestellt. Der vierte Abschnitt widmet sich den Themen Festigkeiten, Dauerhaftigkeit sowie Klimaverträglichkeit und im fünften Abschnitt werden Beispiele aus der Ingenieurpraxis gebracht. Die Autoren schließen mit der Feststellung, dass sich die Global-Warming-Potential-Deklarationen von Betonsorten auch in Kombination mit weiteren Eigenschaften (Konsistenz-, Festigkeits-, Expositionsklassen etc.) gut für die Bewertung der Klimaverträglichkeit und Leistungsfähigkeit eignen.

Das Kapitel Normen und Regelwerke hat wiederum Frank Fingerloos mit großer Fachkenntnis aktualisiert zusammengestellt.

Der Beton-Kalender 2023 mit den Themenschwerpunkten „Wasserundurchlässige Betonbauwerke“ und „Brückenbau“ bietet aktuelles Wissen und stellt ein wissenschaftlich fundiertes Nachschlagewerk für die Ingenieurpraxis und die Forschung dar. Ein erfolgreiches Studieren, Forschen und Konstruieren wünschen die Herausgeber,

Wien,Berlin,Darmstadt,im September 2022

Konrad BergmeisterFrank FingerloosJohann-Dietrich Wörner

Inhaltsübersicht

I Hinweise und Erläuterungen zur ÖBV-Richtlinie Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen (ÖBV) Alfred Hüngsberg, Schirin Vanas, Rainer Hausenberger

II Hinweise und Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Betonbauwerke (WU-Richtlinie)Christoph Alfes, Frank Fingerloos, Claus Flohrer

III DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton(WU-Richtlinie)

IV Fugen und Durchdringungen bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus BetonRainer Hohmann

V Planung und Anwendung von Frischbetonverbundsystemen bei wasserundurchlässigen Baukonstruktionen aus BetonThomas Freimann, Ulli Heinlein

VI Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden StoffenJohann-Dietrich Wörner, Hans-Werner Nordhues

VII Hinweise und Erläuterungen zur ÖBV-Richtlinie Bentonitgeschützte Betonbauwerke – Braune WannenPaul Brünner, Peter Brantweiner

VIII Abdichtungen von Dächern und auf BodenplattenMatthias Zöller

IX Beurteilung der Rissgefahr infolge erhärtungsbedingter ZwangbeanspruchungDirk Schlicke, Christina Krenn, Eva Maria Dorfmann, Nguyen Viet Tue

X Betonstahl und SpannstahlJörg Moersch, Sven Junge

XI Verankerungs- und BewehrungstechnikThomas M. Sippel

XII Entwurf, Bemessung und Konstruktion von BetonbrückenKarlheinz Haveresch, Reinhard Maurer, Eva Stakalies

XIII MassivbrückenOliver Fischer, Jan Lingemann, Andreas Jähring, Stephan Sonnabend

XIV Fuß- und RadwegbrückenDaniel Gebreiter, Sebastian Linden, Christiane Sander, Frank Schächner

XV Schallemissionsmonitoring zur SpanndrahtbruchdetektionMax Käding, Steffen Marx, Gregor Schacht

XVI Erdbeben- und Schwingungsschutz von BauwerkenFelix Weber, Frederik Bomholt, Christoph Butenweg

XVII Ökologisierung von NormalbetonJoachim Juhart, Markus Krüger, Lukas Briendl, Michael Autischer

XVIII Normen und RegelwerkeFrank Fingerloos

Autor:innenverzeichnis

Alfes, Christoph, Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium an der RWTH Aachen University, anschließend wissenschaftlicher Mitarbeiter und Gruppenleiter am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac), nach der Promotion Koordinator Betonnormung BTB/DBV/VDZ mit Sitz in Düsseldorf, von 1996–2009 Manager bei Readymix und bei CEMEX in verschiedenen Funktionen, danach Leiter Technik und Normung im Industrieverband der Mauerwerksindustrie, seit 2016 beim Deutschen Ausschuss für Stahlbeton e. V. (DAfStb).

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e. V., Budapester Str. 31, 10787 Berlin

Autischer, Michael, Dipl.-Ing B.Sc.

Bauingenieurstudium an der TU Graz, seit 2020 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Graz, Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit angeschlossener TVFA für Festigkeits- und Materialprüfung.

Technische Universität Graz, Inffeldgasse 24, 8010 Graz/Österreich

Bomholt, Frederik, Dipl.-Ing.

2006–2011 Bauingenieurstudium an der Ruhr-Universität Bochum, 2011–2018 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau an der Ruhr-Universität Bochum, seit 2018 Konstrukteur und Projektingenieur für Bauwerkschutzsysteme im Technischen Büro der MAURER SE.

MAURER SE, Frankfurter Ring 193, 80807 München

Brantweiner, Peter, Dipl.-Ing.

2011–2018 Bauingenieurstudium TU Graz, seit 2018 Projektleiter im Ingenieurbüro Brünner ZT GmbH.

Brünner ZT GmbH, Stainzergasse 2, 8010 Graz/Österreich

Briendl, Lukas, Dipl.-Ing.

Bauingenieurstudium an der TU Graz, seit 2018 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Graz, Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit angeschlossener TVFA für Festigkeits- und Materialprüfung.

Technische Universität Graz, Inffeldgasse 24, 8010 Graz/Österreich

Brünner, Paul, DDipl.-Ing.

1995–2002 Bauingenieurstudium TU Graz, 1995–2002 Studium Wirtschaftsingenieurwesen für das Bauwesen TU Graz, 2002–2011 Projektleiter im Ingenieurbüro Eisner ZT GmbH, 2005 Ziviltechnikerprüfung, 2011 Gründung der Brünner ZT GmbH, seit 2011 geschäftsführender Gesellschafter der Brünner ZT GmbH, seit 2016 Lektorat an der FH Campus Wien, seit 2017 Vorsitzender ÖBV Ausschuss Braune Wannen.

Brünner ZT GmbH, Stainzergasse 2, 8010 Graz/Österreich

Butenweg, Christoph, Prof. Dr.-Ing.

1989–1994 Bauingenieurstudium Ruhr-Universität Bochum, 1994–1999 Mitarbeiter Universität Essen, 1999 Promotion an der Universität Essen, 1999–2000 Berechnungsingenieur „Karvanek-Thierauf“, 2001–2015 Oberingenieur RWTH-Aachen, seit 2006 Geschäftsführender Gesellschafter SDA-engineering GmbH, seit 2016 Professur FH Aachen, seit 2021 Gastprofessor Universität Belgrad, Vorstandsmitglied European Association of Earthquake Engineering (EAEE), Leiter Project Teams 5 und Mitglied der Managementgruppe für Eurocode 8, Obmann Normausschuss NA 005-06-37 AA.

Center for Wind and Earthquake Engineering, RWTH Aachen University, Mies-van-der-Rohe-Str. 1, 52074 Aachen

Dorfmann, Eva, Dipl.-Ing.

Bauingenieurstudium TU Graz, seit 2017 Universitätsassistentin am Institut für Betonbau der TU Graz.

Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Lessingstr. 25, 8010 Graz/Österreich

Fingerloos, Frank, Prof. Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium Hochschule für Bauwesen Cottbus, dort 1986–1990 wiss. Mitarbeiter und Promotion am Lehrstuhl Flächentragwerke und Stabilitätstheorie, 1990–2000 HOCHTIEF AG, seit 2000 beim Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein E. V., seit 2008 öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger, seit 2008 Lehrauftrag und seit 2015 Honorarprofessur an der Technischen Universität Kaiserslautern.

Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E. V., Kurfürstenstr. 129, 10785 Berlin

Fischer, Oliver, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing.

Bauingenieurstudium TUM, 1988–1995 wissenschaftlicher Assistent am Institut für Mechanik und Statik sowie für Konstruktiven Ingenieurbau (1995) an der Universität der Bundeswehr München, 1994 Promotion, 1996 Forschungspreis, 1996–2009 Bilfinger Berger AG, verschiedene Fach- und Führungspositionen im In-/Ausland, 1999–2009 Lehrauftrag Massivbrücken TU Darmstadt, seit 2009 Ordinarius für Massivbau, Sprecher der Leitung des MPA BAU und des Laboratoriums für Konstruktiven Ingenieurbau an der TUM, seit 2011 Mitglied des Vorstands des Ingenieurbüros Büchting + Streit AG, seit 2011 Prüfingenieur für Baustatik sowie EBA-Prüfer für Massivbau und Tunnelbau.

Technische Universität München (TUM), Lehrstuhl für Massivbau, Theresienstr. 90, 80333 München Büchting + Streit AG, Gunzenlehstr. 22–24, 80689 München

Flohrer, Claus, Prof. Dipl.-Ing.

Bauingenieurstudium Technische Universität Karlsruhe, 1984–2005 HOCHTIEF AG, 2005–2015 HOCH-

TIEF Engineering GmbH, seit 1996 Lehrauftrag und von 2005–2015 Honorarprofessur an der FH Kaiserslautern, seit 1996 öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Betontechnologie, Instandsetzung und ZfP, seit 1996 Ingenieurbüro Flohrer.

Ingenieurbüro Flohrer, Königsberger Straße 8, 61137 Schöneck

Freimann, Thomas, Prof. Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium an der Universität Hannover, 1992–1998 wissenschaftlicher Mitarbeiter Uni Hannover, 2001 Promotion am Institut für Baustoffe der Uni Hannover, 1998–2005 Bauberatung Zement und Betonmarketing Nord, seit 2005 TH Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät Bauingenieurwesen, seit 2014 Dekan der Fakultät.

Technische Hochschule Nürnberg, Fakultät Bauingenieurwesen, Keßlerplatz 12, 90489 Nürnberg

Gebreiter, Daniel, M. Phil., M. Sc., M. Eng. (Hons)

2001–2005 Studium Architecture and Environmental Design an der University of Nottingham (UK), 2009–2011 Architekturstudium an der Technischen Universität Berlin, 2011–2012 Master of Philosophy in Digital Architectonics an der University of Bath (UK), 2006 Architekt im Praktikum bei UN Studio, Amsterdam (NL), 2007–2009 Architekt bei Wilkinson Eyre Architects, London (UK), seit 2011 Architekt bei schlaich bergermann partner, seit 2020 Conceptual Design Lead.

sbp GmbH, Schwabstr. 43, 70197 Stuttgart

Hausenberger, Rainer, Dipl.-Ing.

1999–2009 Bauingenieurstudium TU Wien, 2005–2006 Bauingenieurstudium TU Prag, 2010–2014 Projektkoordinator/Baumanager im Bereich Neu- und Ausbau, ÖBB-Infrastruktur AG, 2014–2016 Projektleiter Statik und Bauphysik im Ingenieurbüro ZT DI Klaus Frager, 2016–2018 Ausführender Projektleiter im Konstruktiven Ingenieurbau, ÖBB-Infrastruktur AG, seit 2018 Fachexperte Brückenbau und Konstruktiver Ingenieurbau.

ÖBB-Infrastruktur AG, Praterstern 3, 1020 Wien/Österreich

Haveresch, Karl-Heinz, Dr.-Ing.

1982–1987 Studium des Bauingenieurwesens, RWTH Aachen, 1988–1990 Landschaftsverband Westfalen-Lippe, 1990–1994 Wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl und Institut für Massivbau der RWTH Aachen, 1994 Promotion, 1994–2020 in leitender Funktion bei der Straßenbauverwaltung des Landes Nordrhein-Westfalen, seit 2021 Leiter der Abteilung Konstruktiver Ingenieurbau bei der Autobahn GmbH des Bundes, NL Westfalen, Hamm, seit 1999 Obmann des Sachverständigenausschusses „Spannverfahren“ beim DIBt, seit 2005 Obmann des Normenausschusses „Betonbrücken“ beim DIN.

Die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung Westfalen, Otto-Krafft-Platz 8, 59065 Hamm

Heinlein, Ulli, M. Eng.

Bauingenieurstudium an der TH Nürnberg; seit 2018 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TH Nürnberg mit dem Ziel der Promotion an der Universität der Bundeswehr München am Institut für Werkstoffe des Bauwesens.

Technische Hochschule Nürnberg, Fakultät Bauingenieurwesen, Keßlerplatz 12, 90489 Nürnberg

Hohmann, Rainer, Prof. Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium an der Universität Essen, 1996–1997 Tätigkeit in einem Ing.-büro für Bauphysik, 1988–1996 wiss. Assistent an der Universität Essen, 1996 Promotion am Lehrstuhl für Bauphysik und Materialwissenschaft der Uni Essen, 1996–2000 Technischer Leiter in der Industrie, seit 2000 Prof. für Bauphysik an der FH Dortmund, Mitglied im Sachverständigenausschuss „Bauwerks- und Dachabdichtung“ des DIBt, Obmann im DIN-Ausschuss der DIN 18197 „Abdichten von Fugen in Beton mit Fugenbändern“ und der DIN 18541 „Fugenbänder aus thermoplastischen Kunststoffen zur Abdichtung von Fugen in Beton“, Mitglied im DAfStb-Ausschuss „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ (WU-Richtlinie) sowie in den DBV-Arbeitskreisen „Injektionsschlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Arbeitsfugen“, „Hochwertige Nutzung von Untergeschossen“ und „Beschichtete Fugenblechsysteme“.

Fachhochschule Dortmund, FB 1, Fachgebiet Bauphysik, Emil-Figge-Str. 40, 44227 Dortmund

Hüngsberg, Alfred, Dipl.-Ing.

1984–1991 Bauingenieurstudium TU Wien, 1991–1994 Bauleiter Fa. Porr, 1994–2008 Brückenbau Eisenbahn-Hochleistungsstrecken-AG und ÖBB-Infrastruktur AG, 2008–2012 Projektkoordinator im Bereich Neu- und Ausbau, ÖBB-Infrastruktur AG, seit 2012 Leiter Brückenbau und Konstruktiver Ingenieurbau.

ÖBB-Infrastruktur AG, Praterstern 3, 1020 Wien/Österreich

Jähring, Andreas, Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium TUM, 1994–1998 Ingenieurbüro Büchting Streit Feix GbR, 1998–2004 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Massivbau der TUM, 2008 Promotion, seit 2005 Geschäftsführer bzw. Mitglied des Vorstands des Ingenieurbüros Büchting + Streit AG, seit 2012 Prüfingenieur für Baustatik, seit 2015 EBA-Prüfer für Massivbau.

Büchting + Streit AG, Gunzenlehstr. 22–24, 80689 München

Juhart, Joachim, Dipl.-Ing. Dr. techn.

Bauingenieurstudium an der TU Graz, 2000–2004 Statiker und Planer im Ingenieurbüro Erhard Kargel, Linz, 2004–2011 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der FH Kärnten, 2001 Promotion am Lehrstuhl für Betonbau der Technischen Universität Graz, seit 2011 Senior Scientist am Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit angeschlossener TVFA für Festigkeits- und Materialprüfung.

Technische Universität Graz, Inffeldgasse 24, 8010 Graz/Österreich

Junge, Sven, Dipl.-Ing. (FH)

Studium des Bauingenieurwesens mit Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau an der FH Köln, anschließend Erstellung statischer Berechnungen und Konstruktion von Tragwerken im Ingenieurbüro, danach Technischer Leiter in einem Fertigteilwerk, ab 2013 tätig im Institut für Stahlbetonbewehrung e. V., insbesondere in der Normungs- und Gremienarbeit für Hersteller und Weiterverarbeiter, seit 2020 Geschäftsführer des ISB e. V.

Institut für Stahlbetonbewehrung e. V., Kaiserswerther Str. 137, 40474 Düsseldorf

Käding, Max, Dipl.-Ing. (SFI/IWE)

2007–2014 Bauingenieurstudium TU Dresden, 2013–2014 Schweißfachingenieur, seit 2014 Projektingenieur/Projektleiter Fachteam Monitoring Marx Krontal Partner, 2017–2019 wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Massivbau, Leibniz Universität Hannover.

Marx Krontal Partner, Zum Hospitalgraben 2/2a, 99425 Weimar

Krenn, Christina, Dipl.-Ing. B.Sc.

Bauingenieurstudium TU Graz, seit 2019 Universitätsassistentin am Institut für Betonbau der TU Graz.

Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Lessingstr. 25, 8010 Graz/Österreich

Krüger, Markus, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing.

Studium des Bauingenieurwesens an der TU Dortmund und des Wirtschaftsingenieurwesens an der Fernuniversität Hagen, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstoffe im Bauwesen der Universität Stuttgart, Promotion 2004; bis 2015 stellv. Abteilungsleiter der Abteilung Zerstörungsfreie Prüfung und Bauwerksmonitoring der MPA Universität Stuttgart, seit 2015 an der TU Graz, Institutsvorstand des Instituts für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit angeschlossener TVFA für Festigkeits- und Materialprüfung.

Technische Universität Graz, Inffeldgasse 24, 8010 Graz/Österreich

Linden, Sebastian, Dipl.-Ing.

1994–2002 Studium Bauingenieurwesen an der Universität in Dortmund, Vertiefung im Konstruktiven Ingenieurbau, seit 2002 Ingenieur bei schlaich bergermann partner, Schwerpunkt auf Fußgänger- und Radwegbrücken.

sbp GmbH, Schwabstr. 43, 70197 Stuttgart

Lingemann, Jan, Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium RWTH Aachen, 2001–2005 Ingenieurbüro Hegger + Partner, 2005–2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Massivbau der TUM, 2010 Promotion, seit 2009 Ingenieurbüro Büchting + Streit, seit 2015 Mitglied des Vorstands des Ingenieurbüros Büchting + Streit AG, seit 2018 Prüfingenieur für Baustatik.

Büchting + Streit AG, Gunzenlehstr. 22–24, 80689 München

Marx, Steffen, Univ.-Prof. Dr.-Ing

Bauingenieurstudium HAB Weimar, 1995–1999 wiss. Mitarb. an der Uni Weimar, 1999 Promotion bei der Professur Massivbau, Uni Weimar, 1999–2001 Planungsingenieur im Ingenieurbüro „BGS Ingenieursozietät“, Dresden; 2001–2003 Teamleiter Konstruktiver Ingenieurbau bei DE-Consult GmbH und DB ProjektBau GmbH, 2004–2005 Projektsteuerer, DB ProjektBau GmbH, 2005–2007 Arbeitsgebietsleiter Ingenieur- und Hochbau bei der DB ProjektBau GmbH, 2007–2010, Hon.-Prof. für Mess- und Versuchstechnik, Lehrbeauftragter im Massivbau und Brückenbau, TU Dresden; 2010–2011 University of California San Diego, Visiting Professor¸ seit 2011 Gründer und Gesellschafter der Firma Marx Krontal Partner, Ingenieurgesellschaft, 2011–2020 W3-Professur Massivbau, Leibniz Universität Hannover, seit 2020 DB Netz AG – Stiftungsprofessur für Ingenieurbau, Institut für Massivbau, TU Dresden.

Technische Universität Dresden,

Fakultät Bauingenieurwesen, Institut für Massivbau, 01062 Dresden

Maurer, Reinhard, Prof. Dr.-Ing.

1979–1984 Studium des Bauingenieurwesens, TH Darmstadt, 1984–1988 König und Heunisch Beratende Ingenieure, Frankfurt/Main, 1988–1992 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Massivbau, TH Darmstadt, 1992 Promotion, 1992–2001 Philipp Holzmann AG, NL Berlin, Ltr. des Technischen Büros, 2001–2009 Geschäftsführender Gesellschafter der König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH, NL Leipzig, Dortmund, 2002 Berufung als Professor für den Lehrstuhl Betonbau an die TU Dortmund, 2003 Anerkennung als Prüfingenieur für Baustatik für die Fachrichtungen Massivbau und Metallbau, seit 2010 Geschäftsführender Gesellschafter der König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH, Dortmund (KHP mbH Dortmund), 2011 Anerkennung als Prüfer für bautechnische Nachweise, Sachgebiet Eisenbahnbrückenbau und Konstruktiver Ingenieurbau durch das Eisenbahnbundesamt (EBA).

Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl Betonbau, August-Schmidt-Str. 8, 44227 Dortmund

Moersch, Jörg, Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium RWTH Aachen, 1992–1998 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Bauforschung an der RWTH Aachen, 1999–2002 Forschungsprojektleiter in der Firma Lafarge in Lyon, 2002–2015 Geschäftsführer des Instituts für Stahlbetonbewehrung in Düsseldorf, 2005 Promotion am Institut für Bauforschung an der RWTH Aachen, seit 2016 Geschäftsführer der Max Aicher Engineering GmbH in Freilassing.

Max Aicher Engineering GmbH, Teisenbergstr. 7, 83395 Freilassing

Nordhues, Hans-Werner, Prof. Dr.-Ing.

Bauingenieurstudium Universität Dortmund, TH Darmstadt, seit 1994 Geschäftsführer Ingenieurbüro wörner nordhues engineering GmbH, seit 2006 Hon.-Prof. am Lehrstuhl für Stahl-, Leicht- und Verbundbau der RU Bochum für Glasbau und Bauen mit Kunststoffen.

wörner nordhues engineering GmbH, Gräfenhäuser Str. 36, 64293 Darmstadt

Sander, Christiane, Dipl.-Des. (FH)

1981–1984 Schreinerlehre, bis 1988 Handwerksgesellin auf der Walz, 1988–1992 Studium Industriedesign, 1992–1993 Industriedesignerin, 1993–1999 Assistentin an der abk in Stuttgart, seit 1999 Industriedesignerin bei schlaich bergermann partner, 2008 Ausbildung Lichtplanerin, seit 2009 Lighting Design Lead.

sbp GmbH, Schwabstr. 43, 70197 Stuttgart

Schächner, Frank, Dipl.-Ing.

1993–2002 Studium Bauingenieurwesen an der Universität Karlsruhe (TH), Fachbereich Konstruktiver Ingenieurbau, 2002–2007 Ingenieur bei BUNG Ingenieure AG, Heidelberg, 2007–2009 Ingenieur bei KuK Middle East, Dubai (VAE), 2009–2010 selbstständiger Ingenieur in Dubai (VAE), seit 2010 Ingenieur bei schlaich bergermann partner, seit 2021 Director.

sbp GmbH, Schwabstr. 43, 70197 Stuttgart

Schacht, Gregor, Dr.-Ing.

2004–2009 Bauingenieurstudium TU Dresden, 2009–2014 wissenschaftlicher Mitarbeiter und Promotion, Institut für Massivbau, TU Dresden; seit 2014 Projektleiter Marx Krontal Partner, seit 2019 Teamleiter Planung von Ingenieurbauwerken, Marx Krontal Partner, seit 2014 Lehrbeauftragter Leibniz Universität Hannover.

Marx Krontal Partner, Werftstr. 17, 30163 Hannover

Schlicke, Dirk, Assoc. Prof. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dr. techn.

Wirtschaftsingenieurstudium Fachrichtung Bauwesen Universität Leipzig, 2014 Promotion am Lehrstuhl Betonbau der TU Graz, 2014–2018 General secretary COST Action TU1404, 2015–2020 Assistenzprofessor am Institut für Betonbau der TU Graz, 2013–2019 diverse Auslandsaufenthalte als Gastdozent und Gastprofessor an der NTNU Trondheim, University of Minho, University of Porto und ATP München, 2020 Habilitation an der TU Graz, seit 2021 Associate Professor am Institut für Betonbau der TU Graz.

Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Lessingst. 25, 8010 Graz/Österreich

Sippel, Thomas M., Dr.-Ing.

Studium des Bauingenieurwesens, 1996 Promotion an der Universität Stuttgart zum Thema „Trag- und Verformungsverhalten von Stahlbetontragwerken unter Betriebsbelastung“, 1995–2004 Auf- und Ausbau des Ingenieurbüros Eligehausen & Sippel – zuletzt als Geschäftsführender Partner, 2004–2009 Leitung Technical Sales Support bei fischer Befestigungssysteme, 2009–2020 Geschäftsführer der European Engineered Construction Systems Association, seit August 2020 bei der Peikko Group als Director Codes & Approvals beschäftigt.

Peikko Group, Büro Venloer Straße 8, 40477 Düsseldorf

Sonnabend, Stephan, Dipl.-Ing.

Bauingenieurstudium an der TU Karlsruhe, 1990 Projektleiter im Großbrückenbau/Köhler + Seitz, seit 1999 geschäftsführender Gesellschafter im Ingenieurbüro Büchting + Streit Beratende Ingenieure VBI GmbH, seit 2010 Mitglied des Vorstands des Ingenieurbüros Büchting + Streit AG.

Büchting + Streit AG, Gunzenlehstr. 22–24, 80689 München

Stakalies, Eva, M. Sc.

2007–2010 Bachelor-Studium des Bauingenieurwesens, TU Dortmund, 2010–2011 Master-Studium des Konstruktiven Ingenieurbaus, TU Dortmund, 2011–2012 Master-Studium des Bauingenieurwesen, California State University, Fullerton (CSUF), USA (Stipendiatin der Fulbright-Kommission), 2012–2014 König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH, Dortmund, seit 2014 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl Betonbau der TU Dortmund.

Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl Betonbau, August-Schmidt-Str. 8, 44227 Dortmund

Tue, Nguyen Viet, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.

Bauingenieurstudium TU Darmstadt, 1991 Promotion am Lehrstuhl Massivbau der TU Darmstadt, 1997 Habilitation an der TU Darmstadt, seit 2001 Geschäftsführer der König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH Leipzig, 2002–2009 Professor am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie an der Universität Leipzig, seit 2010 Universitätsprofessor am Institut für Betonbau der TU Graz.

Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Lessingstr. 25, 8010 Graz/Österreich

Vanas, Schirin, B.Sc. (ab Ende 2022 Dipl.-Ing.)

2016–2019 Bauingenieurstudium Bachelor FH Campus Wien, seit 2019 Bauingenieurstudium Master TU Wien, seit 2019 Technikerin im Ingenieurbüro diebauplaner zt GmbH als externe Mitarbeiterin Brückenbau und Konstruktiver Ingenieurbau.

ÖBB-Infrastruktur AG, Praterstern 3, 1020 Wien/Österreich

Weber, Felix, Dr.-Ing.

1991–1996 Maschinenbaustudium an der ETH Zürich, 1996–2001 Doktorand und Assistent an der ETH Zürich mit Promotion 2001 am Institut für Mess- und Regelungstechnik, 2002–2014 Senior Scientist und Projektleiter an der Empa Dübendorf, seit 2015 Entwicklungsingenieur bei Maurer Switzerland GmbH (gehörend zur MAURER-Gruppe), Mitglied der Working Group 5 der TC340 für die Weiterentwicklung der EN-Standards EN 15129.

Maurer Switzerland GmbH, Grossplatzstr. 24, 8118 Pfaffhausen/Schweiz

Wörner, Johann-Dietrich, Prof. Dr.-Ing., Dr. h. c. mult.

Bauingenieurstudium TU Berlin, TH Darmstadt, 1979–1990 Ingenieurbüro König und Heunisch, 1985 Promotion, 1990–1995 Prof. für Massivbau TH Darmstadt, 1994 Prüfingenieur für Baustatik, seit 1994 Ingenieurbüro wörner nordhues engineering GmbH, 1995 Prof. für Statik und Dynamik der Tragwerke, 1995–2007 Präsident der TH/TU Darmstadt, 2007–2015 Vorstandsvorsitzender DLR, 2015–2021 ESA Generaldirektor, seit 2021 Präsident acatech.

wörner nordhues engineering GmbH, Gräfenhäuser Str. 36, 64293 Darmstadt

Zöller, Matthias, Prof. Dipl.-Ing. Architekt

Architekturstudium an der Universität Karlsruhe (TH). Ö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden, Honorarprofessor für Bauschadensfragen am Karlsruher Institut für Technologie (Universität Karlsruhe). Tätig am Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik (AIBau gGmbH) und hier Leiter der systematischen Bauschadensforschung sowie Leitung der Aachener Bausachverständigentage. Mitarbeit in Fachgremien, die sich mit Regelwerken der Abdichtungstechniken beschäftigen.

AIBau gGmbH, Pfalzgrafenstr. 31, 67434 Neustadt a. d. Weinstraße

Herausgeber

Prof. Dipl.-Ing. DDr. Dr.-Ing. E. h.Konrad BergmeisterUniversität für Bodenkultur WienInstitut für Konstruktiven IngenieurbauPeter-Jordan-Straße 82, 1190 Wien/Österreich

Prof. Dr.-Ing. Frank FingerloosDeutscher Beton- und Bautechnik-Verein E. V.Kurfürstenstraße 129, 10785 Berlin

Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. mult. Johann-Dietrich WörnerTechnische Universität DarmstadtInstitut für Statik und KonstruktionFranziska-Braun-Straße 3, 64287 Darmstadt

Verlag

Ernst & Sohn GmbHRotherstraße 21, 10245 BerlinTel. (030) 47031-200E-Mail: [email protected]

IHinweise und Erläuterungen zur ÖBV-Richtlinie Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen (ÖBV)

Alfred Hüngsberg, Schirin Vanas und Rainer Hausenberger

Inhaltsverzeichnis

1 Historische Entwicklung der weißen Wannen

2 Wesentliche Inhalte der Richtlinie 2018

2.1 Definition Weiße Wanne

2.2 Anwendungsbereiche

2.3 Prinzipien Weiße Wanne

2.4 Klassifizierung

2.5 Wahl der Bauweise

2.6 Bauwerksfugen

2.6.1 Fugenarten

2.7 Regelbetonsorten

2.8 Regelzeichnungen und Ausschreibungsempfehlungen

3 Entwurfsgrundsätze und Bemessungsmodelle

3.1 Bemessungsphilosophie

3.2 Einwirkungen

3.3 Tragsicherheitsnachweis

3.4 Gebrauchstauglichkeitsnachweise

3.4.1 Allgemeines

3.4.2 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit bei überwiegender Zwangsbeanspruchung

3.4.2.1 Bemessungsmodell „Weiße Wanne klassisch“

3.4.2.2 Bemessungsmodell „Weiße Wanne optimiert“

3.4.3 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit bei überwiegender Lastbeanspruchung

4 Betontechnologische Voraussetzungen

4.1 Allgemeines

4.2 Die Betonstandards BS 1 und BS 1 PLUS

4.3 Betonausgangsstoffe

4.4 Betonprüfungen

5 Ausführung und Nachbehandlung

5.1 Vor dem Betonieren

5.2 Betonherstellung und Einbau

5.3 Nach dem Betonieren

5.4 Korrektur und Instandsetzungsmaßnahmen

6 Forschungsprojekte

6.1 Projekt „Weiße Wanne West“

6.1.1 Betontechnologische Laboruntersuchungen

6.1.2 Großversuche

6.1.3 Das Bauvorhaben in Gramatneusiedl

6.1.4 Untersuchungen der beiden Betone nach 4 Jahren Nutzung

6.2 Projekt „Untersuchungen zum Korrosionsschutz der Stahlbewehrung von zusatzoptimierten Betonen“

6.3 Artikel „Grundlagen für den Gleichwertigkeitsnachweis von Konzeptbeton“

7 Anwendungsbeispiel Flughafentunnel Graz (Koralmbahn)

8 Weitere Regelwerke im Zusammenhang mit Weißen Wannen

8.1 Richtlinie „Betone mit reduzierter Frührissneigung“

8.2 Richtlinie „Qualitätssicherung für Beton von Ingenieurbauwerken“

Literatur

1 Historische Entwicklung der weißen Wannen

Die Technologie wasserundurchlässiger Betonbauwerke wurde bereits im römischen Reich entwickelt. Nicht nur die Betonkuppel des allseits bekannten Pantheons in Rom und das weniger bekannte gewaltige Betonfundament des Kolosseums haben die Jahrhunderte überdauert. So zeugen beispielsweise auch die großen Wasserbecken der Hadrianvilla östlich von Rom von der seit Langem bekannten Anwendung. Natürlich konnte man vor 2000 Jahren nicht Zement mit über 1400 °C herstellen. Aber mit Brenntemperaturen bis zu 1000 °C und mit dem Baustoff Kalk konnten die römischen Baumeister bereits gut umgehen.

So stellte der römische Baumeister Vitruv 20 v. Chr. fest:

Bauwerke müssen so errichtet werden, dass sie standfest, zweckmäßig und schön sind. Die Standfestigkeit wird erreicht, wenn Fundamente bis in den festen Untergrund reichen und die Baustoffe sorgfältig und ohne Knauserei ausgesucht werden.

Neueste Forschungen konnten einen Transport von Vulkanaschen aus Süditalien an die Donau nachweisen. Diese Materialien besaßen ähnliche Eigenschaften wie unsere heutigen Zusatzstoffe. Somit ist die Technologie der „Weißen Wanne“, zumindest in Ansätzen, seit Langem bekannt. Und die Anforderungen haben sich nicht geändert: einfache Herstellung mit niedrigen Kosten, möglichst leichte Sanierung im Schadensfall und lange Lebensdauer waren und sind zeitlose Forderungen.

In Österreich begann die aktuelle Blütezeit des Bahnausbaus Ende der 1980er-Jahre. Eine Gesellschaft mit der Aufgabe der raschen und effizienten Errichtung von neuen Bahnstrecken wurde gegründet: die Eisenbahn – Hochleistungsstrecken AG (HL-AG). In der wechselvollen Geschichte der letzten Jahrzehnte wurde die damalige „Schwester“ in die ÖBB integriert.

In der Aufbruchstimmung der 1990er-Jahre mit kurzen Entscheidungswegen und den laufenden Möglichkeiten, Neuerungen rasch und unkompliziert baulich umsetzen zu können, konnte die Bauweise der „Weißen Wanne“ in wenigen Jahren praxistauglich entwickelt werden. Auf Basis von Erfahrungen des Wiener U-Bahnbaus wurden „einfache“ Bauwerke des Bahnbaus wie Wannen und Überwerfungen im Grundwasser ausgeführt. Mit geringer Breite (ca. 7 bis 8 m), kurzen Blocklängen (max. 8 m) und frei von Taumitteleinwirkungen waren die Anforderungen und Vorgaben mit wenigen Textseiten im Jahr 1991 zusammengestellt. Für die damalige Bauvertragsgestaltung war das ausreichend. Die guten Erfahrungen dieser ersten Jahre sowie die Notwendigkeit einer Weiterentwicklung führten zur ersten Weiße-Wannen-Richtlinie im Jahr 1995:

„Richtlinie zur Berechnung, Konstruktion und Ausführung von wasserdichten Verkehrsbauwerken ohne außenliegende Abdichtung (Weiße Wannen)“ der HL-AG.

Dieses Werk war allgemein verständlich formuliert und konnte auch an Dritte weitergegeben werden. Neben größeren Blocklängen (bis 15 m) war auch der FTB-Beton (frost-taumittelbeständige Beton) für Straßenbauwerke behandelt. Bei höheren Geschwindigkeiten (über 160 km/h) können Kreuzungen des Bahn- und Straßenverkehrs nicht mehr niveaugleich ausgebildet werden, was oftmals Straßenunterführungen notwendig macht. Diese liegen manchmal im Grundwasser oder im Grundwasserschwankungsbereich, was eine wasserundurchlässige Betonwanne erfordert. Nachdem diese Bauwerke meist dem Straßenerhalter übergeben werden, war damals einige Überzeugungsarbeit zu leisten. Schlussendlich war aber innerhalb weniger Jahre das Bedürfnis entstanden, eine österreichweit gültige Richtlinie zu erstellen. Dies wurde in – für heutige Verhältnisse – erstaunlich kurzer Zeit umgesetzt. Die erste ÖBV-Richtlinie (Österreichische Bautechnik Vereinigung bzw. damals Österreichischer Betonverein) konnte im Jahr 1999 veröffentlicht werden: „Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen“.

Wie üblich bei Richtlinien dieser Vereinigung wurden aus allen Gebieten der neuen Bauweise Experten eingeladen: ausführende Baufirmen, Planer, Spezialfirmen (z. B. für Fugenabdichtungen), Betonhersteller, Versuchs- und Forschungsanstalten, Universitäten, Auftraggeber. Dies ist die Voraussetzung, um alle notwendigen Belange der Bauweise abzudecken, was einerseits eine leichte, allgemeine Umsetzung des Regelwerks sicherstellt und andererseits eine rasche Akzeptanz ergibt. Auf Grundlage dieser im Jahr 1999 veröffentlichten Richtlinie wurden zahlreiche Straßenwannen errichtet, beispielsweise sind zwei davon in Bild 1 zu sehen.

Die Anwendungsgebiete wurden neben den Verkehrsbauwerken auf Behälter und wasserundurchlässige Gründungsbauwerke des Hochbaues ausgedehnt.

Auch wurde die Bezeichnung der Richtlinie richtiggestellt: nicht mehr „wasserdicht“, sondern „wasserundurchlässig“. Beton ist nicht dicht, dies wurde auch in der Richtlinie entsprechend dargestellt.

Bahnbrechend war die Beschreibung von „Anforderungsklassen“ und der sich daraus ergebenden „Konstruktionsklassen“. Diese haben auch nach über 20 Jahren Gültigkeit und das wird sich auf absehbare Zeit auch nicht ändern.

Fünf Anforderungsklassen beschreiben auch für nicht allzu bauaffine Kolleg:innen das Können und die sonstigen Erfordernisse von wasserundurchlässigen Bauwerken (s. Abschnitt 2).

Mit der Festlegung der Anforderungsklasse und dem anzugebenden Bemessungswasserstand am Bauwerk kann von sachkundigen Planern die Weiße Wanne geplant werden.

Anmerkung: Der Bemessungswasserstand ergibt sich aus dem höchsten prognostizierten Grundwasserstand, ergänzt mit einer zusätzlichen Erhöhung, die der Bauherr (evtl. gemeinsam mit dem späteren Nutzer des Bauwerks) festlegt.

Bild 1. Typische Straßenwannen (Quelle: Alfred Hüngsberg)

Wie in Abschnitt 2 beschrieben ist, sind für die Weiße Wanne nur die drei höchsten Anforderungsklassen vorgesehen. Die weiteren Klassen finden in anderen ÖBV-Regelwerken (z. B. dichte Schlitzwände) Anwendung. Bereits im Jahr 2002 wurde eine erneuerte Fassung der Richtlinie „Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen“ veröffentlicht. Neben einigen Klarstellungen und Ergänzungen wurde auch die aktuelle österreichische Normenlage berücksichtigt und deren Annäherungen an die Eurocodes bei Bemessung und Betontechnik implementiert.

Voll kompatibel mit den Eurocodes war dann die Ausgabe 2009, in der auch neben den Betonstandards BS 1 und BS 2 ein „Hochbaustandard“ BS H aufgenommen wurde.

Weitere Neuerungen gibt es in der aktuellen Ausgabe 2018, die bewährten und gewohnten Grundregeln aber belassend.

Als wesentliche Neuerungen können angeführt werden:

Ein weiteres Bemessungsmodell „Weiße Wanne optimiert“ wird eingeführt. Es hat die Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit bei überwiegender Zwangsbeanspruchung durch Rissevermeidung zum Ziel. Zur leichteren Handhabbarkeit wurde ergänzend ein neues ÖBV-Merkblatt „Analytisches Bemessungsverfahren für die Weiße Wanne optimiert“ erstellt. Das bisherige Bemessungsprinzip wird als Bemessungsmodell „Weiße Wanne klassisch“ bezeichnet.

Ein neuer Betonstandard „BS 1 PLUS“ wurde eingeführt. Für das Bemessungsmodell „Weiße Wanne optimiert“ ist dieser zu verwenden, bei „Weiße Wanne klassisch“ kann er – neben dem bisherigen BS 1 – verwendet werden. Dann darf die maximale Frischbetontemperatur von 22 °C auf 25 °C angehoben werden.

Die Verwendung von BS 1 PLUS beim Bemessungsmodell „Weiße Wanne optimiert“ erfordert Voruntersuchungen des Betons, deren Ergebnisse der Bemessung zugrunde gelegt werden. Um hier die gesicherte Umsetzung in der Planungsphase und während der Bauherstellung zu gewährleisten, wird ein „Experte für Betontechnik“ nach ÖBV-Richtlinie „Qualitätssicherung für Beton von Ingenieurbauwerken“ (s.

Abschnitt 8.2

) vorgeschrieben. Aber auch bei allen anderen Bereichen dieser Richtlinie wird seine Einbindung dringend empfohlen.

Die Betonstandards BS 2 und BS H entfallen. Die ÖBV-Richtlinie „Betone mit reduzierter Frührissneigung“ schreibt die Anwendungsmöglichkeiten von BS 2 fort.

Die Anforderungsklasse A

3

(feucht) wird von gegenständlicher Richtlinie nicht mehr als zweckmäßig betrachtet.

Für Straßenunterführungen aus Weißen Wannen wurden Regelskizzen erstellt.

Die Positionsbeispiele wurden an die Neuerungen angepasst und mit weiteren Texten (kompatibel mit den Regelskizzen und der „Standardisierten Leistungsbeschreibung Verkehr und Infrastruktur – LB-VI“) ergänzt.

Am grundlegenden Ziel des Regelwerks

die Entwicklung,

die Planung,

die Ausführung,

eine einfache Instandhaltung des Bauwerks über viele Jahrzehnte

abzudecken, hat sich über die Jahre aber nichts geändert.

2 Wesentliche Inhalte der Richtlinie 2018

Wie bereits in Abschnitt 1 erwähnt, ist die Ausführung von Weißen Wannen in der Richtlinie „Wasser- undurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen“ der Österreichischen Bautechnik Vereinigung (ÖBV) geregelt. Bild 2 zeigt die Richtlinie.

Bild 2. Richtlinie „Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen“ [4]

2.1 Definition Weiße Wanne

Weiße Wannen sind wasserundurchlässige Bauwerke, bei denen die Stahlbetonkonstruktion sowohl die lastabtragende als auch die abdichtende Funktion übernimmt.

Es wird, anders als bei Braunen oder Schwarzen Wannen, keine eigene außenliegende Abdichtung benötigt. Der Wassereintritt bei Schwarzen Wannen wird durch Bitumen- oder Kunststoffbahnen verhindert. Bei Braunen Wannen erfolgt die Abdichtung durch das Aufbringen von quellfähigen Bentonitmatten. Bei der Weißen Wanne wird die Dichtheit durch den wasserundurchlässigen Beton in Kombination mit einer entsprechenden Bewehrung zur Beschränkung der Rissbreiten, sorgfältig abgedichteter Bauwerksfugen und einer gewissenhaften Bauausführung gewährleistet.

Zu beachten bleibt, dass Beton kein diffusionsdichtes Material ist und materialbedingt ein kapillarer Feuchtigkeitstransport stattfindet. Dies ist im Freien im Regelfall unproblematisch. In geschlossenen (Keller-)räumen muss dieser Umstand bei der Konditionierung jedoch berücksichtigt werden.

Die unterschiedlichen Wannenarten können in Bild 3 betrachtet werden.

Eine Ausführung mit wasserundurchlässigem Beton (XW1, XW2) nach den gültigen Betonnormen ist nicht gleichzusetzen mit einer Weiße-Wannen-Konstruktion, da bei Betonen, die die Expositionsklassen XW1 oder XW2 erfüllen, lediglich die Materialeigenschaft des Betons, jedoch nicht die Bauweise als Ganzes betrachtet wird.

Die Vorteile von Weißen Wannen sind vielseitig [11]. Weiße Wannen sind äußerst sanierungsbzw. erhaltungsfreundlich, da die Ermittlung von wasserführenden Rissen leicht möglich ist und etwaige Undichtheiten rascher einer Instandsetzung unterzogen werden können. Im Gegensatz dazu ist bei anderen Arten von Bauwerksabdichtungen das Erkennen von Fehlstellen nicht bzw. nur schwer möglich, was Instandsetzungen erheblich erschwert.

Zudem sind aufgrund der nicht notwendigen Dichtungsbahnen weniger Arbeitsschritte erforderlich. Die Planung und die Ausführung von Weißen Wannen ist durch die vorher genannte Richtlinie klar beschrieben. Der Auftraggeber muss lediglich die Anforderungsklasse und den Bemessungswasserstand bekanntgeben, die weitere Vorgehensweise kann aus der Richtlinie abgeleitet werden. Dies bedeutet, dass auch Bauherren und Planer mit weniger fundierten Spezialkenntnissen Weiße Wannen errichten lassen können.

Durch die Konstruktionsart resultiert aber auch einiges an Mehraufwand zur zielsicheren Erreichung der Bauwerksanforderungen. Dies beginnt mitunter mit der Erstellung eines detaillierteren Gesamtkonzepts im Zuge der Planung, besonderem Bedacht der Betoneigenschaften, exakter Planung und Ausführung der Bauwerksfugen sowie sauberer Betonage samt Bauteilmonitoring und einer sorgfältigen Nachbehandlung. Die Arbeits- und Bewegungsfugen werden dabei durch dauerelastische Fugenbänder, Quellbänder oder Injektionssysteme abgedichtet.

Bild 3. Möglichkeiten der Abdichtung gegen drückendes Wasser [1]

Besonders die Nachbehandlung, wie die Pflege des jungen Betons bezeichnet wird, ist von äußerster Wichtigkeit und muss gewissenhaft durchgeführt werden, da aufgrund falscher bzw. fehlender Nachbehandlung ein hoher Anteil der (wenigen) Schadensfälle bei Weißen Wannen auftritt. Vor allem dient sie dazu, ein Austrocknen der Betonoberfläche in den ersten Tagen zu verhindern und somit Schwindrisse durch zu schnelle Verdunstung zu minimieren.

2.2 Anwendungsbereiche

Zu den Anwendungsbereichen zählen vor allem Verkehrsbauwerke, Behälterbauten und wasserundurchlässige Gründungsbauwerke, wie Kellergeschosse oder Tiefgaragen.

Wichtig für die erfolgreiche Umsetzung einer Weißen Wanne ist die Einhaltung des „Gesamtkonzepts“ der Richtlinie.

Essenziell ist die Festlegung der Anforderungsklasse und des Bemessungswasserstands durch den Auftraggeber, damit die Richtlinie zur Zufriedenheit angewenWS [m] 30 det werden kann.

Außerdem müssen sowohl die Regeln für Konstruktion und Bemessung, die Betontechnologie als auch eine spezielle Bauausführung dieser Richtlinie beachtet werden.

2.3 Prinzipien Weiße Wanne

Die grundlegenden Prinzipien sind seit dem Erscheinen der ersten Richtlinie im Jahr 1999 gleichgeblieben.

Sie beruhen im Wesentlichen auf der Dichtigkeit des Betongefüges, durch die in der Richtlinie beschriebenen Betonstandards, der Rissvermeidung, der Rissverteilung durch geeignete Bewehrung sowie der Risssanierung durch nachträgliche Maßnahmen.

2.4 Klassifizierung

Je nach Art und Zweck des Bauwerks resultieren unterschiedliche Anforderungen an die Dichtigkeit eines Bauwerks.

Grundsätzlich gibt es fünf Anforderungsklassen: As für Sonderfälle (vollständig trocken), A1 (weitgehend trocken), A2 (leicht feucht), A3 (feucht) und A4 (nass). Die Anforderungsklassen A3 und A4 sind jedoch nicht Gegenstand der Richtlinie „Weiße Wannen“, sondern finden unter anderem in der ÖBV-Richtlinie „Schlitzwände“ [2] oder „Bohrpfähle“ [3] Anwendung.