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Rissdiagnostik

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Mitteldeutsches Sachverständigenforum 2011<br />

13.10.2011 in Leipzig<br />

Rissbildungen in Baustoffen<br />

- Ursachen<br />

- <strong>Rissdiagnostik</strong><br />

- Bewertung und Instandsetzung<br />

Prof. Dr. Ing. Gerd Förster<br />

ö.b.u.v.Sachverständiger, SG „Schäden an Gebäuden“<br />

Hochschule Anhalt<br />

Fachbereich: Architektur, Facility Management, Geoinformatik<br />

Fachgebiet: Baustofftechnik


2<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Risse an Baustoffen und Bauwerksteilen<br />

1 Allgemeines zu Rissen<br />

2 <strong>Rissdiagnostik</strong><br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

4 Risse im Putz<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton<br />

6 Risse in Holz<br />

7 Risse im Stahl<br />

8 Risse im Glas<br />

9 Praxisbeispiele


3<br />

1 Allgemein zu Rissen<br />

Rissunterscheidung<br />

Risse unterscheidet man wie folgt:<br />

• Oberflächenriss<br />

• durchgehender Riss (Trennriss)<br />

1. Stadium 2. Stadium<br />

Oberflächenriss<br />

• wenige Millimeter tief<br />

• oft flächig verteilt<br />

• vorerst keine statische Bedeutung<br />

• Dauerhaftigkeitsprobleme möglich<br />

durchgehender Riss (Trennriss)<br />

• trennt das Material ganz<br />

• selten flächig verteilt<br />

• meist in Abhängigkeit von mechanischen,<br />

thermischen und hygrischen<br />

Belastungen auftretend<br />

• i.d.R. statische Relevanz


4<br />

1 Allgemein zu Rissen<br />

Der Riss<br />

Der Riss wird nicht nur hinsichtlich seiner Risstiefe, sondern zusätzlich<br />

durch die Rissweite und seiner Rissbewegung beurteilt:<br />

1 – Rissmund<br />

2 – Risstiefe<br />

3 – Risswurzel<br />

Zeitpunkt t = 1<br />

Rissbreite B1<br />

Risstiefe T1<br />

Zeitpunkt t = 2<br />

Rissbreite B2<br />

Risstiefe T2<br />

Rissweitenbewegung B = B2 – B1<br />

Risstiefenzuwachs<br />

T = T2 – T1


5<br />

Rissursachen<br />

1 Allgemein zu Rissen<br />

Risse an Gebäuden bzw. Bauteilen können durch unterschiedliche<br />

Ursachen entstehen:<br />

Risse treten stets dann auf, wenn die vorhandenen Festigkeiten, vornehmlich die<br />

Zugfestigkeit des Materials, der Belastung durch innere Kräfte, durch chemische<br />

Reaktionen oder durch von außen aufgebrachte Lasten sowie thermische und<br />

mechanische Beanspruchungen nicht mehr standhalten können.<br />

Das Material möchte der Belastung stets durch Bewegung (Verformung)<br />

ausweichen. Ist diese Bewegung nicht möglich, entsteht eine Behinderung und<br />

die äußeren Kräfte (Belastungen) bauen im Material Spannungen (innere Kraft)<br />

auf.<br />

Aktion<br />

Reaktion<br />

Krafteinwirkung<br />

A – Verformung<br />

B – Spannung


6<br />

1 Allgemein zu Rissen<br />

Rissursachen<br />

Mit zunehmender Verformungsbehinderung baut sich im Material eine<br />

Spannung auf, die unter Umständen größer wird als die Eigenfestigkeit des<br />

Materials.<br />

Ursachen von solchen Kräften können sein:<br />

• Lastabhängige Ursachen<br />

• Setzungen im Baugrund<br />

• mechanische Belastungen<br />

• thermische Belastungen<br />

• hygrische Beanspruchung<br />

• rheologische Einflüsse<br />

• Lastunabhängige Ursachen<br />

• lösender Angriff<br />

• treibender Angriff<br />

• physikalischer Angriff<br />

• Schrumpfen


7<br />

Lastabhängige Ursachen<br />

1 Allgemein zu Rissen<br />

• Setzungen im Baugrund<br />

→ Sohlpressungen, Setzungen,<br />

Grundwasser<br />

• mechanische Belastungen → Eigenlasten, Verkehrslasten, Stoß- und<br />

Explosionslasten, Schnee-, Eis- und<br />

Windlasten<br />

• thermische Belastungen<br />

→ Lastfall 1 - konstante Belastung<br />

(gleichmäßige Erwärmung des Querschnittes)<br />

Lastfall 2 - lineare Belastung<br />

(Erwärmung des Querschnittes einseitig von<br />

außen)<br />

Lastfall 3 - nichtlineare Belastung<br />

(Erwärmung des Querschnittes von innen durch<br />

Hydratationswärmeentwicklung)


8<br />

Lastunabhängige Ursachen<br />

1 Allgemein zu Rissen<br />

• lösender Angriff<br />

Auslagerung durch Wasser und Säuren<br />

→ Bindemittelverlust, Salztransport, Volumenzunahme und Volumenabnahme<br />

• treibender Angriff<br />

i.d.R. chemische Reaktion mit starker Volumenzunahme<br />

→ Sulfattreiben, Alkalitreiben<br />

• physikalischer Angriff<br />

Poreninnendruck wird in den Materialporen durch Kristallisation so groß, dass<br />

eine Zerstörung einsetzt<br />

→ Eisdruck, Salzkristallisation, Kristallisation von Mineralien<br />

• Schrumpfen<br />

Das Schrumpfen ist verursacht durch die Verringerung der Volumina zwischen<br />

Ausgangs- und Endprodukt während einer chemischen Reaktion<br />

→ Wasseranlagerung bei der Betonerhärtung


<strong>Rissdiagnostik</strong>


10<br />

<strong>Rissdiagnostik</strong><br />

2 <strong>Rissdiagnostik</strong><br />

Die <strong>Rissdiagnostik</strong> ist eine notwendige Leistung für die<br />

Ursachenermittlung der Rissentstehung sowie für die Wahl des<br />

effektivsten Sanierungsverfahrens.<br />

Kennwerte:<br />

Welche Kennwerte sind je nach Material notwendigerweise zu ermitteln?<br />

• Rissart<br />

• Rissverteilung<br />

• Rissbreite<br />

• Risstiefe<br />

• Risslänge<br />

• Rissbewegungen<br />

• Rissfeuchtigkeit


11<br />

<strong>Rissdiagnostik</strong>geräte<br />

2 <strong>Rissdiagnostik</strong>


12<br />

<strong>Rissdiagnostik</strong>geräte<br />

2 <strong>Rissdiagnostik</strong>


13<br />

2 <strong>Rissdiagnostik</strong>


Risse im Mauerwerk


15<br />

Materialbedingte Rissursachen<br />

herstellungsbedingte Risse Ziegel:<br />

• mangelhafte Trocknung<br />

• zu hohe Brenntemperaturen<br />

• zu schnelles Abkühlen<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Risse im Ziegelmaterial<br />

Die nach außen zugewandte Ziegelfläche muss rissfrei sein,<br />

Ziegel müssen mindestens eine Kopf- und eine Läuferseite ohne Risse aufweisen,<br />

Rissbreitenbegrenzung für die übrigen Flächen des Steins nach Herstellung, Haarrisse<br />

0,2 mm möglich.<br />

Risse in Kalksandstein und Porenbeton:<br />

Rissefreiheit ist zu garantieren !!!<br />

herstellungsbedingte Risse Mörtel:<br />

• treibende Bestandteile des Mörtels


16<br />

Materialbedingte Rissursachen<br />

erstellungsbedingte Risse Mauerwerk:<br />

• baugrundbedingt<br />

• falsche Mörtelwahl<br />

• unzulässiger Wasser-Bindemittel-Wert des Mörtels<br />

• Missachtung der Verbandsregeln<br />

• Missachtung des Überbindemaßes<br />

• ungenügende Lastverteilung an Lasteintragungspunkten<br />

(Träger, Stürze, Deckenplatten, Ecken, Aussparungen)<br />

• unterschiedliche Verformung infolge Materialwechsels<br />

(Wand = Ziegel, Decke = Stahlbeton)<br />

3 Risse im Mauerwerk


17<br />

Baugrundbedingte Risse<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Um baugrundbedingte Risse zu vermeiden, sind geringe, sich<br />

langsam realisierende, gleichmäßige Setzungen erforderlich:<br />

• Fundamentabmaße = f (Last, zulässige Sohlpressung,<br />

Tragfähigkeit und Feuchtigkeit des Bodens)<br />

• Gründungen bis zum tragfähigen Boden führen oder<br />

Tiefengründungen herstellen<br />

• Gründungsplanung muss eine "gleichmäßige Setzung"<br />

zum Ziel haben<br />

• Setzungen liegen im nichtbindigen Boden bei 1 - 3 cm,<br />

im bindigen Boden bis zu 10 cm<br />

mögliche Schadensursachen:<br />

• ungleichmäßige Setzungen von Streifenfundamenten in Querrichtung


18<br />

Baugrundbedingte Risse<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Rissgeschädigte Mauerwerke infolge falscher Berechnungsansätze:


19<br />

Baugrundbedingte Risse<br />

Maßnahmen zur Rissminimierung für Bauwerke<br />

infolge baugrundbedingter Risse:<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

‣ bewehrte Streifenfundamente<br />

‣ bewehrte Bodenplatten<br />

‣ Keller aus Beton<br />

‣ Erstellung von Baugrundgutachten / hydrologischen Gutachten<br />

und Vermeidung von unsachgemäßen Gründungen


20<br />

Rissbildung an speziellen Bauwerksteilen<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Dazu gehören:<br />

Fensterbrüstungen<br />

Hausgiebel<br />

Vormauerschalen<br />

Stahlbetongurte am Ortgang<br />

a) Ursachen der Rissbildung an Fensterbrüstungen<br />

• Die Rissursache lässt sich in diesen Fällen vornehmlich<br />

aus dem Kräfteverlauf an den Fenstern herleiten.<br />

• Längenänderungen aus Temperatur und Schwinden<br />

erhöhen die Rissgefahr an den Fensterbrüstungen.<br />

• Weitere Erhöhung der Rissgefahr infolge großformatigen<br />

Mauerwerks mit ungünstigem Stoßfugenverlauf.


21<br />

Rissbildung an speziellen Bauwerksteilen<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

b) Ursachen der Rissbildung am Giebelbereich<br />

• fehlende horizontale Aussteifung der Dachstuhlgebinde<br />

• Schubrisse infolge Verwendung von Stahlbetondecken auf Leichtlochhochziegel<br />

• Horizontalrisse durch Temperaturunterschiede bei<br />

Stahlbetonbrandschutzwandkappen, die über die Dachhaut gezogen sind<br />

• fehlerhafte Ausbildung des Stahlbetongurtes am Ortgang


22<br />

Rissbildung infolge Deckendurchbiegung<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Beispiel: Spannungsaufbau am Deckenauflager am Beispiel der<br />

Deckenrandverdrehung


23<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Risssanierung im Mauerwerk<br />

Rissbewegung abgeklungen<br />

• Kraftschlüssiges Verpressen<br />

• Verspannung mit Spannankern<br />

• Vernadelung<br />

1. Bohrkanäle erstellen<br />

2. Nadeln (gerippte Betonstähle 8…20 mm Durchmesser) in Bohrkanäle<br />

einbringen und mittels Abstandshalter zentrieren<br />

3. Bohrkanäle mit Mörtel füllen (dient der Kraftübertragung vom<br />

umliegenden Mauerwerk und zum Korrosionsschutz der Nadeln)<br />

→ Mörtelüberdeckung an den Nadelenden sollte min. 25 cm betragen !!!


24<br />

Risssanierung im Mauerwerk<br />

Rissbewegung abgeklungen<br />

• Ankereinsatz (schlaff)<br />

1. Rissanalyse<br />

2. horizontale Mörtelfuge ausschneiden, säubern,<br />

3. Spiralankermörtel in den hinteren Teil der Fuge<br />

einbringen<br />

4. Spiralanker in den Mörtel eindrücken<br />

5. anschließend Fuge mit Spiralankermörtel<br />

verfüllen<br />

3 Risse im Mauerwerk<br />

Rissbewegung nicht abgeklungen<br />

• Konstruktiver Eingriff<br />

• Dehnfähiges Verpressen<br />

• Neuverputz mit rissüberbrückenden Maßnahmen<br />

(Wärmedämmschicht oder Gaze)<br />

Detail Spiralanker


Risse im Putz


26<br />

Mögliche Ursachen für Rissschäden im Putz<br />

4 Risse im Putz<br />

Untergrund Material Verarbeitung Äußere Einflüsse<br />

- zu stark saugend<br />

- ungleichmäßig saugend<br />

- zu glatt<br />

- ungünstige<br />

Fugenausbildung<br />

- Bewegung/Schwinden/<br />

Quellen<br />

- unterschiedliche Festigkeit<br />

(Mischmauerwerk)<br />

- falsche/fehlende Putzträger<br />

- fehlende Bewegungsfugen<br />

- falsch ausgeführte<br />

Anschlüsse zwischen<br />

einzelnen Bauteilen<br />

- zu hoher<br />

Bindemittelanteil<br />

- zu feiner Zuschlag<br />

- Zuschlag mit<br />

ungünstiger Sieblinie<br />

- Fehlende Untergrundvorbehandlung<br />

- ungünstiges Festigkeitsgefälle<br />

- zu geringe<br />

Schichtdicke<br />

- zu schnelles<br />

Austrocknen<br />

- Sinterhaut<br />

- Zu geringe Wartezeit<br />

zwischen einzelne<br />

Arbeitsgängen<br />

- Putzträger nicht<br />

richtig befestigt<br />

- Temperatureinwirkungen<br />

- Feuchtigkeitseinwirkungen<br />

- Erschütterungen<br />

(Verkehr)<br />

- Baugrundbewegungen


27<br />

Äußere Einwirkungen auf den Putz<br />

4 Risse im Putz<br />

Erwärmung/<br />

Befeuchtung<br />

= Expansion<br />

Abkühlung/<br />

Trocknung<br />

= Kontraktion<br />

Eingruppierung von Rissen im<br />

Putz nach Ursachen:<br />

• Putzbedingte Risse<br />

• Sackrisse<br />

• Schrumpfrisse<br />

• Schwindrisse<br />

• Fettrisse<br />

Druckspannung<br />

Zugspannung<br />

• Putzgrundbedingte Risse<br />

• Fugenrisse<br />

• Querschubrisse<br />

• Kerbrisse<br />

Folge: Hohlstellen<br />

Folge: Risse<br />

• Bauwerkbedingte Risse<br />

• Deckenschubrisse<br />

• Querschubrisse<br />

• Risse auf Grund von...<br />

Verkehrs-, Windlasten,<br />

Erschütterung, Baugrundsenkung,<br />

u.a.


28<br />

4 Risse im Putz<br />

Putzbedingte Rissarten<br />

Schwindrisse<br />

• können netzförmig oder einfach verzweigt (y-förmig) auftreten<br />

• können, müssen aber nicht, bis zum Putzuntergrund reichen<br />

• Risse entstehen überwiegend 1 -2 Monate nach Abschluss<br />

der Putzarbeiten<br />

• im Bereich Rissflanken kann ein Ablösen des Putzes vom Putzgrund vorkommen,<br />

dies ist abhängig von den jeweiligen Hafteigenschaften zwischen Putz und<br />

Putzgrund<br />

Schwindrisse entstehen infolge...<br />

• Untergrund und Putzsystem nicht aufeinander<br />

abgestimmt sind (bezüglich der Festigkeit)<br />

• auf dem Putzgrund haftungsstörende Schichten<br />

(z.B. mürbe Altputz, Staub, Wasser- oder Frostschleier)<br />

• das Putzsystem in sich nicht aufeinander<br />

abgestimmt ist (Festigkeitsunterschiede)<br />

• Standzeiten (Erhärtungszeiten) nicht eingehalten<br />

werden<br />

• die einzelnen Putzlagen zu schnell austrocknen<br />

Schwindrisse im Oberputz,<br />

überstrichen mit Dispersionsfarbe<br />

und Schmutzablagerung, daher<br />

besonders stark sichtbar


29<br />

4 Risse im Putz<br />

Putzbedingte Rissarten<br />

Sackrisse<br />

• kurze, überwiegend horizontal durchhängend<br />

verlaufende Risse, mit einer Länge von 10 - 20 cm<br />

• Die Rissbreite kann bis zu 3 mm betragen<br />

• Hohlstellen im unteren Rissflankenbereich sind<br />

möglich<br />

Sackrisse entstehen im noch plastischen<br />

Mörtel infolge...<br />

• zu dicken Putzauftrag in einer Lage<br />

• schlechter Haftung des Putzes auf den<br />

Untergrund<br />

d.h. zu wenig saugfähigem oder zu<br />

nassem Untergrund<br />

• bei zu langem oder starkem<br />

Verreiben der Putzoberfläche<br />

• bei zu weicher Konsistenz des<br />

Putzmörtels<br />

Hohlstellen<br />

möglich<br />

Sackrisse (horizontale Risse) und<br />

z.T. Schrumpfrisse in einem zu dick<br />

aufgetragenem Kalkzementputz


30<br />

4 Risse im Putz<br />

Putzgrundbedingte Rissarten<br />

Kerbrisse<br />

• Zumeist diagonal von eckigen<br />

Mauerwerksöffnungen ausgehend<br />

Kerbrisse entstehen infolge...<br />

• Spannungskonzentrationen in den Ecken der<br />

Mauerwerksöffnungen<br />

• der geschwächten Wandgeometrie<br />

• Spannungsspitzen durch unterschiedlicher<br />

Lastabtragung


31<br />

4 Risse im Putz<br />

Putzgrundbedingte Rissarten<br />

Fugenrisse<br />

• Fugennetz zeichnet sich durch Risse ab,<br />

vordergründig bei verputztem MW aus<br />

großformatigen Leichtbetonsteinen oder<br />

Porenbetonsteinen<br />

Fugenrisse entstehen infolge...<br />

• Spannungskonzentration in<br />

Mauerwerksfugen<br />

• zu dünn aufgetragenem Putz<br />

• Zu dünn ausgeführte Lagerfuge im<br />

Mauerwerk<br />

Fugenrisse im Außenputz von MW<br />

aus Porenbeton, Lagerfugen sind<br />

fast durchgehend erkennbar. Infolge<br />

Kerbwirkung pflanzen sich Risse<br />

von Stoßfugen z.T. auch in<br />

angrenzende Steinlagen fort


32<br />

Bewertung von Rissen im Putz<br />

4 Risse im Putz<br />

In der Regel kann bei einem mineralischem Putzsystem im<br />

Außenbereich von keiner optischen Beeinträchtigung ausgegangen<br />

werden, wenn nachfolgend aufgeführte Rissbreiten nicht überschritten<br />

werden.<br />

• bis 0,1 mm bei glatter Feinstruktur,<br />

z.B. bei gefilzten, verwaschenen und geglätteten Putzen<br />

• bis 0,2 mm bei strukturgegebenen Körnern<br />

bei einer Korngröße > 3 mm<br />

Breitere Risse stellen dann keinen Mangel dar, wenn sie unter<br />

gebrauchsüblichen Bedingungen nicht sichtbar sind und auch sonst keine<br />

Beeinträchtigung stattfindet.<br />

Unabhängig von der Rissbreite liegt ein Mangel vor, wenn<br />

• die Rissränder verschmutzen und die Risse dadurch gut sichtbar werden<br />

• die bauphysikalischen Eigenschaften beeinträchtigt oder verändert werden.


Risse im Beton<br />

und Stahlbeton


34<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton<br />

Risse im Beton<br />

Ursachen der Rissbildung:<br />

• einzelne Risse<br />

• statische Überbelastung<br />

• Fehlende Bewehrung<br />

• plötzliche Ereignisse<br />

• Baugrundveränderungen<br />

• systematische Risse<br />

• Überbelastung der Zugzone<br />

• fehlende Bewehrung<br />

• zu geringe Betondeckung<br />

• Netzrisse<br />

• Schwinden<br />

• Schadreaktionen<br />

• Frost-Tau-Salz-Folgen<br />

• AKR<br />

• Ettringitbildung


35<br />

Rissursachen<br />

Wie entstehen Zugspannungen infolge Hydratation?<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton<br />

Hauptursache für Risse sind somit verursachte Zugspannungen aus unterschiedlicher<br />

Herkunft, die die Betonzugfestigkeit an der Oberfläche oder auch im Inneren überschreiten.<br />

Auch Druckspannungen infolge Volumenveränderungen (Temperaturquellen und<br />

Schadreaktionen) sowie Drucklasten führen zu Druckbeanspruchung, welche zu Rissen<br />

führen können.


36<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton<br />

Zusammenhang Betontemperatur und Spannung<br />

Gegenmaßnahmen:<br />

‣ Verwendung von NW-Zementen<br />

‣ Zementmengenminimierung<br />

‣ Kühlen der Betonbestandteile<br />

Betontemperaturen lassen sich um 1 K senken, wenn Zement um 10 K,<br />

Zuschlag um 1,6 K, Wasser um 3,6 K abgesenkt werden oder 6 l Wasser<br />

durch 6 kg Eisen ersetzt werden.<br />

‣ Schutz vor äußeren Temperatureinflüssen


37<br />

Risse im Beton infolge Schwinden<br />

5 Risse im im Beton und und Stahlbeton<br />

Die Schwindverkürzung in Betonen ist abhängig von den<br />

Umgebungsbedingungen<br />

• feucht Umgebung<br />

(relative Luftfeuchtigkeit ca. 70 %)<br />

• trockne Umgebung<br />

(relative Luftfeuchtigkeit ca. 50 %)<br />

• Bauteilgeometrie<br />

• Betonalter<br />

Gegenmaßnahmen<br />

‣ Schalungsdauer verlängern<br />

‣ Anmachwasser minimieren<br />

‣ Fließmittel verwenden<br />

‣ Nachbehandlung durchführen<br />

‣ Fassaden regengeschützt


38<br />

Risse im erhärteten Beton<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton<br />

Risse treten auf bei Überschreitung der ertragbaren<br />

Materialpannungen durch:<br />

• zu hohe Lasten<br />

• zu hohe Zwängungen<br />

• zu hohe Temperaturdifferenzen (T >15 K)


39<br />

zulässige Rissweiten nach Lohmeier<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton


40<br />

Ausführung der Rissverpressung<br />

5 Risse im Beton und Stahlbeton


Risse im Holz


42<br />

Risse im Holz<br />

6 Risse in Holzkonstruktionen<br />

Risse an Holzkonstruktionen sind in 4 unterschiedliche Kategorien<br />

zu bewerten:<br />

1. Relevanz für die Tragfähigkeit<br />

2. holzschutztechnische Aspekte<br />

Risse bieten die Möglichkeit, Angriffspunkte und Ausgangspunkte für<br />

tierischen und pflanzlichen Befall darzustellen<br />

3. brandschutztechnische Aspekte<br />

Rissufer und -fasersplitter setzen gegenüber den glatten<br />

Holzoberflächen die Entzündbarkeit wesentlich herauf; bei Hölzern mit<br />

brandschutztechnischer Behandlung erhöhte Brandgefahr durch<br />

unbehandelte Rissflanken<br />

4. ästhetische Erfordernisse<br />

gilt nicht im konstruktiven Bereich; in sichtbare Nutzungseinheiten<br />

(somit in beheizten Innenräumen) gelten höhere Maßstäbe an die<br />

Rissfreiheit


43<br />

Rissarten in der Holzkonstruktion<br />

6 Risse in Holzkonstruktionen<br />

b) Risse infolge Belastung in der Konstruktion<br />

→ diese Risse entstehen durch Unterdimensionierung während der Planung und<br />

Ausführung bzw. durch Überbeanspruchung während der Nutzung; sie<br />

können die Tragfähigkeit beeinflussen<br />

Beispiele<br />

• Kerbrisse<br />

• Querzugrisse<br />

• Biegezugrisse<br />

• Schubrisse<br />

• Scherrisse


44<br />

Rissarten im Holz<br />

c) Schwindrisse<br />

6 Risse in Holzkonstruktionen<br />

→ häufigste Rissschäden an Hölzern und Holzkonstruktionen; entstehen infolge<br />

Feuchtigkeitseinwirkungen; führen i.d.R. nicht zum Tragfähigkeitsversagen<br />

Einschnitt von Kanthölzern mit unterschiedlicher Lage zum Mark<br />

Ganzholz Halbholz Viertelholz/<br />

große Risse !!!<br />

Kreuzholz<br />

steigende<br />

Rissneigung<br />

Schwindriss vom Hirnholz<br />

ausgehend<br />

versetzte Schwindrisse im mittleren<br />

Bereich eines Kantholzes<br />

durchgehende Trockenrisse,<br />

führen zu einem hohen Verlust<br />

der Tragfähigkeit


45<br />

Schwindrisse<br />

6 Risse in Holzkonstruktionen<br />

Schwindrisse sind die häufigsten Rissschäden an Hölzern und<br />

Holzkonstruktionen. Ihre Bewertung ist umstritten.<br />

Holzfeuchten<br />

• Frischholzfeuchte 22 - 35 %<br />

• Eiche 23 - 25 %<br />

• Kiefer 26 - 28 %<br />

• Tanne/Fichte 30 - 34 %<br />

• Buche 32 - 35 %<br />

Wasser ist in Holz gebunden…<br />

…bis zu 15 % kapillar<br />

…bis zu 6 % entsprechend der Waals´schen Kräfte (Bindungsart < 6% chemisch)<br />

baurechtliche Feuchten nach DIN 1052:<br />

• Innenraum beheizt 9 3 %<br />

• Innenraum unbeheizt 12 3 %<br />

• außen überdacht 15 3 %<br />

• Witterung ausgesetzt 18 3 %<br />

Bei Fussbodenverlegearbeiten sind die Forderungen für Innenräume zu großzügig ausgelegt.


46<br />

Rissarten in der Holzkonstruktion<br />

6 Risse in Holzkonstruktionen<br />

horizontale Risse sind aufgrund ihrer Ausbildung auf das<br />

Widerstandsmoment und damit auf die Tragfähigkeit ungünstiger zu<br />

bewerten als vertikale Risse<br />

Bis zu welcher Risstiefe gelten Risse als statisch unbedenklich?<br />

• Risse an auf Biegung beanspruchte Teile:<br />

→ unbedenklich<br />

bis 70 % der Höhe,<br />

bis 60 % der Breite<br />

• Risse an auf Schub beanspruchte Teile:<br />

→ unbedenklich<br />

bis 70 % der Höhe,<br />

bis 50 % der Breite<br />

• Risse an auf Druck beanspruchte Teile:<br />

→ unbedenklich<br />

bis 50 % der Höhe,<br />

bis 60 % der Breite


47<br />

6 Risse in Holzkonstruktionen<br />

Risssanierung an Holzkonstruktionen<br />

Risse statisch relevant<br />

• Materialaustausch<br />

• Anlaschungen<br />

• Verstärkungshölzer<br />

• Bewehrungseinbau auf Kunstharzbasis<br />

Rissschäden aus holzschutztechnischen Gründen begegnen<br />

• Risse sind gegen tierische und pflanzliche Schädlinge zu schützen<br />

→ Risse mit zugelassenem Holzschutzmittel nach Prüfprädikat Iv und P behandeln<br />

(zwingend im Außenbereich erforderlich)<br />

Risse aus ästhetischen und Feuchtigkeitsbedingungen schließen<br />

• Ausspänen<br />

• Aufdopplung von Abdeckbretter<br />

• Holzkitt (nur bei starren Rissen)


Risse im Stahl


49<br />

Makroskopische Rissmerkmale<br />

7 Risse im Stahl<br />

Nach dem makroskopischen Bruchaussehen wird zwischen Sprödbruch und<br />

Zähbruch (Verformungsbruch) unterschieden:<br />

Zähes oder sprödes Bruchverhalten ist nicht ausschließlich eine Werkstoffeigenschaft,<br />

sondern hängt wesentlich von den äußeren Beanspruchungsbedingungen wie<br />

Temperatur, Spannungszustand, Belastungsgeschwindigkeit und umgebenden Medien<br />

ab<br />

• Sprödbruch<br />

Der Rissausbreitung geht keine bzw. nur eine auf den unmittelbaren Bereich an<br />

der Rissspitze beschränkte plastische Verformung voraus.<br />

→ der Bruch des Bauteils ist im Vorstadium nicht ohne weiteres erkennbar !!!<br />

• Zähbruch<br />

Die Rissausbreitung erfolgt erst nach stärkerer irreversibler Verformung des<br />

Grundmaterials.<br />

→ Vor dem Eintreten eines Bruches treten am Bauteil erkennbare Verformungen auf


50<br />

Mikroskopische Rissmerkmale<br />

7 Risse im Stahl<br />

Die mikroskopischen Merkmale der Rissufer führen zu einer<br />

Systematisierung nach den grundlegenden Mechanismen der<br />

Rissausbreitung und nach der Gefügeschädigung.<br />

Unterscheidung nach dem Mechanismus der Rissausbreitung:<br />

• Spaltbruch, interkristallin (a1)<br />

→ statische Belastung; winklig zueinander<br />

angeordnete Korngrenzflächen<br />

• Spaltbruch, transkristallin (a2)<br />

→ statische Belastung; ebene Spaltfläche<br />

mit sognannten Zungen und Flüssen<br />

• Wabenbruch (b)<br />

→ statische Belastung; transkristalliner Bruch durch die zwischen<br />

den Hohlräumen bestehenden Werkstoffbrücken<br />

• Ermüdungsbruch<br />

• Scherbruch<br />

• Kriechbruch<br />

a1) a2)


51<br />

Mikroskopische Rissmerkmale<br />

Unterscheidung nach der Art der Gefügeschädigung:<br />

7 Risse im Stahl<br />

• transkristalliner Bruch<br />

• interkristalliner Bruch<br />

ebene Spaltflächen mit sogenannten<br />

Zungen und Flüssen<br />

winklig zu einander angeordnete<br />

Korngrenzenflächen<br />

Risssanierung im Stahl<br />

Anlaschen und Verschweißen als provisorische Maßnahme möglich!


Risse im Glas


53<br />

8 Risse im Stahl<br />

Mikroskopische Rissmerkmale<br />

Man unterscheidet Schäden infolge<br />

Glasbruch wie folgt:<br />

Thermischer Palmbruch / Fächerbruch<br />

Verlauf:<br />

• geradliniger Einlauf<br />

• Richtungswechsel und mehrfache Auffächerung<br />

• weiterer Verlauf mäanderförmig<br />

Steinwurfbruch:<br />

Verlauf:<br />

• unregelmäßiges Loch<br />

• sehr grobes Spinnennetz<br />

• geradlinige, eckige Brüche<br />

• zentral v. Angriffspunkt ausgehend<br />

• Bruchverläufe häufig bis zur Kante<br />

durchgehend


54<br />

Mikroskopische Rissmerkmale<br />

8 Risse im Stahl<br />

Eckenbruch:<br />

Verlauf:<br />

• von der Ecke strahlenförmig ausgehend<br />

• geradliniger Bruchverlauf<br />

• meist nicht bis zur Kante durchgehend<br />

Klemmbruch<br />

Verlauf:<br />

• immer vom Rand ausgehend<br />

• geradliniger Bruchverlauf<br />

• kurzer Einlauf<br />

• bei längeren Brüchen oft rückläufig zum Rand<br />

Torsionsbruch<br />

Verlauf:<br />

• fast immer von Rand zu Rand verlaufend<br />

• leicht gewellter, geradliniger Bruchverlauf,<br />

• Bruchkantenversatz oft vorhanden


Praxisbeispiele


56<br />

9 Praxisbeispiele<br />

Stockholmer Altstadt:<br />

Risse infolge Versagen des Baugrundes<br />

Putzschaden:<br />

infolge unregelmäßigem Untergrund


57<br />

9 Praxisbeispiele<br />

Altschloßstraße Bitterfeld:


58<br />

IHK-Gebäude in Halle:<br />

Liniendiagramm Daten im Kellerbereich<br />

20<br />

9 Praxisbeispiele<br />

0.0 - MP7-Riß14 0.1 - MP2-Riß3 0.2 - MP5-Riß 0.3 - MP1-Riß2 0.4 - MP1-Riß9<br />

0.5 - MP0-Riß1 0.6 - MP6-Riß6 0.8 -<br />

°C<br />

40<br />

18<br />

30<br />

16<br />

14<br />

20<br />

Ansicht Logger MP 3 und<br />

MP 4 im Deckengewölbe<br />

12<br />

10<br />

10<br />

8<br />

0<br />

6<br />

02.10.2008<br />

29.10.2008<br />

26.11.2008<br />

24.12.2008<br />

21.01.2009<br />

18.02.2009<br />

18.03.2009<br />

-10<br />

Zeit<br />

16.04.2009<br />

Ansicht Logger IV/1 Nordseite<br />

links neben Tür<br />

Keller:<br />

schwarz MP 0; III / 2<br />

weiß MP 1; III / 2a Ecke<br />

hellblau MP 2; III / 4 a<br />

lila MP 3; VII / 1<br />

Blau MP 4; VII / 2<br />

Gelb MP 5; V / 6<br />

Grün MP 6; IV / 1<br />

rot MP 7 Temperatur


59<br />

9 Praxisbeispiele

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