2. Krefelder Planertag

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1 2. Krefelder Planertag 31. Oktober 2007 Krefeld A. Westendarp Instandsetzungsmaßnahmen an Betonbauwerken im Verkehrswasserbau

2 Bundeswasserstraßen Wasserstraßen-Netz: ca km Anteil Transportleistung am Güterverkehr: Anlagenvermögen: Davon Kunstbauten: ca. 23 % 38 Mrd. 17 Mrd.

3 Bundeswasserstraßen Anzahl Wasserstraßen-Bauwerke (ca.): Schleusen - 4 Schiffshebewerke Wehranlagen - 8 Sperrwerke Brücken - 15 Kanalbrücken Davon Kunstbauten: 17 Mrd.

4 Bundeswasserstraßen Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen Bundesanstalt für Wasserbau Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes

5 Vortragsgliederung Regelwerksituation Betoninstandsetzung ZTV-W LB 219 und zugehörige Merkblätter

6 Regelwerksituation DAfStb-RL "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen", Teile 1 bis 4 (RL SIB) ATV DIN "Betonerhaltungsarbeiten" National BAW-Merkblatt "Frostprüfung" ZTV-W LB 219 BAW-Merkblatt "Chlorideindringwiderstand" BAW-Merkblatt "Spritzmörtel" STLK LB 219 ZTV-ING, Teil 3, Abschnitt 4 "Füllen von Rissen" DWA-Merkblatt "Injektionen" Regelwerksituation

7 Regelwerksituation DAfStb-RL "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen", Teile 1 bis 4 (RL SIB) ATV DIN "Betonerhaltungsarbeiten" National ZTV-W LB 219 STLK LB 219 BAW-Merkblatt "Frostprüfung" BAW-Merkblatt "Chlorideindringwiderstand" BAW-Merkblatt "Spritzmörtel" Wasserbau ZTV-ING, Teil 3, Abschnitt 4 "Füllen von Rissen" DWA-Merkblatt "Injektionen" Regelwerksituation

8 Regelwerksituation DAfStb-RL "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen", Teile 1 bis 4 (RL SIB) ATV DIN "Betonerhaltungsarbeiten" National ZTV-W LB 219 STLK LB 219 BAW-Merkblatt "Frostprüfung" BAW-Merkblatt "Chlorideindringwiderstand" BAW-Merkblatt "Spritzmörtel" Wasserbau ZTV-ING, Teil 3, Abschnitt 4 "Füllen von Rissen" DWA-Merkblatt "Injektionen" Sonstige Regelwerksituation

9 Wasserbauspezifischer Regelungsbedarf? Geringe Altbetonqualitäten (<< 1,5 N/mm²) Wasserbauspezifische Beanspruchungen (Geschiebetransport, Schiffsanfahrt, betriebs- und gezeitenbedingte FTW ) Dauerhaftigkeit von Instandsetzungsmaterialien Dauerhaftigkeit Gesamtsystem... Regelwerksituation

10 ZTV-W LB 219 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Wasserbau (ZTV-W) für Schutz und Instandsetzung der Betonbauteile von Wasserbauwerken (Leistungsbereich 219) Ausgabe 2004 Bundesministerium für Verkehr, Bau und Wohnungswesen

11 Anwendungsbereich Schutz und Instandsetzung von unbewehrten und bewehrten Wasserbauwerken aus Beton, z.b. - Schleusen - Düker - Stauanlagen - Durchlässe - Sperrwerke - Hafenbauten - Schöpfwerke - Uferwände...

12 Anwendungsbereich Schutz und Instandsetzung von unbewehrten und bewehrten Wasserbauwerken aus Beton, z.b. - Schleusen - Düker - Stauanlagen - Durchlässe - Sperrwerke - Hafenbauten - Schöpfwerke - Uferwände... Kein Wasserzutritt während der Instandsetzung

13 Anwendungsbereich

14 Anwendungsbereich

15 Anwendungsbereich

16 Anwendungsbereich Handlungsbedarf?

17 Anwendungsbereich

18 Anwendungsbereich

19 Anwendungsbereich

20 Anwendungsbereich

21 Anwendungsbereich

22 Anwendungsbereich

23 Anwendungsbereich

24 Altersstruktur Schleusen der WSV Anzahl 70 Alte Bundesländer Neue Bundesländer bis Baujahr

25 Anwender ZTV-W LB 219 Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)

26 Anwender ZTV-W LB 219 Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Länderverwaltungen Kommunen Talsperrenverbände Entwässerungsgenossenschaften...

27 0 Planungshinweise 1 Allgemeines 2 Untergrundvorbehandlung 3 Beton 4 Spritzbeton (bewehrt) 5 Spritzmörtel/Spritzbeton (unbewehrt) 6 Zementmörtel/Beton mit Kunststoffzusatz (PCC) 7 Oberflächenschutzsysteme (OS)

28 Planung Betoninstandsetzung Basis: ZTV-W LB 219 (Abschnitt 0) + RL SIB (Teil 1) Bauwerksbegutachtung, Instandsetzungsbedarf (Istzustand, Schadensursachen, Soll/Ist, Instandsetzungsziele, )

29 Bauwerksbegutachtung

30 Bauwerksbegutachtung

31 Begutachtung Schleusenkammerwand Aufbau Randzone

32 Vertikalbohrkern

33 Vertikalbohrkern BAW-Merkblatt "Bohrkernentnahme"

34 Bohrlochendoskopie

35 Schleusenkammerwand

36 Horizontalbohrkern Schleusenkammerwand Entnahmerichtung

37 Horizontalbohrkern Schleusenkammerwand

38 Chloridinduzierte Bewehrungskorrosion Cl krit C Tiefe

39 Chloridinduzierte Bewehrungskorrosion

40 Wasserbauspezifische Instandsetzungsziele Binnenbereich Schwerpunkt Wiederherstellung und/oder Sicherung einer dauerhaften Bauteiloberfläche Küstenbereich Schwerpunkt Wiederherstellung und/oder Sicherung des Korrosionsschutzes der Bewehrung

41 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandzusetzende Oberfläche Bauteil Erdhinterfüllung

42 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandzusetzende Oberfläche Bauteil Wasserzutritt unvermeidbar Weites Spektrum Altbetonqualität Erdhinterfüllung

43 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandsetzungssystem Dauerhaftigkeit Bauteil Expositionsklassen Erdhinterfüllung

44 Expositionsklassen Bewehrungskorrosion Betonangriff Carbonatisierung XC Frost ohne/mit Taumittel XF Chloride (außer Meerwasser) XD Chloride aus Meerwasser XS Chemischer Angriff XA Mechanischer Angriff XM X0 Intensität bzw. 4

45 Expositionsklassen Tabelle 0.1: Expositionsklassen Klassenbezeichnung Beschreibung der Umgebung Wasserbauspezifische Beispiele 1) für die Zuordnung von Expositionsklassen (informativ) 1 Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko X0 Bauteile ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall in nicht betonangreifender Umgebung Unbewehrter Kernbeton bei zonierter Bauweise 2 Bewehrungskorrosion, ausgelöst durch Carbonatisierung XC1 Trocken oder ständig nass Sohlen von Schleusenkammern; Sparbecken oder Wehren; Schleusenkammerwände unterhalb UW; hydraulische Füllund Entleersysteme XC2 Nass, selten trocken Schleusenkammerwände im Bereich zwischen UW und OW (sinngemäß Sparbeckenwände) XC3 Mäßige Feuchte Nicht frei bewitterte Flächen (Außenluft, vor Niederschlag geschützt) XC4 Wechselnd nass und trocken Freibord von Schleusenkammer- oder Sparbeckenwänden; Wehrpfeiler oberhalb OW; freibewitterte Außenflächen

46 Expositionsklassen Klassen- bezeich- nung Beschreibung der Umgebung Wasserbauspezifische Beispiele 1) 8 Wasserbeaufschlagung durch Süß- oder Meerwasser 2) für die Zuordnung von Expositionsklassen (informativ) XW1 Ständig Schleusenkammer- oder Sparbeckenwände unterhalb UW XW2 Wechselnd nass und trocken Schleusenkammer- oder Sparbeckenwände zwischen UW und 9 Rückseitige Durchfeuchtung 3) OW XRD Rückseitige Durchfeuchtung Bauteil mit wasserführenden Rissen oder Arbeitsfugen, Bauteil aus Beton mit erhöhter Wasserdurchlässigkeit und rückseitiger Wasserbeaufschlagung 1) Diese Beispiele gelten für die überwiegende Beanspruchung während der Nutzungsdauer. Abweichende Umgebungsbedingungen während der Bauzeit oder Nutzung (z.b. Trockenlegung) führen erfahrungsgemäß nicht zu Schäden. 2) Nur von Relevanz bei Schutz- und Instandsetzungssystemen gemäß Abschnitt 5, 6 und 7 3) Keine Baustoffanforderungen, sondern konstruktive Maßnahmen erforderlich.

47 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandsetzungssystem Schwinden Bauteil Verformungsverhalten Alt - Neu Erdhinterfüllung

48 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandsetzungssystem Spaltwasserdruck Bauteil Erdhinterfüllung

49 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandsetzungssystem Adhäsion Bauteil Verankerung Erdhinterfüllung

50 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandsetzungssystem Risse akzeptieren Bauteil Bewehrung oder Fasern Erdhinterfüllung

51 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau Instandsetzungssystem Gefügestörungen im Bauteil Altbeton Schichtdicke Instandsetzungssystem? Erdhinterfüllung Frostkritischer Temperaturhorizont Höherer Sättigungsgrad

52 Temperaturbeanspruchung

53 Absolute Minimaltemperaturen ( ) ] Betontemperatur [ C Tiefe [mm] Schleusenkammer Sparbecken Bauteiloberfläche (wasserseitig) Sparbeckenoberfläche (frei bewittert)

54 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau

55 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau

56 Instandsetzungsgrundsätze im Wasserbau

57 Altbetonklassen gemäß ZTV-W LB Altbetonklasse Druckfestigkeit 1) Abreißfestigkeit 2) Mittelwert Kleinster Einzelwert N/mm² N/mm² N/mm² A A2 > 10 0,8 0,5 A3 > 20 1,2 0,8 A4 > 30 1,5 1,0 RL SIB, ZTV-ING 1) Mittelwert der Druckfestigkeit (Bestimmung nach DIN EN ) 2) Kleinster Einzelwert / Mittelwert (Bestimmung nach DIN EN 1542)

58 Altbetonklasse - Instandsetzungssystem Tabelle 0.3: Zulässige Schutz- und Instandsetzungssysteme bzw. Instandsetzungsverfahren gemäß ZTV-W LB 219 bei flächigem Auftrag Altbetonklasse Beton (Abschnitt 3) Spritzbeton (Abschnitt 4) Spritzmörtel / Spritzbeton (Abschnitt 5) PCC (Abschnitt 6) d 90 mm 1) d 90 mm 1) 20 d 60 mm 10 d 50 mm OS (Abschnitt 7) Verankert, bewehrt Unverankert, unbewehrt A1 X X 2) A2 X X S-A2 3) A3 X X S-A3 3) --- X 4) A4 X X S-A4 3) X X

59 Altbetonklasse A1

60 Betonvorsatzschale

61 Altbetonklasse - Instandsetzungssystem Tabelle 0.3: Zulässige Schutz- und Instandsetzungssysteme bzw. Instandsetzungsverfahren gemäß ZTV-W LB 219 bei flächigem Auftrag Altbetonklasse Beton (Abschnitt 3) Spritzbeton (Abschnitt 4) Spritzmörtel / Spritzbeton (Abschnitt 5) PCC (Abschnitt 6) d 90 mm 1) d 90 mm 1) 20 d 60 mm 10 d 50 mm OS (Abschnitt 7) Verankert, bewehrt Unverankert, unbewehrt A1 X X 2) A2 X X S-A2 3) A3 X X S-A3 3) --- X 4) A4 X X S-A4 3) X X

62 Altbetonklasse - Instandsetzungssystem Tabelle 0.3: Zulässige Schutz- und Instandsetzungssysteme bzw. Instandsetzungsverfahren gemäß ZTV-W LB 219 bei flächigem Auftrag Altbetonklasse Beton (Abschnitt 3) Spritzbeton (Abschnitt 4) Spritzmörtel / Spritzbeton (Abschnitt 5) PCC (Abschnitt 6) d 90 mm 1) d 90 mm 1) 20 d 60 mm 10 d 50 mm OS (Abschnitt 7) Verankert, bewehrt Unverankert, unbewehrt A1 X X 2) A2 X X S-A2 3) A3 X X S-A3 3) --- X 4) A4 X X S-A4 3) X X

63 Altbetonklasse A4

64 Altbetonklasse A4 Spritzmörtel S-A4 M2 (SPCC) gemäß RL SIB + Wasserbeständigkeit - Schwingbeanspruchung

65 Altbetonklassen A2, A3

66 Altbetonklassen A2, A3 Instandsetzungssystem?

67 Instandsetzungssysteme für A2, A3?

68 Instandsetzungssystem??? M2 (SPCC) gemäß RL SIB Modifizierter SPCC

69 Instandsetzungssystem??? Ziel: Spritzmörtel - dünnschichtig - unverankert - unbewehrt

70 Altbetonklasse - Instandsetzungssystem Tabelle 0.3: Zulässige Schutz- und Instandsetzungssysteme bzw. Instandsetzungsverfahren gemäß ZTV-W LB 219 bei flächigem Auftrag Altbetonklasse Beton (Abschnitt 3) Spritzbeton (Abschnitt 4) Spritzmörtel / Spritzbeton (Abschnitt 5) PCC (Abschnitt 6) d 90 mm 1) d 90 mm 1) 20 d 60 mm 10 d 50 mm OS (Abschnitt 7) Verankert, bewehrt Unverankert, unbewehrt A1 X X 2) A2 X X S-A2 3) A3 X X S-A3 3) --- X 4) A4 X X S-A4 3) X X BAW-Merkblatt "Spritzmörtel"

71 Planung Betoninstandsetzung Basis: ZTV-W LB 219 (Abschnitt 0) + RL SIB (Teil 1) Bauwerksbegutachtung, Instandsetzungsbedarf (Istzustand, Schadensursachen, Soll/Ist, Instandsetzungsziele, ) Instandsetzungskonzept, Instandsetzungsplan (Grundsätze Instandsetzung, Ausführung, Standsicherheit, Brandschutz ) RL SIB ATV DIN ZTV-W LB 219 (Anlage zur Ausschreibung)

72 0 Planungshinweise 0.1 Instandsetzungsplan, Instandhaltungsplan 0.2 Planungsgrundsätze 0.3 Expositionsklassen 0.4 Altbetonklassen 0.5 Zulässige Schutz- und Instandsetzungssysteme

73 1 Allgemeines Grundlage für Ausführung: - Instandsetzungsplan - Beurteilung Standsicherheit Allgemeine Baugrundsätze (Betondeckung: mm (bei Chlorid mm)... Anforderungen an AN analog RL SIB (Personal, Ausstattung) Überwachung der Ausführung auf Basis RL SIB (stets Überwachung durch AN und durch anerkannte Überwachungsstelle) Verjährungsfrist für Mängelansprüche: 5 Jahre...

74 2 Untergrundvorbehandlung Gemeinsame visuelle Begutachtung vor Beginn und nach Abschluß der Untergrundvorbehandlung durch AG und AN; Abgleich mit Instandsetzungsplan Ausführungskonzept - Vorgesehene Untergrundvorbehandlungsverfahren - Maßnahmen zur Einhaltung der Abtragstiefe - Fördern und Entsorgen von Abbruchgut etc. - Ggf. Abbruchanweisung gemäß berufsgenossenschaftlichen UVV

75 2 Untergrundvorbehandlung Gemeinsame visuelle Begutachtung vor Beginn und nach Abschluß der Untergrundvorbehandlung durch AG und AN; Abgleich mit Instandsetzungsplan Ausführungskonzept Ausführungsplan - Bauteilplan mit Angaben des Ziels der Untergrundvorbehandlung - Konkreter Zeitplan - Maßnahmen zum Schutz benachbarter Flächen - Maßnahmen bei Antreffen unplanmässiger Bau- oder Bauteilzustände...

76 2 Untergrundvorbehandlung Gemeinsame visuelle Begutachtung vor Beginn und nach Abschluß der Untergrundvorbehandlung durch AG und AN; Abgleich mit Instandsetzungsplan Ausführungskonzept Ausführungsplan Abreißfestigkeit des Betonuntergrundes nach Abschluß der Untergrundvorbehandlung...

77 2 Untergrundvorbehandlung Tabelle 2.1: Anforderungen an die Abreißfestigkeit des Betonuntergrundes nach Abschluss der Vorbehandlung System Mittelwert Kleinster Einzelwert N/mm 2 N/mm 2 1 Beton unbewehrt 1,5 1,0 2 (Abschnitt 3) verankert, bewehrt keine Anforderung keine Anforderung 3 Spritzbeton verankert, d 150 mm keine Anforderung keine Anforderung 4 (Abschnitt 4) bewehrt d < 150 mm 0,8 0,5 5 Spritzmörtel/ S-A2 0,8 0,5 6 Spritzbeton unbewehrt S-A3 1,2 0,8 7 (Abschnitt 5) S-A4 1,5 1,0 8 PCC 1,5 1,0 unbewehrt (Abschnitt 6) 9 OS 1 keine Anforderung keine Anforderung 10 OS 4 1,3 0,8 OS 11 ohne Feinspachtel 1,0 0,6 (Abschnitt 7) OS 5 12 mit Feinspachtel 1,3 0,8 13 OS 11 1,5 1,0

78 2 Untergrundvorbehandlung

79 3 Beton Basis: DIN 1045 / DIN EN (prinzipiell gleiche Anforderungen) "Gleichklang" mit ZTV-W LB 215 (Neubau) Schichtdicken ab 90 mm (Vorsatzschalen ab 300 mm) Verankert und bewehrt (Ausnahme Einzelschadstellen) Eignungsprüfung (Wassereindringtiefe, Frostwiderstand...) Betonierkonzept, Betonierplan Sonderregelungen für Vorsatzschalen (Schleusenkammerwand etc.) - Anwendung DAfStb-RL "Massige Bauteile aus Beton" - Begrenzung Frischbetontemperatur - Begrenzung adiabatische Temperaturentwicklung...

80 Betonvorsatzschale

81 Betonvorsatzschale

82 3 Beton

83 3 Beton

84 3 Beton

85 3 Beton

86 4 Spritzbeton (bewehrt) Basis: DIN (2004)

87 4 Spritzbeton (bewehrt) Basis: DIN (2004) Schichtdicken ab 90 mm (Vorsatzschalen ab 150 mm) Flächig: verankert und bewehrt Eignungsprüfung Betonierkonzept, Betonierplan Sonderregelungen für Vorsatzschalen (Schleusenkammerwand etc.) Neu: Abschnitt 4 regelt nicht mehr Spritzmörtel/Spritzbeton unverankert, unbewehrt nach DIN 18551

88 4 Spritzbeton (bewehrt)

89 5 Spritzmörtel/Spritzbeton (unbewehrt) Gleichbehandlung Spritzmörtel mit / ohne Kunststoffmodifizierung Schichtdicken 20 bis 60 mm Unverankert, unbewehrt 3 Mörtelgruppen (S-A2, S-A3, S-A4) Zuordnung Expositionsklassen Basis: BAW-Merkblatt "Spritzmörtel" mit Prüfungen / Anforderungen...

90 Tabelle 1: Anforderungen im Rahmen des Verwendbarkeitsnachweises Zeilen- Nr. Einheit Anforderung Spritzmörtel/Spritzbeton/Feinmörtel S-A2 S-A3 S-A Ausgangsstoffe RL SIB, Tab. 4.7, Zeilen Frischmörtel/ Frischbeton verschiedene [2] RL SIB, Tab. 4.7, Zeilen 12, 19 3 erhärteter Mörtel/ Beton, im Zwangsmischer hergestellt RL SIB, Tab. 4.7, Zeilen Festigkeiten, Lagerung A % RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 20 5 Biegezugfestigkeit, Lagerung B Wert ermitteln [1] 6 15 nach 28 d; 25 nach 28 d; Druckfestigkeit, N/mm² 90 d wie RL SIB, 90 d wie RL SIB, Lagerung B alle Tab. 4.7, Zeile 21 Tab. 4.7, Zeile 21 7 Quellen (28 d) RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 22 8 Schwinden (28 und 90 d) mm/m Wert ermitteln; 0,6 nach 28 d und 0,8 nach 90 d 9 Trockenrohdichte kg/dm³ RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 24 RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 21 RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 21 RL SIB, Tab. 4.7, Zeile Statischer E-Modul kn/mm² Wert ermitteln [1] 25 [9] Beständigkeit in 11 erhärteter Mörtel/ % RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 27 Calciumhydroxidlösung Beton, gespritzt 12 Kapillare Wasseraufnahme Kg/(m²h -0,5 ) Wert ermitteln [1] 13 Dauerhaftigkeit bei Wasserwechselbeanspruchung 14 Carbonatisierungstiefe 15 Chlorideindringwiderstand XC1, XC2, XC3, XC4 XD1, XD2, XD3, XS1, XS2, XS3 % β BZ(MWW)/β BZ(23/50) im Alter von 91 d mind. 60 % mm Wert ermitteln [1] [7] m²/s Anforderungen gemäß Merkblatt [4] RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 28 RL SIB, Tab. 4.7, Zeile 26 Prüfung nach Kennwertgruppe Kennwert/Prüfgesichtspunkt Expositionsklasse Regelwerk/Merkblatt/Anhang RL SIB ZTV-W LB 219 Anhang 5 RL SIB (Prüfalter 28, 56, 90, 180, 365 d) BAW-Merkblatt Chlorideindringwiderstand 16 XF1 entfällt wegen Zeile XF2 Frostwiderstand [2] entfällt wegen Zeile 26 BAW-Merkblatt 18 XF3 Anforderungen gemäß Merkblatt [6] Frostprüfung (CIF) BAW-Merkblatt 19 XF4 Anforderungen gemäß Merkblatt Frostprüfung (CDF)

91 Zusammenstellung der für den Wasserbau zugelassenen Stoffe, Einrichtungen und Verfahren für Spritzmörtel/Spritzbeton gemäß ZTV-W LB 219, Abschnitt 5.4 (Ausgabe 2004) (Zusammenstellung Wasserbau) Stand: Min- zugelassene Expositionsklassen lfd.nr. Hersteller Produkt destan- nach ZTV-W LB 219 Ablaufforde- X0 XC XD XS XF XA XM XW datum rungen erfüllt für a b c d e f g h i j k l m 1 MC-Bauchemie S-A2 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- Nafufill GTS Müller GmbH & Co. KG S-A3 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- (WHS) Bottrop S-A4 X /- -/ MC-Bauchemie Nafufill S-A2 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- 2 Müller GmbH & Co. KG GTS-HS S-A3 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/ Bottrop (WHS) S-A4 X /- -/- 1-2 Pagel Spezial-Beton SP 20 Pagel S-A2 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- 3 GmbH & Co. KG SPCC-Mörtel S-A3 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/ Essen (WHS) S-A4 X ) -/- 1-2 Sakret GmbH 4 Bad Lauterberg i. Harz Sika Deutschland GmbH 5 Stuttgart StoCretec GmbH 6 Kriftel 1) : Nachweis über Zusammensetzung (WHS): Werksmäßig hergestellter Spritzmörtel/Spritzbeton (BGS): Baustellengemischter Spritzmörtel/Spritzbeton Sakret Spritzmörtel S-A2 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- SPCC 3 S-A3 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/ (WHS) S-A4 X ) -/- 1-2 SikaCem S-A2 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- Gunit 212S S-A3 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/ (WHS) S-A4 X ) -/- 1-2 StoCrete S-A2 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- TS100 S-A3 -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/ (WHS) S-A4 X /- -/- 1-2 Hinweise: BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Über die Eignung Karlsruhe der Produkte Hamburg im jeweiligen Ilmenau Anwendungsfall entscheidet Referat der B3 zuständige, Baustoffe sachkundige A. Planer. Westendarp

92 5 Spritzmörtel/Spritzbeton (unbewehrt) S-A4-Mörtel - Anforderungen wie M2 (SPCC), aber ohne Schwingbeanspruchung und mit Nachweis Wasserbeständigkeit - Grundsätzlich für XF, XC und XW geeignet - Zusätzliche Nachweise für XD, XS, XA1, XA2, XM1 - Bei XA3, XM2, XM3 Entscheidung durch sachkundigen Planer

93 5 Spritzmörtel/Spritzbeton (unbewehrt) S-A2- / S-A3-Mörtel - Geringere Festigkeitsanforderungen als bei S-A4 ( 15 N/mm² (S-A2) bzw. 25 N/mm² (S-A3)) - Minimierung Verbundspannungen Weg A: Schwinden 0,6 mm/m (28d) bzw. 0,8 mm/m (90d) E-Modul 30 N/mm² (S-A2) bzw. 35 N/mm² (S-A3) Weg B: Schwinden 0,8 mm/m (28d) bzw. 1,0 mm/m (90d) E-Modul 25 N/mm² (S-A2) bzw. 30 N/mm² (S-A3) - Verbundprüfungen mit geringerfesten Altbetonen - Nachweis thermische Verträglichkeit nach BAW-Merkblatt - CDF-/CIF-Prüfung am Verbundkörper...

94 5 Spritzmörtel/Spritzbeton (unbewehrt) S-A2- / S-A3-Mörtel Anpassung Materialeigenschaften Instandsetzungssystem an geringerfeste Untergründe begonnen Problematik Risse und lokale Fehlstellen offen Entwicklungsbedarf!

95 6 PCC Basis: RL SIB (M2-Mörtel "ohne Schwingbeanspruchung") Zusatzprüfung: Dauerhaftigkeit bei Wasserwechselbeanspruchung Schichtdicken 10 bis 50 mm (lokal bis 100 mm) Unverankert, unbewehrt Nur für Altbetonklasse A4 Expositionsklassen analog S-A4-Mörtel...

96 7 Oberflächenschutzsysteme (OS) Basis: RL SIB (OS1, OS4, OS5, OS11) Expositionsklassen: nur bei nicht bei XC1 (trocken), XC3, XC4, XD1, XS1, XF1, XF2, XM1 (nur OS11) XW1, XW2, XRD Künftig keine wasserbauspezifischen Zusammenstellungen für OS...

97 Anhänge 1 TP Verbundfestigkeit von Betonersatz 2 TP Ankerzugversuch 3 TP Bestimmung Wassergehalt durch Darren 4 TP Behindertes Schwinden 5 TP Dauerhaftigkeit bei Wasserwechselbeanspruchung 6 Überwachung der Ausführung durch das ausführende Unternehmen 7 Schutzeinrichtungen gegen Witterungseinflüsse 8 Literaturverzeichnis

98 Merkblätter BAW-Merkblätter Spritzmörtel/Spritzbeton nach ZTV-W LB 219, Abschnitt 5 Frostprüfung von Beton Chlorideindringwiderstand von Beton DWA-Merkblatt (früher: ATV-DVWK-Merkblatt) Injektionen mit hydraulischen Bindemitteln in Wasserbauwerken aus Massenbeton

99 Chlorideindringwiderstand von Beton

100 Chloriddiffusionskoeffizient 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 CEM I CEM I + FA CEM III/B Z=320 bzw. Z=288 / FA=64 (Datenbasis: RWTH Aachen / ibac)

101 Chloriddiffusionskoeffizient 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 CEM I CEM I + FA CEM III/B Z=320 bzw. Z=288 / FA=64 (Datenbasis: RWTH Aachen / ibac)

102 Chlorideindringwiderstand von Beton Beton (Abschnitt 3) und Spritzbeton (Abschnitt 4): - Einhaltung der Mindestanforderungen gemäß DIN (w/z-wert,...)

103 Chlorideindringwiderstand von Beton Beton (Abschnitt 3) und Spritzbeton (Abschnitt 4): - Einhaltung der Mindestanforderungen gemäß DIN (w/z-wert,...) - Bei XD3 und XS3 hüttensandhaltige Zemente (HS-Anteil > 21%) oder Flugasche (> 50 kg/m³)

104 Chlorideindringwiderstand von Beton Beton (Abschnitt 3) und Spritzbeton (Abschnitt 4): - Einhaltung der Mindestanforderungen gemäß DIN (w/z-wert,...) - Bei XD3 und XS3 hüttensandhaltige Zemente (HS-Anteil > 21%) oder Flugasche (> 50 kg/m³) Spritzmörtel (Abschnitt 5) und Mörtel (Abschnitt 6):

105 Chlorideindringwiderstand von Beton Beton (Abschnitt 3) und Spritzbeton (Abschnitt 4): - Einhaltung der Mindestanforderungen gemäß DIN (w/z-wert,...) - Bei XD3 und XS3 hüttensandhaltige Zemente (HS-Anteil > 21%) oder Flugasche (> 50 kg/m³) Spritzmörtel (Abschnitt 5) und Mörtel (Abschnitt 6): - Bei XD und XS Prüfung Chloridmigrationswiderstand nach BAW-Merkblatt Bemessungsansatz für XS3

106 Chlorideindringwiderstand von Beton - Cl- frei Anode Cl - Cl- Cl - Kathode Potentialdifferenz Betonzylinder (RWTH Aachen / ibac)

107 Zusammenfassung Notwendigkeit wasserbauspezifischer Regelungen für Betoninstandsetzung Mit und zugehörigen Merkblättern geeignete und aktuelle Basis für Instandsetzungsmaßnahmen an Wasserbauwerken verfügbar Rahmenbedingungen für Spritzmörtel für geringerfeste Betonuntergründe geschaffen (S-A2, S-A3) Mittelfristiges Ziel: Nationales/europäisches Regelwerk als allgemeingültige Basis für Instandsetzungsmaßnahmen

108 2. Krefelder Planertag 31. Oktober 2007 Krefeld A. Westendarp Instandsetzungsmaßnahmen an Betonbauwerken im Verkehrswasserbau

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a b c d e f g h i j k l Zusammenstellung der für den Wasserbau zugelassenen Stoffe, Einrichtungen und Verfahren für Zementmörtel/Beton mit Kunststoffzusatz (PCC) und Zementmörtel gemäß ZTV-W LB 219, Abschnitt.4 (Zusammenstellung

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