Fachgerechte Nachbehandlung und deren Einfluss auf … Forum III Fachgerechte...Normative Grundlagen...

"Fachgerechte Nachbehandlung und deren Einfluss auf die

Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen"

MÄRKISCHES FORUM

BAUSTOFFPRAXIS ▪ BAUWERKSDIAGNOSTIK

Hennigsdorf, 27. Februar 2014

Dipl.-Ing. Torsten Rosenberg (VDB)

www.b-ton.com

Nachbehandlung

2

vorzeitigem Austrocknen

schroffen Temperaturänderungen

mechanischen Beanspruchungen

extremen Temperaturen, Frost

Frühschwinden

chemischem Angriff

schädlichen Erschütterungen

Schutz des jungen Betons vor …

Schwerpunkte, Inhalt

3

Normative Grundlagen

Arten der Nachbehandlung

Dauer der Nachbehandlung

Dokumentation der Nachbehandlung

Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit

Normative Grundlagen (1)

4

DIN EN 13670:2011-03 DIN 1045-3:2012-03

DIN EN 13670 (DIN 1045-3) enthält Anforderungen

an die Bauausführung von Betonbauwerken, die nach

DIN EN 1992-1-1 (1045-1) bemessen werden und für die Beton nach

DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 verwendet wird.

Ausführung von Tragwerken aus Beton

Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton Teil 3: Bauausführung - Anwendungsregeln zu DIN EN 13670

Normative Grundlagen (2)

5

längere Nachbehandlungsdauer

kürzere Nachbehandlungsdauer

niedrige Temperaturen

langs. Festigkeitsentwicklung

hohe Temperaturen

schnelle Festigkeitsentwicklung

Nachbehandlungsklassen 1 - 4

In Anhängigkeit zur (Oberflächen-)

Festigkeit

Grundlage: Oberflächentemperatur

Unabhängig von Expositionsklassen

In Abhängigkeit von Exp.-klassen

Dauer in Abhängigkeit von 50% der

charakteristischen Festigkeit

Grundlage: Oberflächen-, Luft- ,

Frischbetontemperatur

DIN 1045-3:2012-03 DIN EN 13670:2011-03

Arten der Nachbehandlung (1)

6

Oberfläche ständig feucht halten Geringhalten der Verdunstungsrate

Primäre Ziele

Belassen in der Schalung

Abdecken der Betonoberfläche mit dampfdichten Folien

Auflegen von Wasser speichernden Abdeckungen unter ständigem

Feuchthalten bei gleichzeitigem Verdunstungsschutz

Aufrechterhalten eines sichtbaren Wasserfilms auf der Betonoberfläche (z. B.

durch Besprühen, Fluten)

Anwendung von Nachbehandlungsmitteln mit nachgewiesener Eignung

Verfahren einzeln und kombiniert anwendbar

ggf. wärmedämmende Maßnahmen

DIN 1045-3: 2012-03, Abschnitt 2.8.7


7

Belassen in der Schalung

saugende Holzschalung feucht halten

bei Stahlschalung ungünstige Aufheizung oder Abkühlung des Betons

verhindern


8

Abdecken der Betonoberfläche mit dampfdichten Folien

direkt auf der Oberfläche oder mit Luftspalt

Überlappung an Stößen

keine Zugwirkung unter der Folie ermöglichen


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permanente Feuchtezufuhr sicherstellen

ggf. mit Folien zusätzlich abdecken

Auflegen von Wasser speichernden Abdeckungen


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Aufrechterhalten eines sichtbaren Wasserfilms auf der Betonoberfläche

kontinuierliche und flächendeckende Besprühung sicherstellen

Temperaturunterschiede zwischen Betonoberfläche und Wasser beachten

kein Besprühen mit starkem Strahl


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Aufbringen von flüssigen Nachbehandlungsmitteln

vollflächiges Aufsprühen

auf "mattfeuchten" Beton

geschlossener Film

ggf. Haftungsverminderung für Beschichtungen, Anstriche

Beginn der Nachbehandlung

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DIN EN 13670, Abschnitt 8.5 (5)

unverzüglich nach Abschluss des Verdichtens

unverzüglich nach Abschluss der Oberflächenbearbeitung

zur Rissvermeidung an freier Oberfläche ggf. zwischenzeitliche

Nachbehandlung vor Oberflächenbearbeitung

Bilder: Wacker Neuson SE

Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken (1)

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Landesbauordnungen, Bauproduktengesetz

Standsicherheit

Dauer-haftigkeit

Gebrauchs-tauglichkeit

Anforderungen an den Beton nach DIN EN 206-1

beabsichtigten Nutzungsdauer von mindestens 50 Jahren

Durchführung notwendiger Instandhaltungsarbeiten

Dauer der Nachbehandlung (1)

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Abhängig von der Entwicklung der Betoneigenschaften in der Randzone

Unterscheidung infolge Expositionsklassen

Temperaturen der Luft, des Betons

Festigkeit- und Festigkeitsentwicklung des Betons

Keine Maßnahmen bei rel. Luftfeuchte ≥ 85% ???

DIN 1045-3, Abschnitt 2.8.7 Grundlagen, Randbedingungen (1)

Temperaturmessung gemäß DAfStb-Heft 526 Minimale Temperatur bei Sonnenaufgang Einfache Messung - Lufttemperatur, sehr auf sicherer Seite Kompliziertere Messung Temperatur der Betonrandzone, realere Werte

Alternative Verfahren Reife des Betons Erhärtungsprüfung Rückprallhammerprüfung


15

DIN 1045-3, Tab. 5.NA Grundlagen, Randbedingungen (2)

Festigkeitsentwicklung (FE) des Betons r = fcm2/fcm28

Bsp. (1) r = fcm2/fcm28 = 32 N/mm² / 52 N/mm² = 0,63 schnelle FE

Bsp. (2) r = fcm2/fcm28 = 21 N/mm² / 52 N/mm² = 0,40 mittlere FE

Bsp. (3) r = fcm2/fcm28 = 14 N/mm² / 52 N/mm² = 0,27 langsame FE

Festigkeitsentwicklung des Betons r = fcm2/fcm28

r > 0,50 r > 0,30 r > 0,15 r < 0,15

schnell mittel langsam sehr langsam

Angabe der FE auf Lieferschein, Betonsortenverzeichnis erforderlich


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Nachbehandlungsdauer

Expositions-

klasse

Festigkeit des

oberflächen-

nahen Betons

ohne genaueren Nachweis

der Festigkeit

X0, XC1 - 12 h

XC2/3/4,

XD, XS, XF, XA

50%

von fck

Mindestdauer

Tab. 5.NA, DIN 1045-3

XM, ZTV-Ing 70%

von fck

2x Mindestdauer

Tab. 5.NA, DIN 1045-3

Innenbauteile: XC1


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Oberflächen-

temperatur

in [°C]

Mindestdauer der Nachbehandlung in Tagen

Festigkeitsentwicklung des Betons

r = fcm2/fcm28

alternativ

Lufttemperatur

r > 0,50

schnell

r > 0,30

mittel

r > 0,15

langsam

r < 0,15

sehr

langsam

> 25 1 2 2 3

25 > > 15 1 2 4 5

15 > > 10 2 4 7 10

10 > > 5 3 6 10 15

• Außenwand XC4, XF1, d=25cm, mittlere FE, 21°C: 2 Tage

• Sohle TG XC4, XD3, XF2, d=80cm, langs. FE, 8°C: 10 Tage

Exp.-Klassen: XC2/3/4, XD, XS, XF, XA DIN 1045-3, Tab. 5.NA


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Frischbeton-

temperatur

in [°C]



r = fcm2/fcm28

zum Zeitpunkt des

Einbaus

r > 0,50

schnell

r > 0,30

mittel

r > 0,15

langsam

> 15 1 2 4

15 > > 10 2 4 7

10 > > 5 4 8 14

bewitterte Außenwand XC3, XF1 d=25cm, schnelle FE, 16°C: 1 Tage

Alternativ für Exp.-Klassen: XC2/3/4, XF1 DIN 1045-3, Tab. 6.NA DIN 1045-3, Tab. 6.NA


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Oberflächen-

temperatur

in [°C]



r = fcm2/fcm28

alternativ

Lufttemperatur

r > 0,50

schnell

r > 0,30

mittel

r > 0,15

langsam

r < 0,15

Sehr

langsam

> 25 2 4 4 6

25 > > 15 2 4 8 10

15 > > 10 4 8 14 20

10 > > 5 6 12 20 30

Exp.-Klassen: XM

Gilt auch für Beton nach ZTV-Ing

DIN 1045-3, Tab. 5.NA


20

Weitere Einflüsse

Lange Verarbeitbarkeitszeiten, verzögerter Beton

bei mehr als 5h angemessene Verlängerung vorsehen

ggf. DAfStb-Rili "Verzögerter Beton" beachten

Temperaturen unter 5 °C

Verlängerung der NB-Dauer um die Zeit, während die Temperatur < 5 °C lag

von 28d abweichendes Prüfalter

z. B. 56d, 90d

r = fcm2/fcm56 oder fcm2/fcm90

Interpolation der Zwischenwerte zulässig

Kein direkter Zusammenhang zwischen Nachbehandlungsdauer

und Ausschalfristen

DIN 1045-3, Tab. 5.NA

Dokumentation der Nachbehandlung (1)

21

DIN 1045-3, Tab. 2.NA


22

DIN 1045-3, Tab. 2.NA


23

21.02. Außenwand KG XC2 12 7 Regen 24.02. F, G/6

DIN 1045-3, Tab. 2.NA

Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit (1)

24

Relative

Luftfeuchtig-

keit in [%] Betontem-

peratur in [°C]

relative Luftfeuchte 50 %

Luft- und Betontemperatur 20 °C

Windgeschwindigkeit 20 km/h

Verdunstungsrate 0,6 kg/m² • h

Beispiel: Frischbeton mit 180 kg/m³

Schicht mit Dicke 1 cm 1,8 kg

vollständige Verdunstung nach 3 Stunden

In Abhängigkeit von

Temperatur

Luftfeuchtigkeit

Windgeschwindigkeit

Verdunstung (1)

Windgeschwin-

digkeit in km/h]

Quelle: Verein Deutscher Zementwerke


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Verdunstung (2)

Frühschwindrisse

Unzureichenden Hydratation der Betonrandzone

Geringere Oberflächenfestigkeit, verminderte Verschleißfestigkeit

Geringerer Widerstand gegen schädliche Einflüsse, Frost

Absanden, Abmehlen


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Hydratationsgrad, Festigkeitsentwicklung (1)

Übliche Zemente für Baustelleneinsatz:

CEM II/A-S, CEM II/B-S (Portlandhüttenzement)

CEM III/A , CEM III/B (Hochofenzement)

Hauptbestandteile des Zements: Portlandzement, Hüttensand

Übliche Betonzusammensetzung für Baustelleneinsatz:

CEM I mit Steinkohlenflugasche

CEM II oder CEM III mit Steinkohlenflugasche

Betonzusatzstoffe Typ II gemäß DIN EN 206-1:

puzzolanische Zusatzstoffe, z. B. Steinkohlenflugasche

latent hydraulische Zusatzstoffe, z. B. Hüttensand


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Latent hydraulische BZS Puzzolanische BZS

signifikanter Beitrag zur Festigkeitsentwicklung

verzögerter Beginn der Reaktion, der Festigkeitsbildung

in Abhängigkeit von Temperatur, Zementgehalt usw. Reaktionsbeginn

ca. ab 2. Tag nach Betonherstellung

Alkalisches Milieu Reaktionspartner Kalziumhydroxid


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Latent hydraulische BZS Puzzolanische BZS

signifikanter Beitrag zur Festigkeitsentwicklung

verzögerter Beginn der Reaktion, der Festigkeitsbildung

in Abhängigkeit von Temperatur, Zementgehalt usw. Reaktionsbeginn

ca. ab 2. Tag nach Betonherstellung

Alkalisches Milieu Reaktionspartner Kalziumhydroxid



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Wasserdurchlässigkeit in Abhängigkeit von

w/z-Wert

Hydratationsgrad

w/z-Wert

Hydrata-

tionsgrad

[%]

Wasserdurch-

lässigkeit

[mm/s • 10-10]

0,40 60 1,0

0,50 80 1,0

0,60 100 1,0



30


Quelle: "Straße und Autobahn", Heft 5/2012


31


Fachgerechte Nachbehandlung nicht vergessen !

32

Vielen Dank für Ihr Interesse.

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