Anforderungen an den Beton aus Sicht der ausführenden Industrie

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1 Anforderungen an den Beton aus Sicht der ausführenden Industrie Zukünftige Qualitätssicherung im Betonbau - baustellenrelevante Leistungsmerkmale von Beton Aachener Baustofftage 2016, 20. April 2016 Dr. Jörg-Peter Wagner Technical Center - Leiter Baustofftechnik

2 Gliederung Ausgangssituation Randbedingungen für das Bauen mit Beton auf der Baustelle Erfolgsgarantie: Werkvertragsrecht versus Liefervertrag Was hat sich verändert? Auswirkungen auf die Bauausführung Was sind baustellenrelevante Leistungsmerkmale? Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Bisherige Aktivitäten des DBV Ausblick - Zusammenfassung Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 2

3 Ausgangssituation Randbedingungen für das Bauen mit Beton auf der Baustelle Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 3

4 Ausgangssituation Erfolgsgarantie: Werkvertragsrecht vs. Liefervertrag VOB versus HGB Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 4

5 Ausgangssituation Was hat sich verändert? Vom Dreistoff- zum Vielstoffsystem Bestandteile Beton gestern Grobe Gesteinskörnung (Kies) Feine Gesteinskörnung (Sand) Zement Wasser Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 5

6 Ausgangssituation Was hat sich verändert? Robustheit vs. High-Tech Leistung Robustheit Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 6

7 Ausgangssituation Auswirkungen auf die Bauausführung Bild Bild Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 7

8 Ausgangssituation Auswirkungen auf die Bauausführung Sedimentationsstabilität Luftporenbeton im Wasserbau Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 8

9 Ausgangssituation Auswirkungen auf die Bauausführung Sedimentationsstabilität / Bluten Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 9

10 Ausgangssituation Auswirkungen auf die Bauausführung Sedimentationsstabilität / Bluten Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 10

11 Ausgangssituation Auswirkungen auf die Bauausführung Sedimentationsstabilität / Bluten Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 11

12 Ausgangssituation Auswirkungen auf die Bauausführung Sedimentationsstabilität / PP-Faserbetone Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 12

13 Ausgangsposition Auswirkungen auf die Bauausführung Eisen oben Schnitt h=140 cm Umläufige Bewehrung Beispiel für aufsteigendes Blutwasser Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 13

14 Ausbreitmaß [mm] Ausgangsposition Auswirkungen auf die Bauausführung Konsistenzen fortlaufender Betonlieferungen aus zwei Werken eines Transportbetonherstellers nur 10 der 620 geprüften 32 Betonlieferungen (insges. 127) im vereinbarten Bereich F4, Rest zu weich untersuchte Lieferchargen Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 14

15 Gliederung Ausgangssituation Randbedingungen für das Bauen mit Beton auf der Baustelle Erfolgsgarantie: Werkvertragsrecht versus Liefervertrag Was hat sich verändert? Auswirkungen auf die Bauausführung Was sind baustellenrelevante Leistungsmerkmale? Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Bisherige Aktivitäten des DBV Ausblick -Zusammenfassung Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 15

16 Blutwassermenge in kg/m³ Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? Frischbeton Entmischungsneigung / Homogenität ANMERKUNG zum Kap. 5.2 Grundanforderungen an die Zusammensetzung des Betons: Sofern nicht anders festgelegt, sollte der Beton so entworfen werden, dass Entmischen und Bluten des Betons möglichst gering gehalten werden. 45,00 40,00 35,00 30,00 Beton B1 10 C Beton B1 20 C Beton B1 30 C Beton B2 10 C Beton B2 30 C 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0, Zeit in min Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 16

17 Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? Frischbeton Zement-Zusatzmittel-Verträglichkeit Keine Quelle: TPA H. Göpfert Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 17

18 Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? Frischbeton Bearbeitbarkeit nicht geschalter Flächen Keine DBV Forschungsvorhaben 249 Eindringprüfung Prof. Breitenbücher RUB Eindringprüfung nach Prof. Breitenbücher Penetrationsversuch zur Bestimmung des Glättfensters In Anlehnung an ASTM 403 C und 403 M Kalibrierung erforderlich! Randbedingungen bei Ausführung beachten Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 18

19 Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? Frischbeton Verarbeitungseigenschaften Kap Konsistenz: Konsistenz zum Zeitpunkt der Übergabe Quelle: Hochtief H. Becker Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 19

20 Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? junger Beton Hydrationswärmeentwicklung Keine, lediglich Einstufung nach Zementart In Österreich B4710-1: Einstufung in Wärmeentwicklungsklassen W40, 45 und 55 Reifesimulation Berechnung von Temperatur- und Spannungsfeldern erhärtender Betonbauteile 2003 Bilfinger SE Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 20

21 Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? junger Beton Zugfestigkeitsentwicklung Keine, DIN Möglichkeit der Annahme von 50% der Betonzugfestigkeit in jungen Alter (5d) bei ausschließlichem Zwang aus abfließender Hydratationswärme Reaktionen Rundschreiben des BTB Newsletter HEIDELBERGCEMENT Rundschreiben DBV 9/2014 Prüfverfahren?, Umrechnung? Bild Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 21

22 Was sind baustellenrelevante Eigenschaften? Festbeton Festigkeitseigenschaften Variationskoeffizienten der Druckfestigkeit etc., z.b. in Anlehnung an ACI Ist der überwiegend auf Druckfestigkeit abzielende Konformitätsnachwies noch zeitgemäß? Verformungseigenschaften E- Moduli von Betonen, Gesteinskörnungen Schwindverhalten Dauerhaftigkeitseigenschaften Chloridwiderstand Karbonatisierungswiderstand AKR Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 22

23 Gliederung Ausgangssituation Randbedingungen für das Bauen mit Beton auf der Baustelle Erfolgsgarantie: Werkvertragsrecht versus Liefervertrag Was hat sich verändert? Auswirkungen auf die Bauausführung Was sind baustellenrelevante Leistungsmerkmale? Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Bisherige Aktivitäten des DBV Ausblick - Zusammenfassung Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 23

24 Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Welche Bauwerke / Bauverfahren sind betroffen? Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 24

25 Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Welche Bauwerke / Bauverfahren sind betroffen? Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 25

26 Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Welche Bauwerke / Bauverfahren sind betroffen? z.b. Sichtbetone > SB2 Massige Bauteile WU-Konstruktionen Gleitbauverfahren SVB Unterwasserbetone höhere Festigkeitsklassen Besondere Expositionsklassen Industrieböden LAU-Anlagen.. Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 26

27 Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Erstprüfung, Konformitäts- und Identitätsprüfungen Baustellenrelevante Eigenschaften Anforderungen Frischbeton Anforderungen jungen Beton Konsistenz Anforderungen Festbeton Druckfestigkeit projektspezifisches Anforderungsprofil Beton Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 27

28 Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Überwachungsklassen Ausführungsklassen - BetonBauQualitäten? Definieren von BetonBauQualitäten (BBQ) Definieren von Betonklassen mit Regelanforderung ( rc ) bzw. erweiterten Anforderungen ( ec ) Definieren von Ausführungsklassen Festlegungen des Planers Maßnahmen des Betonherstellers - erweiterte Erstprüfung, Ausgangsstoffe etc. Maßnahmen des Bauausführenden Schalung, Nachbehandlung etc. Anforderungen an Betonhersteller techn. Ausrüstung, Personal etc. Anforderungen an Bauausführenden techn. Ausrüstung, Personal etc. Basierend auf den festgelegten Leistungsmerkmalen für den zu verwendenden Beton und den damit verbundenen Konformitäts- und Identitätsprüfungen Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 28

29 Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Der mögliche Weg Anspruchsvolle Bauwerke Besondere Betone, Bauverfahren, Bauwerkseigenschaften Bauausführender Betonhersteller Planer - Basis: EN 13670/DIN Besondere Bauverfahren bzw. Verarbeitungsregeln - Besondere Anforderungen an jungen Beton (Nachbehdlg.) - Basis: EN 206-1/DIN Besondere Anforderungen an Art, Qualität und Gleichmäßigkeit der Ausgangsstoffe - Besondere Betoneigenschaften (Leistungsmerkmale, Zusammensetzung) - Basis: DIN EN bzw sowie NA s - Festlegungen zu Expositionsklassen, Feuchteklassen, BetonBauQualitäten (BBQ) und Ausführungsklassen - Qualifikation an Personal - Qualifikation an Personal - Qualifikation an Personal Zusammenarbeit erforderlich! Beispiel Sichtbetonteam Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 29

30 Gliederung Ausgangssituation Randbedingungen für das Bauen mit Beton auf der Baustelle Erfolgsgarantie: Werkvertragsrecht versus Liefervertrag Was hat sich verändert? Auswirkungen auf die Bauausführung Was sind baustellenrelevante Leistungsmerkmale? Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Bisherige Aktivitäten des DBV Ausblick - Zusammenfassung Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 30

31 Bisherige Aktivitäten des DBV Was bisher passiert ist Was ist bisher passiert. Erstmals thematisiert in der Herbstsitzung 2009 des HABT fortlaufende Diskussion intern und extern mit VDZ und BTB Parallel Entwicklung eines Positionspapieres Qualitätssicherung im Betonbau Gründung eines AK Zukünftige Qualitätssicherung im Betonbau Herausarbeitung der Forschungsschwerpunkte und die Zuteilung von Fördermitteln durch den DBV Vorstand als Forschungsschwerpunkt B Ausschreibung an interessierte Kreise, später Eingrenzung auf die Prof. Breitenbücher, Brameshuber und Lohaus und gemeinsamer Workshop in 2013 Finalisierung und Beauftragung der ersten Forschungsanträge Parallel Fortführung Gespräche mit VDZ und BTB Vorstellung DAfStb Vorstand, Federführung eines AK zur Vorbereitung für NABau Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 31

32 Bisherige Aktivitäten des DBV und 1. Schritt Entwicklung geeigneter Prüfverfahren zur Festlegung von Kriterien für eine Eignungsprüfung, für eine Annahmeprüfung, für die auf der Baustelle zu treffenden Entscheidungen im Bauablauf DBV, VDZ und BTB-Forschungsprojekte 2. Schritt Gründung eines DAfStb-AK zur Erarbeitung der Grundlagen für die Normungsarbeit Mitarbeit aus allen Kreisen der am Bau Beteiligten Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 32

33 Gliederung Ausgangssituation Randbedingungen für das Bauen mit Beton auf der Baustelle Erfolgsgarantie: Werkvertragsrecht versus Liefervertrag Was hat sich verändert? Auswirkungen auf die Bauausführung Was sind baustellenrelevante Leistungsmerkmale? Betroffene Betone und die Qualitätssicherung Bisherige Aktivitäten des DBV Ausblick - Zusammenfassung Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 33

34 Ausblick - Zusammenfassung Ausgangssituation: unzureichende Betonbauqualitäten Ursachen: fehlende Beschreibung der baustellenrelevanten Eigenschaften Fokus: Anspruchsvolle Betone, Baukonstruktionen, und Bauverfahren Ziele: 1. Definition baustellenrelevanter Betoneigenschaften (ggf. Entwicklung von Prüfverfahren) 2. Anforderungen an die Qualitätssicherung (Planer, Herstellwerk und Baustelle) 3. Besonderer Maßnahmen für bestimmter Bauwerks- bzw. Bauteileigenschaften Umsetzung in Qualitätssicherungsmaßnahmen Implenia Leistungsmerkmale Beton Dr. Jörg-Peter Wagner Seite 34

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