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12.01.2022

Talsperre Malter - Einsatz besonderer Beton

Dränbeton – Probekörper

Dränbeton – Probekörper

Zur Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage erfolgen z. Zt. umfangreiche Baumaßnahmen (s. report September 2019 und Mai 2020). Zur Minimierung bzw. zur Verhinderung der Rissbildung und zur dauerhaften Sicherung der Dränagewirkung werden unübliche Betone verwendet.

Mit dem Ziel, Stützwände besonders schlank zu ge­stalten, auf die Verankerungen gegen Auftrieb ver­zichten zu können und Sickerwasser direkt im Baugrund abzuleiten, kam Dränbeton (siehe Abbildung "Drän­ beton - Probekörper") aus Einkornbeton mit 22 mm Korngröße zum Einsatz. Der Beton besaß einen Fein­kornanteil (0/2) von nur 171 kg/m³ um den Zement (CEM II/A­LL 32,5 R) besser am Grobkorn zu binden.

Die hydraulische Leistungsfähigkeit wurde im Entwurf rechnerisch überprüft. Im Rahmen der Eignungsprüfung wurden eine Druckfestigkeit von fc = 8 N/mm², ein Porenraum von Φ = 30 % bis 40 % (je nach Verdichtung)und eine Durchlässigkeit von kf > 1,2 cm/s erreicht. Zur Abnahmeprüfung wurde die Durchlässigkeit nochmals am Bauwerk überprüft. Die dafür verwendete Methode wurde von THP für die In­Situ­Bedingungen an der Talsperre eigens entwickelt, begleitet und ausgewertet. Die geforderte Durchlässigkeit wurde mit kf = 2,5 cm/s erreicht und übertroffen. Dies entspricht etwa der Durchlässigkeit von Fein­ bis Mittelkies. Die Ergebnisse erlauben die Einschätzung, dass die Dränagewirkung auch dann noch gegeben ist, wenn Teile des Poren­raumes z. B. durch Versinterungen versetzt werden. Die Prüfung von fc und Φ am Bauwerksbeton war wegender Betonstruktur nicht möglich, da keine Kerne ent­nommen werden konnten.

An massigen Bauteilen galt es, die Hydratationswärme gering zu halten. Am bewehrten, 30 m langen monoli­thischen Teilungsbauwerk (TBW) mit seiner bis zu 3,30 m dicken Bodenplatte diente dies der Begrenzung der erforderlichen Bewehrungsmenge. Die Bodenplatte wurde aus diesem Grund auch in eine lediglich ge­gen Erdreich exponierte Kernzone und eine gegen die Atmosphäre exponierte Deckzone unterteilt. An den 7,50 m langen, 6,70 m hohen und bis zu 3,80 m dicken unbewehrten Wänden der neuen Schussrinne (siehe Ab­bildung "Unbewehrte Wände der Schussrinne") sollten Risse gänzlich verhindert werden.

Die Wände der Schussrinne wurden über die gesam­te Höhe in einem Zuge betoniert. Mit den genannten Zielen wurden Betone mit ungewöhnlich niedrigen Ze­mentgehalten verwendet. Die nach Norm, im Speziellen aber nach den Regelungen der ZTV­W und des DAfStb für massige Bauteile, geforderten Mindestzementmen­gen wurden in der Kernzone des TBW um 30 kg, in den Wänden der Schussrinne um 20 kg unterschritten. Grundlage bilden allgemeine bauaufsichtliche Zu­lassungen der Fa. Züblin. Der Temperaturanstieg infolge Hydratationswärme betrug in der Kernzone des TBW maximal 22,8 °C. Als Bindemittel wurden 210 kg/m³ CEM III A 32,5 N­LH verwendet. Die zulässigen Riss­breiten wurden eingehalten. Die unbewehrten Wände der Schussrinne bleiben gänzlich rissfrei. Letzteres ist neben der Wahl von Zementart (CEM III A 32,5 N­LH) und Zementmenge (250 kg/m³) auch der konservativen Wahl der Geometrie (h/l) zu verdanken.

Dominik Fiedler – Dresden

 

 

Unbewehrte Wände der Schussrinne

Unbewehrte Wände der Schussrinne