ÄNDERUNGEN SN EN / NE: 2013

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1 ÄNDERUNGEN SN EN / NE: 2013 VBBK HERBSTTAGUNG SANDRO CORAY BAUGEOLOGIE UND GEO-BAU-LABOR AG, CHUR

2 ZUR PERSON: SANDRO CORAY Geologe, MSc Jg 1981, ledig wohnhaft in Chur, aufgewachsen in Domat/Ems Kurz-CV seit 2012 Fachbereichsleiter Materialprüfungen, Baugeologie und Geo- Bau-Labor AG Bereichsleiter Mineralstoffe/Erdbau IMP Bautest AG, Oberbuchsiten Sekundar-/Realschullehrer, OS Buchholz, Thun Bachelor-/Masterstudium in Geologie Universität Bern 2002 Geologie Praktikum Strassenbaulabor TBA GR 2

3 INHALT Vorstellung Sandro Coray Technische Änderungen Änderungen SN EN k-wert Ansatz Anforderungen an den Beton Pfahlbeton Chemischer Angriff Dauerhaftigkeitsprüfungen Neue Prüfungen Karbonatisierungswiderstand Sulfatwiderstand AAR-Beständigkeit Prüfhäufigkeiten / -kosten Ausblick BB TBA GR 3

4 ÄNDERUNGEN SN EN 206-1:2000 NA SIA MB 2042 (AAR) und SIA MB 2030 (RC-Beton) als Referenz-Dokumente Unterteilung XD2 XD2a Chloridgehalt <0.5g/l Schwimmbäder, Süsswasser Betonsorten D + E abgedeckt XD2b Chloridgehalt >0.5g/l Solebäder, Salzwasser Betonsorten F + G abgedeckt SVB in SN EN geregelt 4

5 K-WERT ANSATZ Anhänge NA, NB, NC, ND und div. Entscheide Normkommission wurden zusammengefasst NE Zugabe von reaktiven Zusatzstoffen Typ II Grundsätzlich anzuwenden bei CEM I (32.5, 42.5 und 52.5) und CEM II/A-LL (Portlandkalksteinzement z.b. Holcim Fluvio, 42.5 und 52.5) 5

6 K-WERT ANSATZ Zement Zusatzstoff k-wert Max. zulässig bez. Min.CEM Bemerkung CEM I Flugasche M-% Alle Expositionsklassen Silikastaub M-% Alle Expositionsklassen Hüttensand M-% Nur für Tiefbaubetone (D- G); in Ausnahmefällen für Hochbaubetone XC1-4, XD1, XF1 Puzzolan (Hydrolith F200) M-% Alle Expositionsklassen Ohne XF2 und XF4 6

7 K-WERT ANSATZ Zement Zusatzstoff k-wert Max. zulässig bez. Min.CEM CEM II/A-LL Flugasche M-% (Kalkstein wird eingerechnet, z.b. Fluvio = 6-20 M-% ) Puzzolan (Hydrolith F200) Bemerkung Expositionsklassen XC1-4, XD1, XF1 Für andere Exp. mit 6-20 M-% ) Eignungsprüfung M-% (Kalkstein wird eingerechnet, z.b. Fluvio = 6-20 M-% ) Expositionsklassen XC1-4, XD1, XF1 Für andere Exp. mit Eignungsprüfung Nur verwendbar wenn AAR Nachweis i.o. 7

8 8 ANFORDERUNGEN AN BETON

9 ANFORDERUNGEN AN BETON SN EN 206-1/NE:2013 spricht von Beton-Sorten 0, A bis G, Sorte A entspricht zur Zeit nicht NPK A (nach CRB- Katalog) Festigkeitsklasse Sorte A = C20/25 NPK A = C25/30 Empfehlung: Bezeichnung NPK A (resp. A230, A231, A260 A261) verwenden mit der zugehörigen Festigkeitsklasse C25/30 und Hinweis auf Sorte A Risiko von späteren Folgekosten Auf Anfrage Kunde Sorte A C20/25 (A130) liefern Zementreduktion aufgrund der Festigkeitsklasse möglich, aber Mindestzementgehalt ist gleich geblieben. 9

10 ANFORDERUNGEN AN BETON Karbonatisierungswiderstand nach SIA 262-1:2013 Anhang I statt Wasserleitfähigkeit Wasserleitfähigkeit nur noch bei Sorten B (Tab. Bez. e) ) 10

11 ANFORDERUNGEN AN BETON PFAHLBETONE P1 P4 Harmonisierung mit den Anforderungen aus SN EN

12 12 ANFORDERUNGEN AN BETON PFAHLBETONE P1 P4

13 13 CHEMISCHER ANGRIFF = Protego = Modero 3B = Robusto

14 ERSTPRÜFUNGEN Bei Änderung der Ausgangsstoffe, muss die Erstprüfung wiederholt werden. Als wesentliche Änderung gelten gem. SN EN 206-1/NE, Ziff. 9.5: Änderung der Zementart und Zementmenge (±15 kg/m 3 ) Herkunft oder Eigenschaft der Ausgangsstoffe Zusatzstoffe: Flugasche und Hydrolith F200 (±15 kg/m 3 ) Zusatzmittel: Dosierung grösser als Höchstdosierung 14

15 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN Bestehende: Wasserleitfähigkeit (WL) Wassereindringwiderstand (WD) Chloridwiderstand (CW) Frost-Tausalzwiderstand (FT) resp. BE I/II (TBA GR) AAR-Beständigkeit (objektspez.) Performance-Test Mikrobar-Test NEU: Karbonatisierungswiderstand (KW) Sulfatwiderstand (objektspez.) 15

16 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN WASSEREINDRINGWIDERSTAND (WD) Wasserdichtigkeit kann ohne Nachweis angenommen werden für Betonsorten C, D, E, F, G bis 10 m Wassersäule ( 1 bar) Für Betonsorten B (XC3) und höhere objektbezogene Anforderungen ist der Nachweis mittels WD-Prüfung nötig (Wassereindringungunter Druck: Prüfung = 5 bar) Bei höherer Anforderung an die Dichtigkeit Bei Bauteildicken 250 mm Bei drückendem Wasser über 10 m Wassersäule 16

17 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN AAR-BESTÄNDIGKEIT SIA MB 2042 in Kraft gesetzt seit Sept Neu für 2014 müssen durch den Betonhersteller die Präventionsklassen angegeben werden, welche die Betone abdecken. P1 = keine Massnahmen erforderlich P2 = AAR-beständiger Beton erforderlich P3 = AAR-beständiger Beton und konstruktive Massnahmen erforderlich 17

18 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN AAR-BESTÄNDIGKEIT Die Präventionsklasse P3 muss mit zusätzlichen Massnahmen durch den Projektverfasser abgedeckt werden. Als Betonhersteller kann nur die Klasse P2 abgedeckt werden. AAR-beständiger Beton gemäss SIA MB 2042 darf nur von Betonherstellern, die nach SN EN zertifiziert sind, geliefert werden. Ausschreibung muss durch den Projektverfasser folgendermassen lauten: Beton gemäss SN EN C30/37, XC4(CH), XD3(CH), XF4(CH), Dmax 32, Cl 0.1, C3, AAR-P2 18

19 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN AAR-BESTÄNDIGKEIT Präventionsklasse P2 ist zu deklarieren (Preisliste, WPK) AAR-P2 Präventionsklasse P2 wird erfüllt, wenn: Positive Langzeiterfahrungen vorhanden schwierig, GR viele Schäden Petrografische Zusammensetzung unbedenklich praktisch unmöglich im Alpinen Raum Mikrobar-Prüfung bestanden praktisch unmöglich im Alpinen Raum Beton-Performance-Prüfung bestanden (Dehnung nach 5/12 Mt <0.2/0.3 mm/m) Mit CEM I oft nicht möglich im Alpinen Raum Anforderung TBA GR <0.4/0.6 mm/m P2 gem. SIA MB 2042 nur «nicht stark reaktiv» 19

20 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN AAR-BESTÄNDIGKEIT Beton Performance Test Übertragbarkeit auf andere Rezepturen geregelt Gesteinskörnung Gleiches Abbaugebiet, gleicher Brechkornanteil (Achtung bei Grossprojekten vorsorgen, wenn GK zugekauft werden müssen) Zement w/z Gleiche Zementart vom gleichen Werk, max. 50kg/m 3 Beton niedriger Gehalt Max. ± 0.05 variieren Zusatzstoffe Max. ± 10 M-% variieren, gleiche Klasse, gleicher Hersteller Zusatzmittel Alkaliengehalt max. 50 M-% niedriger, gleicher Typ, gleicher Hersteller Prinzip: man kann weglassen, aber nicht hinzufügen Gültigkeit Beton Performance Test = 5 Jahre Achtung viele Werke in GR haben erste Prüfungen durchgeführt. Erneuerung

21 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN KARBONATISIERUNGSWIDERSTAND Warum eine neue Prüfung? Korrosion infolge Karbonatisierung = Häufigste Schadenursache in der CH Bisher über tiefe w/z-wert zu dichteren Betonen gelangt Durch nachhaltiges Bauen Forderung nach Zementen mit geringerem Energie-Herstellungsbedarf CEM II + III Quelle: Anforderungen an den Karbonatisierungswiderstand von Betonen, Forschungsauftrag AGB 2008/012; Dr. Fritz Hunkeler (TFB) 21

22 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN KARBONATISIERUNGSWIDERSTAND Geringerer Klinkergehalt = geringerer Puffer für ph- Änderungen = erhöhte Karbonatisierungsgeschwindigkeit Korrosion beginnt bei ph < 11.5, nach Einbau ph > 12.5 Wieso KW statt WL? Sehr schwache Korrelation von Wasserleitfähigkeit WL und Karbonatisierungswiderstand KW (Verhalten Wasser CO2) WL = indirekte Prüfung, KW = direkte Prüfung Mit neuen Zementen und Zusatzstoffen ist Langzeiterfahrung verloren gegangen. Leistungsbezogene Anforderungen nach Modellrechnungen für 50 oder 100 Jahre (XC3, XC4) 22

23 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN KARBONATISIERUNGSWIDERSTAND Die Prüfung: Durchzuführen bei Sorten B, C, D und E Herstellung eines Prismas 120x120x360 mm Nachbehandlung sehr wichtig (Ausschalen nach 1 Tag, 3 Tage Wasserlagerung, und Lagerung bei 4% - CO2, 57 % RL, 20 C) PK muss nach 1 Tag im Labor sein. Beginn Prüfung nach 28 Tagen Messung Karbonatisierungstiefe nach 7, 28, 63 Tagen Auswertung und Umrechnung auf natürliche Bedingungen 23

24 24 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN KARBONATISIERUNGSWIDERSTAND

25 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN KARBONATISIERUNGSWIDERSTAND Expositionsklasse Nutzungsdauer Grenzwert K max XC3 50 Jahre K N 5.0 mm/ Jahr ½ 100 Jahre K N 4.0 mm/ Jahr ½ XC4 50 Jahre K N 5.0 mm/ Jahr ½ Anforderung an den Mittelwert 100 Jahre K N 4.5 mm/ Jahr ½ Grenzwertabweichung +0.5 mm/ Jahr ½ Anforderung an XC3 höher, da vergleichsweise zu hoher zulässiger w/z-wert (Sorte B: w/z = 0.60) 25

26 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN SULFATWIDERSTAND Änderung der Prüfnorm SIA 262/1:2013 per 1. Aug

27 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN SULFATWIDERSTAND Prüfverfahren SIA 262/1 Anhang D SIA 262/1:2013 Anh. D Prüfserie 6/8 Bohrkerne D=28mm, L=150mm 6/8 Bohrkerne D=28mm, L=150mm Lösung Na2SO4 Lösung (5-%) Na2SO4 Lösung (5-%) Dauer 1 Monat 3 Monate Ablauf Prüfkriterium Auswertung 4 Tränkungs- Trocknungszyklen 2 Tage Tränken, 5 Tage Trocknen Längenänderung nach letztem Zyklus Formel mit Einfluss Zementgehalt 4 Tränkungs- Trocknungszyklen 5 Tage Tränken, 2 Tage Trocknen + 8 Wochen zusätzliches Tränken Längenänderung nach Zusatzlagerung Längenänderung Anforderung Sulfatdehnung Δl 0.5 Sulfatdehnung Δl

28 28 NEUE DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN SULFATWIDERSTAND

29 29 DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN PRÜFHÄUFIGKEITEN

30 30 DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN BETONFAMILIEN

31 DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNGEN PRÜFKOSTEN Exkl. Herstellung der Prüfkörper Prüfung Kosten Kosten Prüfkörpergewinnung Wasserleitfähigkeit (WL) Wassereindringwiderstand (WD) Chloridwiderstand (CW) Frost-Tausalzwiderstand (FT) SIA C BE II FT (TBA GR) Karbonatisierungswiderstand (KW) Sulfatwiderstand (ab ) AAR Beton Performance Test Mt. Bemerkung 31

32 AUSBLICK ÄNDERUNGEN 2014 BB2 TIEFBAUAMT GRAUBÜNDEN (BASIEREND AUF NOCH NICHT GENEHMIGTEN ENTWURF) Anhang 10 Kunstbauten (für Betonhersteller relevante Änderungen) Als Pfahlbeton werden P1 und P2 verwendet Konsistenz aber beide F5 FBK auf Baustelle: Einbau ausserhalb der Grenzwerte nach Kennwertblatt Beton (KBB) nur auf Einwilligung des Herstellers. Es muss in jedem Fall eine Würfelserie hergestellt werden. Karbonatisierungswiderstand: Ist gemäss SN EN 206-1/NE:2013 durchzuführen. Bei Betonsorte D(T1) für unbewehrte Tunnelinnenringe kann auf den Karbonatisierungswiderstand verzichtet werden. Anstelle FT reicht der Nachweis der F-Beständigkeit. 32

33 AUSBLICK ÄNDERUNGEN 2014 BB2 TIEFBAUAMT GRAUBÜNDEN (BASIEREND AUF NOCH NICHT GENEHMIGTEN ENTWURF) Erstprüfung Wenn eine wesentliche Änderung der Ausgangsstoffe eintritt, muss die Erstprüfung wiederholt werden. Als wesentliche Änderung gelten gem. SN EN 206-1/NE, Ziff. 9.5: Änderung der Zementart und Zementmenge (±15 kg/m 3 ) Herkunft oder Eigenschaft der Ausgangsstoffe Dosierung Zusatzmittel grösser als Höchstdosierung 33

34 AUSBLICK ÄNDERUNGEN 2014 BB2 TIEFBAUAMT GRAUBÜNDEN (BASIEREND AUF NOCH NICHT GENEHMIGTEN ENTWURF) SVB: es sind am Bauteil Bohrkerne zu entnehmen um die Entmischungsneigung abzuklären. Sulfat: bei sulfatbeständigem Beton ist ein HS-Zement zu verwenden (gem. Tab. SN EN 206-1/NE:2013) Die neue Prüfung nach SIA 262/1:2013 ist anzuwenden CEM II/B-M (S-T) (Robusto) für TBA Konstruktionsbeton (bewehrte Kunstbauten) zugelassen inkl. w/z Weitere CEM II Zemente (z.b. Optimo) werden mit grösster Wahrscheinlichkeit nicht als Konstruktionsbeton zugelassen. 34

35 35 BESTEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Fragen???