Von der Ästhetik des Sichtbetons

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1 : Heutige Anforderungen an einen qualitativ hochwertigen / Begriffsdefinition Betonflächen (Ansichtsflächen) Der Planer nimmt in den Ausschreibungsunterlagen Stellung zur Gestaltung der Ansichtsflächen: Dipl.-Ing. Birgit Westermann HeidelbergCement AG, Mainz Kaiserslautern, den mit Anforderungen an das Aussehen, werden als bezeichnet - Schalhaut (glatt oder texturiert) - Bearbeitung (z.b. Strahlen, Waschen) - Betonzusammensetzung ( z.b. farbiger Beton ) Folie 1 Folie 2 Folie 3 Sciencemuseum, Valencia Folie 4 Kindertagesstätte, Paris Krematorium, Treptow Folie 6 Folie 5 1

2 Konferenzgebäude, Weil am Rhein Folie 7 Folie 8 Landesbank Baden Württemberg, Stuttgart Folie 9 Überschrift Radisson Hotel, Frankfurt Folie 10 Folie 11 Folie 12 2

3 Überschrift Überschrift Überschrift Folie 13 Folie 14 Folie 15 Überschrift Folie 16 Folie 17 Folie 18 3

4 Folie 19 Folie 20 Folie 21 Ansichtsfläche = Ansichtssache Subjektive Beurteilung wenig Objektives Viele Meinungen - Diskussionen - Streitigkeiten Zur Versachlichung Merkblatt Regeln für Es existieren keine verbindlichen Vorschriften oder Richtlinien Objektive Beurteilung eines Bauwerks ist i.a. schwierig! Anerkannt DBV und BDZ (DIBT) Bewährt Merkblatt Ausgabe 1997 Aktuell und NEU Merkblatt, (Fassung August 2004) Merkblatt gibt Hinweise für: - Planung und Ausschreibung - Ausführung und Abnahme (Beurteilung) von Ansichtsflächen aus Beton Vertragliche Einbindung des Merkblattes in Bauverträge: - Eindeutige Beschreibung in den Ausschreibungsunterlagen, welche Anforderungen des Merkblatts gelten sollen (positionsbezogen) - Planer ist verpflichtet, fachgerechte und realisierbare Vorgaben für die Ausführung zu wählen Folie 22 Folie 23 Folie 24 4

5 Inhaltsübersicht Merkblatt / klassen Anforderungen der klassen Allgemeines, Begriffe Regelwerke klassen Planung und Ausschreibung - Grundlagen der Gestaltung - Ausschreibung Anforderungen an die Ausführung Beurteilung Betonflächen mit geringen gestalterischen Anforderungen z.b. Kellerwände Bereiche mit hauptsächlich gewerblicher Nutzung klassen Betonflächen mit normalen gestalterischen Anforderungen z.b. Treppenhausräume Stützwände Betonflächen mit hohen gestalterischen Anforderungen z.b. Fassaden im Hochbau Betonflächen mit besonders hoher gestalterischer Bedeutung z.b. repräsentative Bauteile im Hochbau Klasse Textur T1 T3 Anforderungen hinsichtlich Folie 25 Folie 26 Folie 27 Anforderungen an die Textur-Klassen Anforderungen der klassen Merkblatt / Porigkeitsklassen Textur geometr. Gestalt der Betonoberfläche als Abweichung von der planen Ebene T1 - weitgeh. geschlossene Zementleim- / Mörteloberfläche - in Schalelementstößen ausgetret. Leim / Feinmörtel bis ca. B=20 mm,t=10 mm - Rahmenabdruck des Schalelements Klasse Textur Porigkeit Anforderungen hinsichtlich Porigkeitsklasse P4 - geschlossene und weitgehend einheitliche Betonoberfläche - in Schalelementstößen ausgetret. Leim / Feinmörtel bis ca. B=10 mm,t=5 mm - Rahmenabdruck des Schalelements - Versatz der Elementstöße bis ca. 5 mm - Höhe verbleibender Grate bis ca. 5 mm T1 Maximaler Porenanteil 1 in mm² ca ca ca ca T3 - glatte, geschlossene und weitgehend einheitliche Betonoberfläche - in Schalelementstößen ausgetret. Leim / Feinmörtel bis ca. B=3 mm - feine, technisch unvermeidbare Grate bis ca. 3 mm - weitere Anforderungen (z.b. Schalungsstöße, Rahmenabdruck) sind detailliert festzulegen!! T3 P4 1 Porenanteil in mm² der Poren mit Durchmesser d in den Grenzen 2 mm < d < 15 mm (je Prüffläche 500 mm x 500 mm) mm² entsprechen 0,30 % der Prüffläche (500 mm x 500 mm) Folie 28 Folie 29 Folie 30 5

6 Anforderungen der klassen Anforderungen an den Farbtongleichmäßigkeit Anforderungen der klassen Klasse Textur Porigkeit Anforderungen hinsichtlich Farbgleichheit - Hell- / Dunkelverfärbungen - Rost- und Schmutzflecken un Klasse Textur Porigkeit Anforderungen hinsichtlich Farbgleichheit Ebenheit T1 z.b. - gleichmäßige, großflächige Hell- / Dunkelverfärbungen T1 FT3 z.b. - deutlich sichtbare Schüttlagen un - geringe Hell- / Dunkelverfärbungen (z.b. leichte Wolkenbildung) E2 T3 P4 FT3 T3 P4 FT3 E3 Folie 31 Folie 32 Folie 33 Anforderungen an die Ebenheit Anforderungen der klassen Anforderungen an die Arbeits- und Schalhautfugen - DIN 18202,Tab.3, Zeile 5, nichtflächenfertige Wände und Rohdecken z.b. Stichmaß 15 mm bei Messpunktabstand von 4 m E2 - DIN 18202,Tab.3, Zeile 6, flächenfertige Wände und Deckenunterseiten z.b. Stichmaß 10 mm bei Messpunktabstand von 4 m Klasse Textur T1 Porigkeit Anforderungen hinsichtlich Farbgleichheit Ebenheit Fugen AF1 AF2 AF1 - Flächenversatz zw. Betonierabsch. 10 mm AF2 - wie AF1 - Feinmörtelaustritt aus neuem Abschnitt rechtzeitig entfernen - Trapezleiste o. ä. empfohlen AF3 - wie AF2 - Flächenversatz zw. Betonierabsch. 5 mm E3 - wie E2 - höhere Anforderungen --> Vereinbarung - erforderliche Aufwendungen und Maßnahmen vom Auftraggeber festzulegen T3 P4 FT3 E2 E3 AF3 AF4 AF4 - wie AF3 - Planung der Detailausführung erforderlich Folie 34 Folie 35 Folie 36 6

7 Anforderungen der klassen Merkblatt / Schalhautklassen Anforderungen der klassen Kriterium Schalhautklasse Klasse Textur T1 Porigkeit Anforderungen hinsichtlich Farbgleichheit Schalhaut Ebenheit Fugen AF1 SHK1 Bohrkörper Nagel- und Schraublöcher Beschädigung der Schalhaut durch Innenrüttler Kratzer SHK1 mit Kunststoffstöpsel zu verschließen SHK2 als Reparatursellen 1 ohne Absplitterungen nicht 3 als Reparatursellen 1 SHK 3 2 nicht als Reparaturstellen 1 in Abstimmung mit dem Auftraggeber nicht als Reparaturstellen 1 in Abstimmung mit dem Auftraggeber Klasse Textur T1 Porigkeit Anforderungen hinsichtlich Farbgleichheit Schalhaut Probe Fugen fläche AF1 SHK1 Ebenheit freigestellt AF2 SHK2 Betonreste Zementschleier In Verbindungen (Nagellöchern, Kratern etc.), keine flächigen Anhaftungen nicht nicht In Abstimmung mit dem Auftraggeber AF2 SHK2 empf. E2 AF3 SHK2 Aufquellen der Schalhaut im Schraub- bzw. Nagelbereich ( Ripplings ) Reparaturstellen 1 nicht 3 nicht In Abstimmung mit dem Auftraggeber E2 AF3 SHK2 dring. empf. T3 P4 FT3 E3 AF4 SHK3 1 Reparaturen an der Schalhaut sind sach- und fachgerecht durch qualifizierte Personal vorzunehmen und vor jedem Einsatz auf ihren definierten Zustand hin zu überprüfen 2 Praxiserfahrungen haben gezeigt, dass ein mehrfacher Einsatz der Schalhaut damit ausgeschlossen sein kann 3 nach Absprache mit dem Auftraggeber ggf. T3 P4 FT3 E3 AF4 SHK3 ja Folie 37 Folie 38 Folie 39 Planung und Ausschreibung Allgemeines, Begriffe Regelwerke klassen Planung und Ausschreibung - Grundlagen der Gestaltung - Ausschreibung/Leistungsbeschreibung Anforderungen an die Ausführung Beurteilung Grundlagen der Gestaltung - Ausführbarkeit Nicht zielsicher herstellbare Merkmale: Gleichmäßiger Farbton aller Ansichtsflächen im Bauwerk Porenfreie Ansichtsflächen Ausblühungsfreie Ansichtsflächen Scharfe Kanten ohne kleinere Abbrüche und Ausblutungen Farbton- und Texturgleichheit im Bereich von Schalungsstößen Grundlagen der Gestaltung - Ausführbarkeit Nur eingeschränkt vermeidbare Abweichungen: Leichte Farbunterschiede zwischen nachfolgenden Schüttlagen Porenanhäufung im oberen Bereich vertikaler Bauteile Abzeichnung der Bewehrung oder des Grobkorns Geringfügige Ausblutungen an Stößen, Ankerlöchern etc. Geringe Schleppwassereffekte Wolkenbildungen und Marmorierungen Einzelne Kalk- und Rostfahnen an vertikalen Bauteilen Rostfreie Untersichten an horizontalen Bauteilen Folie 40 Folie 41 Folie 42 7

8 Grundlagen der Gestaltung - Ausführbarkeit Im Allgemeinen vermeidbare Abweichungen: Kiesnester Stark sichtbare Schüttlagen Anhäufung von Rostfahnen an vertikalen Bauteilen Heruntergelaufene Mörtelreste ( Nasen ) durch undichte Arbeitsfugen Eingeschränkt vermeidbare Abweichungen (siehe vorherige Folie), jedoch in starker Ausprägung Grundlagen der Gestaltung - Farbgleichmäßigkeit Tendenziell besser z.b.: - Oberfläche mit Struktur - Heller Zementstein - Aufteilung in kleine Felder - Geringe Temperaturdifferenzen zwischen Betonagen angrenzender Bauteile - Saugende Schalung Grundlagen der Gestaltung Ansichtsflächen = Mörtelschicht + Abbild der Schalung Ausführbarkeit Farbgleichmäßigkeit Gestaltung der Ansichtsflächen - Schalhaut ( nicht-/saugend, glatt, Werkstoff etc.) - Schalungsmusterplan - Betonzusammensetzung (z.b. farbiger Beton) - Bearbeitung (z.b. Waschen, Spitzen, Scharieren) Folie 43 Folie 44 Folie 45 Einfluss der Schalhautoberfläche Einfluss der Schalhautoberfläche Einfluss der Schalhautoberfläche ( saugend ) saugend Entzug v. Luft u./o. Überschusswasser nicht saugend glatte Oberflächen wenig Poren begünstig: Porenbildung, Marmorierung, Wolkenbildung relativ gleichmäßiger Farbton Farbtonunterschiede dunkel hell Bretter sägerau Bretter gehobelt Folie 46 Folie 47 Folie 48 8

9 Einfluss der Schalhautoberfläche ( schwach saugend ) Einfluss der Schalhautoberfläche ( nicht saugend ) Farbig gestaltete Betonflächen Zemente mit unterschiedlicher Farbwirkung Kunststoff-Matrizen 3-Schichtplatte Platten mit Filmbeschichtung ( u.a. Betoplan ) Gesteinskörnungen mit besonderer Farbwirkung (z.b. roter Granit) oder Pigmente (z.b. Eisenoxidpigmente) Folie 49 Folie 50 Folie 51 Farbig gestaltete Betonflächen Bearbeitete Betonflächen Bearbeitete Betonflächen Feinwaschen, Tiefe bis 2 mm Auswaschen, Tiefe > 2 mm Folie 52 Folie 53 Folie 54 9

10 Bearbeitete Betonflächen Bearbeitete Betonflächen Bearbeitete Betonflächen Strahlen mit Sand oder Sand-Wasser-Gemisch Spitzen Scharrieren Strahlen mit festen Strahlmitteln Stocken Bossieren Folie 55 Folie 56 Folie 57 Bearbeitete Betonflächen Schalungsmusterplan Schleifen und Polieren Quelle: Betonmarketing-Süd Folie 58 Folie 59 Folie 60 10

11 Inhaltsübersicht Allgemeines, Begriffe Regelwerke klassen Planung und Ausschreibung - Grundlagen der Gestaltung - Ausschreibung/Leistungsbeschreibung Anforderungen an die Ausführung Beurteilung Leistungsbeschreibung VOB, Teil A, 9 Beschreibung der Leistung Nr.1: Die Leistung ist eindeutig und so erschöpfend zu beschreiben, dass alle Bewerber die Beschreibung im gleichen Sinne verstehen müssen und ihre Preise sicher und ohne umfangreiche Vorarbeiten berechnen können. Leistungsbeschreibung Was sollte enthalten sein? Gewünschtes Aussehen der Gesamtsichtbetonflächen Festlegung der maßgebenden klasse Festlegung der Folie 61 Folie 62 Folie 63 Leistungsbeschreibung: Festlegung der Oberflächenstruktur / Textur z.b. Art der Schalhaut (Typ, saugend, nicht saugend) Farbgebung z.b. -- Zementauswahl (CEM III, Weißzement) -- Auswahl von Gesteinskörnungen (nachträgl. Bearbeitung!) Flächengestaltung - Schalungssystem z.b. -- Flächenaufteilung, Fugenplan (Schalhautstöße) -- Festlegung der Schalungsanker (Ort,Typ,Verschluss) Schutz der Oberflächen z.b. -- Nachbehandlung des frischen und jungen Betons -- Schutz während der Bauphase Leistungsbeschreibung Was sollte enthalten sein? Gewünschtes Aussehen der Gesamtsichtbetonflächen Festlegung der maßgebenden klasse Festlegung der Eindeutige Beschreibung der erwarteten Leistung Vereinbarung von Erprobungsflächen und Referenzflächen Leistungsbeschreibung Prüfung von alternativen Ausführungslösungen und -details Abstimmung der beschaffenheit mit dem Architekten / Bauherrn Vorbereitung des ausführenden Unternehmens - Optimierung des erforderlichen Aufwandes - Einweisung und Schulung des Personals Herstellung am Original -Bauteil und unter Baustellenbedingungen vor Ort Auswahl von Referenzfläche(n) und verbindliche Vereinbarung! Gesonderte vertragliche Leistung incl. Vergütung Folie 64 Folie 65 Folie 66 11

12 Erprobungsflächen / Referenzflächen Erprobungsflächen / Referenzflächen Inhaltsübersicht Erprobungsflächen dienen zur Abstimmung der vertraglichen Oberflächenbeschaffenheit Erprobungsflächen müssen berücksichtigen: Bauteilgeometrie Betondeckung Bewehrungsgrad und -verteilung Einbauteile Betonzusammensetzung Referenzflächen werden aus den hergestellten Erprobungsflächen vor Ausführungsbeginn ausgewählt und deren Oberflächenbeschaffenheit als verbindlicher Standard zur Abnahme vereinbart! Allgemeines, Begriffe Regelwerke klassen Planung und Ausschreibung - Grundlagen der Gestaltung - Ausschreibung Anforderungen an die Ausführung Beurteilung Folie 67 Folie 68 Folie 69 Anforderungen an die Ausführung Betonzusammensetzung Betonzusammensetzung Betonausgangsstoffe und -zusammensetzung Betonherstellung und -lieferung Schalung Betoneinbau Nachbehandlung Schutz des Betons Gleichbleibende Zusammensetzung und gute Verarbeitbarkeit (kein Entmischen, kein Bluten) ausreichender Mehlkorngehalt (um Sedimentationsneigung und Wasserabsonderung möglichst gering zu halten) ausreichend hoher Mörtelgehalt D max 32: 500 l/m³ D max 16: 550 l/m³ ( Erfahrungswerte ) Zementgehalt 300 kg/m³ ( besser 320 kg/m³ ) w/z-wert 0,55 Δ w/z < 0,02 Schwankungen Δ w/z ± 0,02 kann zu deutlich erkennbaren Farbtonabweichungen führen kein Einsatz von Restwasser und Restbeton ggf. Anschlussmischung mit kleinerem Größtkorn (geringe Farbtonschwankungen möglich) Betondruckfestigkeit f c,dry,cube [N/mm²] ,5 N; 52,5 R 42,5 N; 42,5 R 80 32,5 N; 32,5 R ,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 0,55 Wasserzementwert w/z Folie 70 Folie 71 Folie 72 12

13 Betonzusammensetzung Herstellung und Transport Empfehlungen für die Bauausführung Einbaukonsistenz F 2 / F 3 auch weichere Konsistenzen ( F 4, F 5, F 6 ; SVB ) möglich Bestellung und Anlieferung nach Zielwert der Konsistenz Δ a bei Übergabe ± 20 mm Einsatz von BV / FM Werke mit kurzen Anfahrtswegen zur Baustelle vorteilhaft Mischdauer je Charge 60 sec (auch bei guter Mischwirkung) Lieferabstände der Mischfahrzeuge abstimmen Konsistenzkontrolle im Werk und auf der Baustelle Zeitspanne zwischen Schalungsaufstellung und Betonierbeginn möglichst kurz Fallhöhe des Frischbetons: 1,0 m Zügiger Betoneinbau in gleich hohen Schüttlagen ( 0,50 m) Verdichtungsdauer und Verdichtungsart abstimmen Anschlussmischung für Wände und Stützen Folie 73 Folie 74 Folie 75 Empfehlungen für die Bauausführung Verminderung von auslaufendem Zementleim (-mörtel) bei nachfolgenden Betoniervorgängen und Verschmutzungen im frischen Zustand mit Wasser entfernen Nachbehandlungsmaßnahmen rechtzeitig beginnen Bei Folienabdeckung dürfen sich keine Hilfsmittel (Kanthölzer) auf den Flächen abzeichnen Schutz vertikaler Ansichtsflächen vor Rostverschmutzungen Nachbehandlung Nachbehandlungsmaßnahmen Folie Nachbehandlungsmittel (Curing) Feuchthalten in der Schalung belassen Dämmung Nachbehandeln von Wand in Folie verpackt Folie 76 Folie 77 Folie 78 13

14 Schutz der flächen Ablaufendes Wasser auf flächen Schutz der flächen Ausblühungen Schutz vor Beschriftung Folie 79 Folie 80 Folie 81 Schutz der Kanten vor Beschädigungen Inhaltsübersicht Beurteilung von flächen Allgemeines, Begriffe Regelwerke klassen Planung und Ausschreibung - Grundlagen der Gestaltung - Ausschreibung Anforderungen an die Ausführung Beurteilung 1. Abnahmekriterium für die vereinbarte klasse ist der Gesamteindruck der Ansichtsfläche aus angemessenem Betrachtungsabstand und unter üblichen Lichtverhältnissen 2. Einzelkriterien der klassen werden nur dann geprüft, wenn der Gesamteindruck den vereinbarten Anforderungen nicht entspricht. Einzelkriterien werden bauteilbezogen beurteilt. Folie 82 Folie 83 Folie 84 14

15 Überschrift Überschrift Eindruck aus der Nähe Gesamteindruck Quelle: Foto Betonmarketing Süd Folie 85 Folie 86 Folie 87 Überschrift Folie 88 15