Sichtbeton. Wunsch und Realität. Dipl.-Ing.(FH) Stefan Bender-Graß

Transkript

1 Sichtbeton Wunsch und Realität Dipl.-Ing.(FH) Stefan Bender-Graß

2 Übersicht über den Vortrag Kurze Vorstellung LAFARGE Sichtbeton Wunsch und Realität Planungsgrundlage und Abnahme Einflüsse auf das Erscheinungsbild des Sichtbeton 2

3 Lafarge Zement Deutschland: Daten & Fakten Hauptverwaltung in Karsdorf (Sachsen-Anhalt) Zementwerke in Karsdorf (bei Leipzig) und Wössingen (bei Karlsruhe), ein Mahlwerk in Sötenich (bei Köln) 380 Mitarbeiter Überdurchschnittlich hohe Ausbildungsquote (10%) Jährliche Produktionskapazität: 3,5 Mio. Tonnen Zement 3

4 Produkte und Dienstleistungen Produkte Über 30 Zemente und Binder Spezialzemente: Optacolor, Optazem, Optavelox, Optablue Standardprodukte wie CEM I, CEM II/A-LL, CEM II/B-M (V-LL), CEM II/B-M (S-LL), CEM III/A, CEM III/B Spezifische Produkte für besondere Anwendungen wie Zement mit niedrigem Alkaligehalt, Spritzzemente, hochsulfatbeständige Zemente, Schnellzemente Festigkeitsklassen von 32,5R bis 52,5 R Binder für Bodenverbesserung, Bodenstabilisierung, Verfüllungen 4

5 Wir arbeiten mit allen in der ganzen Baukette INDUSTRIEKUNDEN BAUSTOFFHÄNDLER WOHNUNGEN/GEBÄUDE/ INFRASTRUKTUR Hersteller von Betonfertigteilen Transportbeton- und Bauunternehmen Von Großhändlern über Einzelhändler bis zu spezialisierten Ketten oder Baumärkten Beratung von Architekten und Ingenieurbüros Bauunternehmen: von kleinen bis zu internationalen Unternehmen 5

6 Sichtbeton Wunsch Quelle: Velux / Jörg Hempel Hachmeister Haus 6

7 Sichtbeton Wunsch Wie sehen oftmals die Vorstellungen eines Sichtbeton SB4 aus? Eine glatte Oberfläche ohne Poren und Lunker, Eine einheitliche Farbtönung aufweisen, Maßhaltig und unauffällige Arbeitsfugen, Scharfe und fehlerfrei Kanten und Spannstellen In der Praxis sind diese Forderungen jedoch nicht so einfach bzw. nur mit sehr viel Aufwand zu realisieren!! 7. Waiblinger Beton- und Baustoffforum Presentation name or chapter Date 7

8 Sichtbeton oftmals unerklärbare Realität Quelle: H.Uhlig 8

9 Sichtbeton Wunsch und Realität Einflussfaktoren auf die Qualität von Sichtbeton formal-ästhetische Ansprüche Budget des Auftraggebers Ausführbarkeit Details Planung / Entwurf Qualifikation und Motivation des Verarbeiters kontinuierliches Teamwork Sauberkeit auf der Baustelle Baustelle Betonrezeptur Zement Gesteinskörnung wz-wert Stabilität des Betons Blutneigung Beton Temperaturen Sonneneinstrahlung Feuchte Klimabedingung Danach Ausschalfristen Betonnachbehandlung Nachbearbeitung (incl. Kosmetik) Schutz der fertigen Leistung Sichtbetonqualität Bewehrungsgehalt Anordnung von Rüttelgassen Einbauteile Abstandhalter Bewehrung Oberfläche / Schalhaut Steifigkeit Dichtigkeit Trennmittel Sauberkeit / Einsatzhäufigkeit Schalung Fallhöhe Art der Verdichtung Einbaukonsistenz Einbaugeschwindigkeit Frischbetondruck Betoneinbau 9

10 Sichtbeton ist Teamarbeit In das Team müssen vor Baubeginn alle Baubeteiligten frühzeitig eingebunden werden Architekt / Auftraggeber Auftragnehmer / Bauleiter Betontechnologe Polier Rohbau-NU Schalungsdienstleister Trennmittellieferant Transportbetonwerk Tragwerksplaner Haustechnikplaner 10

11 Planungsgrundlage und Abnahme vereinbaren Anfordrungen / Vorstellungen richtig definieren DBV Merkblatt Sichtbeton (2. korrigierter Nachdruck) August Waiblinger Beton- und Baustoffforum Presentation name or chapter Date 11

12 Planungshilfen und Abnahmekriterien SB4 Betonoberflächen mit besonders hoher gestalterischer Bedeutung Textur, Schalelementstoß T1-T3 SB4 T3 glatt, geschlossen und weitgehend einheitliche Oberfläche, weitere Anfordrungen wie Schalungsstöße und Spannstellenanordnung sind detaliert festzulegen 12

13 Planungshilfen und Abnahmekriterien Porigkeit P1-P4 (maximaler Porenanteil in mm auf einer Fläche von 500mm x 500mm) SB4 saugende Schalung P4 nicht saugende Schalung P3 P4 P3 750 mm² 1500 mm² 13

14 Planungshilfen und Abnahmekriterien Farbtongleichmäßigkeit FT1-FT3 SB4 saugende Schalung FT2 gleichmäßige Hell-Dunkelverfärbungen sind zulässig eine einheitliche Schalung und Vorbehandlung ist zwingend erforderlich nicht saugende Schalung FT3 geringe Hell-Dunkelverfärbungen sind zulässig, leichte Wolkenbildung, geringe Farbtonabweichungen Farbtonunterschiede sind nicht auszuschließen und sind nach einer angemessenen Standzeit und geeignetem Betrachtungsabstand zu bewerten 14

15 Planungshilfen und Abnahmekriterien Ebenheit E1-E3 SB4 -> E3 Ebenheitstoleranzen regelt die DIN Toleranzen im Hochbau Für die Ebenheit E3 gelten die Grenzwerte der Tabelle 3,Zeile 6 Höhere Ebenheitsanforderungen sind gesondert zu vereinbaren und sind wenn überhaupt nur mit deutlich höheren Aufwendungen (Kosten) realisierbar!! 15

16 Sichtbeton Wunsch Planungshilfen und Abnahmekriterien Arbeits- und Schalhautfugen AF4 Arbeitsfugen und Schalhautfugen sind in einem Plan detaliert zu beschreiben und darzustellen. Versätze einzelner Betonierabschnitte bis zu 5mm sind zulässig. Schalhautklasse SHK3 Nicht zulässig sind Bohrlöcher, Beschädigungen durch Innenrüttler und Ripplings (Aufquellen der Schalhaut am Rand und an Schraub-und Nagelbereichen) In Abstimmung mit dem AG sind zulässig Schraub- und Nagellöcher, Kratzer, Reperaturstellen und Zementschleier auf der Schalung 16

17 Sichtbeton Wunsch Planungshilfen und Abnahmekriterien Erprobungsflächen Sind bei der Sichtbetonklasse SB4 zwingend erforderlich!!! Hierbei sollte die zum Einsatz kommende Schalung/Schalhaut mit verschiedenen Trennmitteln getestet werden. Ebenso sollte eine ausreichend große Fläche hergestellt werden. Zu berücksichtigen ist die zu erstellende Wandhöhe, Wandstärke und Rüttelenergie 18

18 Einflüße der Schalung Auswirkung unterschiedlicher Lagerung der Schalhaut Gleicher Beton Einfluß UV-Strahlung und Temperatur durch unterschiedliche Sonneneinstrahlung Schalung war der Sonneneinstrahlung ausgesetzt Schalung abgedeckt 19

19 Einflüße der Schalung Anbackungen von Schmutz auf der Betonoberfläche Reinigen der Schalhaut vor dem nächsten Einsatz mit möglichst warmen Wasser ist zwingend erforderlich, um alte Trennmittelreste zu entfernen. 20

20 Einflüße der Schalung Unterschiedlicher Auftrag von Trennmittel führt zu unterschiedlichem Saugverhalten der Schalhaut und hat Zementleimanbackungen zur Folge! Ebenso wird die Poren- und Lunkerbildung beeinflusst 21

21 Einflüße der Schalung Wird stellenweise der Zementleim beim Entfernen der Schalung abgelöst, entsteht eine poriges Betongefüge was unterschiedliche Farbwirkung zur Folge 7. Waiblinger Beton- und Baustoffforum Presentation name or chapter Date 22

22 Einflüße der Schalung Noch nicht gereinigte Fläche Tipp: Fingertest Mit Hochdruckreiniger gesäuberte Schalung und aufgebrachtem Trennmittel 23

23 Einfluß der Schalung Verschmutzungen der Schalhaut durch Rost der Bewehrung 24

24 Einfluß der Schalung Verlust von Leim im Bereich von Spannankern aufgrund von Undichtigkeiten 25

25 Einfluß der Schalung Auf was muss geachtet werden: Abstandsrohre müssen exakt die gleiche Länge haben. Auf Mauerstärke vorgefertigte Abstandsrohre können in der Länge bis zu 10mm vareieren. Vorsicht beim Ausrichten der Schalung. Bei nachträglichem lösen der Spannanker und zu kurzen Abstandsrohren können Hohlräume zwischen Schalhaut und Konus entstehen! Abdichten der Konuse mit Dichtscheiben zwingend erforderlich!! 26

26 Einfluß der Schalung Ursachen von Entmischungen und Kiesnester: undichte Schalung verformte Schalung unzureichende Verdichtung Entmischung durch zu hohe Fallhöhe Tipp: Neoprenband anstelle von Schaumband 27

27 Einfluß Trennmittel Der Einsatz der Trennmittel richtet sich nach dem Schalungsmaterial und der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit der Betonoberfläche. Arten: natürliche und künstliche Öle Fette Wachse Emulsionen Chemische Trennmittel Quelle: H.Uhlig 28

28 Trennmittel In Bereichen mit zu viel Trennmittel entstehen vermehrt Poren und es kommt zu einer stark verzögerten Betonrandzone, die sich beim Entfernen der Schalung lösen kann 29

29 Trennmittel Je geringer der Trennmittelfilm ist, um so bessere Ergebnisse werden erzielt!! Ursache der Fehlstellen zu viel Trennmittelauftrag 30

30 Einbau und Verdichtung Keine gleichmäßigen Einbaulagen mit zusätzlicher Betonierpausen, wobei eine Vernadelung der einzelnen Schichten nicht durchgeführt wurde 31

31 Einbau und Verdichtung Nicht ausreichende Rüttelenergie und zu hohe Einbaulagen. Der Beton konnte nicht ausreichend entlüften. An Wandkronen kommte es aufgrund der fehlenden Betonauflast oft zu Porenanreicherungen. Achtung!! Rüttelenergie anpassen 32

32 Einbau und Verdichtung Wasseransammlungen in der Schalung Date 33

33 Einbau und Verdichtung Durch die Verdichtung wird das in der Schalung befindliche Wasser an der Schalhaut nach oben gezogen und hinterlässt Schlieren und Entmischungen Wasserabsondern aufgrund einer unstabilen Betonzusammensetzung ( Blutwasser ) 34

34 Einbau und Verdichtung Nicht stabile Betone neigen durch intensive Verdichtung zu Entmischungen des Betons und Wolkenbildung! Hier ein Beton mit sehr hellem Zement und gelblichem Sand 35

35 Einfluß Verdichtung,Temperatur und Austrocknung der Randzone Unterschiedliche Verfärbungen bei gleichem Beton Fleckige Dunkelverfärbungen nach einer Winterbetonage Unterschiedliche Verdichtung und Schwingungsverhältnisse an der Betonrandzone Unterschiedliche Kalkausblühungen 36

36 Einfluß Verdichtung,Temperatur und Austrocknung der Randzone Gemeinsam betoniert, Beton aus einem Fahrzeug Innenrüttler Ø 38mm Innenrüttler Ø 65mm Quelle: Wacker 37

37 Einfluß Verdichtung,Temperatur und Austrocknung der Randzone Steifigkeit der Schalung Nachverdichtung des Betons durch intensives Rütteln und höherem Frischbetondruck im unteren Bereich Betonierhöhe 3,30 m Frischbetonkonsistenz Betonierhöhe 4,45 m 38

38 Ursache Primäre Ausblühung Die früher oft getroffene Aussage, dass eine möglichst gute Verdichtung des Betons die Ausblühneigung reduzieren sollte, ist nicht richtig. Es wurde bereits beobachtet, dass besser verdichteter Beton eine höhere Ausblühneigung zeigt als weniger gut verdichteter Beton. Die Begründung liegt in der Tatsache, dass duch eine starke Verdichtung, sich die größeren Haufwerksporen zu kleineren Kapillaporen umwandeln, was einen Wassertransport vom Inneren nach Außen begünstigt. Dunkelverfärbungen sind vermehrte Kalziumhydroxid-Ansammlungen welche die dichtere Oberfläche dunkler erscheinen lassen niedrige Tempertaur und hoher Luftfeuchtigkeiten hohe Temperatur und geringe Luftfeuchtigkeit 39

39 Ursache Sekundäre Kalkausblühungen Kaziumhydroxid was später durch Luftfeuchtigkeit oder Regen an die Oberfläche gelangt, wo es dann mit Kohlendioxid aus der Luft zu Kalk reagieren und den weißen Schleier ausbildet 40

40 Gleichmäßige Randbedingungen schaffen Zusammensetzung Zement Gesteinskörnung Zusatzmittel Zusatzstoffe Wasser Herstellung Umgebung Temperatur Feuchte Frischbetoneigenschaften Festbetoneigenschaften Optische Eigenschaften 41

41 Vorgaben für Sichtbeton definieren Richtwerte für Mehlkorn- / Feinstanteile Richtwerte für Sieblinien Richtwerte für das Größtkorn Möglichst niedriger Wassergehalt w/z-wert < 0,55 oder w/z-wert < 0,50 Keine Flugasche verwenden Richtwerte für Einbaukonsistenzen 42

42 Verständnis für Qualitätssicherung Konstanz der Betoneigenschaften kontrollieren! Feinabstimmung der Frischbetondaten! 43

43 Nachbehandlung und Schutz der fertigen Leistung Innenrüttler Ø 60mm 44

44 Nachbehandlung und Schutz der fertigen Leistung 45

45 Nachbehandlung und Schutz der fertigen Leistung Da hilft dann nur noch eins 46

46 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit