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Report 15 - Verband Deutscher Betoningenieure

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<strong>Report</strong> <strong>15</strong><br />

Neubau der<br />

2. Schleuse Wusterwitz<br />

Bewertung der Druckfestigkeit<br />

von Beton im Bauwerk<br />

Vorträge im Rahmen der<br />

Mitgliederversammlung 2009<br />

VERBAND DEUTSCHER BETONINGENIEURE E.V.


Vorwort<br />

VDB-<strong>Report</strong> 5 beinhaltet die Vorträge, die im Anschluss der Mitgliederversammlung<br />

des <strong>Verband</strong>s <strong>Deutscher</strong> <strong>Betoningenieure</strong> e.V. am . Mai 2009 in Würzburg gehalten<br />

wurden.<br />

Während sich die Themen der im 2-Jahres-Rhythmus stattfindenden ganzjährigen<br />

VDB-Fachtagungen mit neuen Entwicklungen und zukünftigen Tendenzen befassen,<br />

werden in den dazwischenliegenden Jahren nach der Mitgliederversammlung aktuelle<br />

Themen behandelt.<br />

Im ersten Beitrag wird über den Neubau der zweiten Schleuse Wusterwitz berichtet,<br />

die im Rahmen des Verkehrsprojekts Deutsche Einheit Nr. 7 im Verlauf des Elbe-Havel-Kanals<br />

ab 20 2 die 80 Jahre alte Anlage ergänzen soll. Die Besonderheit dieser<br />

Schleuse ist der Bau als erste gesamtmonolithische Schleuse Deutschlands. Dabei<br />

wird vollständig auf Dehnfugen sowohl bei der Bodenplatte als auch in den Kammerwänden<br />

verzichtet, wodurch besondere Anforderungen bei der Bemessung der Konstruktion<br />

als auch bei der Entwicklung der Betone zu berücksichtigen waren.<br />

Der zweite Beitrag gibt einen Überblick über die möglichen Verfahren zur Bewertung<br />

der Betondruckfestigkeit im Bauwerk auf der Grundlage der im Mai 2008 erschienenen<br />

DIN EN 7 „Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder in<br />

Bauwerksteilen“. Er beschreibt aber auch die ggf. sich ergebenden Risiken bei unsachgemäßer<br />

Anwendung der Norm. Der Autor stellt mit einem Beispiel auch das von<br />

einem VDB-Arbeitskreis unter Mitwirkung anderer Institutionen erarbeitete Formblatt<br />

für die Handhabung von DIN EN 7 vor.<br />

Wir danken den Referenten und der Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf, für die<br />

Abdruckerlaubnis und die Zurverfügungstellung der entsprechenden Unterlagen.<br />

Bisher erschienen sind:<br />

Dr.-Ing. Karsten Rendchen,<br />

. Vorsitzender des VDB<br />

VDB <strong>Report</strong> : Beton mit Silikastaub – Eine Literaturstudie<br />

VDB <strong>Report</strong> 2: Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Goslar 994<br />

VDB <strong>Report</strong> : Wirkung von Trennmitteln auf die Betonrandzone – Untersuchungsbericht<br />

VDB <strong>Report</strong> 4: Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Erfurt 996<br />

VDB <strong>Report</strong> 5: Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Würzburg 998<br />

VDB <strong>Report</strong> 6: 25 Jahre <strong>Verband</strong> <strong>Deutscher</strong> <strong>Betoningenieure</strong> – Jubiläumsveranstaltung am 5. Mai 999 in Hannover<br />

VDB <strong>Report</strong> 7: Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Marburg 2000 und Vortragsveranstaltung des<br />

VDB in Kassel 200<br />

VDB <strong>Report</strong> 8: Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Bremen 2002<br />

VDB <strong>Report</strong> 9: Anwendung der Vapor-Technologie bei der Nachbehandlung von Beton-Pflastersteinen – Untersuchungsbericht<br />

VDB <strong>Report</strong> 0: Baurecht / Neue Normen / Qualitätsüberwachung<br />

VDB <strong>Report</strong> : Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Weimar 2004 und Vortragsveranstaltung<br />

des VDB in Fulda 2005<br />

VDB-<strong>Report</strong> 2: Maßnahmen zur Verminderung der Zwangsbeanspruchungen infolge Hydratationswärme<br />

VDB-<strong>Report</strong> : Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Bergisch Gladbach 2006 und Vortragsveran-<br />

staltung des VDB in Kassel 2007<br />

VDB-<strong>Report</strong> 4: Beton – Entwicklungen und Tendenzen, Fachtagung des VDB in Speyer 2008


Inhalt Seite aus<br />

Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Besonderheiten einer vollmonolithischen Schleuse<br />

aus Stahlbeton<br />

Prof. Dr.-Ing. Nguyen Viet Tue, Leipzig, und Dipl.-Ing. André Weisner, Magdeburg<br />

6 beton 5-2009<br />

Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit nach DIN EN 13791 0 beton 4/2009<br />

Dr.-Ing. Ulrich Wöhnl VDB, Osnabrück<br />

5


Wasserbau<br />

Neubau 2. Schleuse Wusterwitz –<br />

Besonderheiten einer vollmonolithischen<br />

Schleuse aus Stahlbeton<br />

Nguyen Viet Tue, Leipzig, und André Weisner, Magdeburg<br />

Am Ende des Elbe-Havel-Kanals wird im Rahmen des Verkehrsprojekts Deutsche Einheit Nr. 17 der Neubau der 2. Schleuse<br />

Wusterwitz ausgeführt. Sie soll ab 2012 die vor 80 Jahren gebaute Altanlage ergänzen. Die neue Schleuse hat eine Gesamt-<br />

länge von 261,03 m, eine Bauwerkshöhe über Gründungssohle von 12,50 m bis 14,45 m und eine Außenbreite im<br />

Kammerquerschnitt von 22,50 m, die sich im Unterhaupt bis auf 34,30 m aufweitet. Die Besonderheit dieser 2. Schleuse ist<br />

der Verzicht auf Dehnfugen sowohl bei der Bodenplatte als auch bei den Kammerwänden. Die guten Erfahrungen bei den<br />

bisher errichteten teilmonolithischen Schleusen sowie die guten Baugrundbedingungen in Wusterwitz führten zur Planung<br />

der ersten gesamtmonolithischen Schleuse Deutschlands. In dem Beitrag werden der Weg zur vollmonolithischen Bauweise,<br />

die Besonderheiten bei der Bemessung der dehnfugenlosen Konstruktion und die Anforderungen an den Beton beschrieben.<br />

1 Ausbaugrundsätze und Einführung<br />

Der Neubau der 2. Schleuse Wusterwitz ist<br />

Bestandteil des Verkehrsprojekts Deutsche<br />

Einheit Nr. 17 (Bild 1). Die geplante Schleuse<br />

am Ende des Elbe-Havel-Kanals wird<br />

45 m achsparallel zur vorhandenen alten<br />

Schleusenkammer gebaut. Die von 1927 bis<br />

1930 gebaute Altanlage hat zwar eine Kammerlänge<br />

von 225 m, jedoch liegt die Drempeltiefe<br />

bei nur 3,<strong>15</strong> m unter dem unteren<br />

Betriebswasserstand. Ferner läuft die gutachterlich<br />

ausgewiesene Restnutzungsdauer im<br />

6<br />

nächsten Jahrzehnt aus. Daher ist der Neubau<br />

der 2. Schleuse Wusterwitz erforderlich geworden.<br />

Als Aufsteller des technischen Entwurfs,<br />

Bauherr und Bauüberwachung fungiert<br />

dabei das Wasserstraßen-Neubauamt<br />

Magdeburg (WNA) [1, 13].<br />

Der Neubau wird für die Wasserstraßenklasse<br />

Vb ausgelegt. Grundlage für die Bemessung<br />

und die Konstruktion sind das<br />

Großmotorgüterschiff und ein Schubverband<br />

mit 185 m Länge, 11,40 m Breite bei einer<br />

Abladetiefe von 2,80 m.<br />

Bild 1: Luftbild mit Blick auf das Baufeld der Schleuse Wusterwitz Quelle: euroluftbild.de<br />

Das Hauptbaulos (Bild 2) umfasst den<br />

Neubau der Schleuse und den Ausbau des<br />

oberen Vorhafens in allen Gewerken. Der<br />

Auftrag hierzu wurde europaweit ausgeschrieben<br />

und am 5. 6. 2008 an eine Arbeits-<br />

Die Autoren:<br />

Prof. Dr.-Ing. habil Nguyen Viet Tue studierte<br />

Bauingenieurwesen an der TH Darmstadt. Anschließend<br />

war er wissenschaftlicher Assistent<br />

am Institut für Massivbau der TH Darmstadt, wo<br />

er promoviert und habilitiert wurde. Nachfolgend<br />

war er Mitarbeiter des Ingenieurbüros König<br />

und Heunisch, Frankfurt am Main, und Geschäftsführer<br />

der König und Heunisch Planungsgesellschaft<br />

mbH, Leipzig. Seit 2003 ist Nguyen<br />

Viet Tue Professor und Direktor des Instituts für<br />

Massivbau und Baustofftechnologie der Universität<br />

Leipzig.<br />

Dipl.-Ing. (FH) André Weisner studierte Wasserbau<br />

an der Fachhochschule Magdeburg und<br />

diplomierte auf dem Gebiet des Schleusenneubaus.<br />

Danach wirkte er im Wasserstraßen-Neubauamt<br />

Magdeburg bei der Planung der Schleuse<br />

Hohenwarthe mit und war Baubevollmächtigter<br />

einiger Tiefbaulose. Zwischen 1998 und<br />

2003 oblag ihm die Bauüberwachung des Massivbaus<br />

der Schleuse Hohenwarthe. Seit 2002 ist<br />

André Weisner Mitglied im Arbeitskreis des Bundesministeriums<br />

für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung<br />

zur Erstellung der ZTV für Wasserbauwerke<br />

aus Beton und Stahlbeton, seit 2003 Projektleiter<br />

und Baubevollmächtigter für den Neubau<br />

der 2. Schleuse Wusterwitz.


Bild 2: Bauarbeiten zur Baugrubenumschließung einer bis zu 33 m tiefen, 80 cm dicken Dichtwand<br />

mit eingestellter Spundwand. Im Hintergrund sind Arbeiten zur Tiefgründung des neuen<br />

Schleusenbetriebsgebäudes zu sehen.<br />

gemeinschaft, bestehend aus den Firmen<br />

Heitkamp Ingenieur- und Kraftwerksbau,<br />

Bauer Spezialtiefbau und der Johann-Bunte<br />

Bauunternehmung, in Höhe von rd. 63<br />

Mio. € vergeben. Die Verkehrsfreigabe der<br />

neuen Schleuse ist für das Jahr 2012 geplant.<br />

Als vorgezogenes Teilbaulos (Bild 3)<br />

konnte der untere Vorhafen mit 5,5 Mio. €<br />

Investitionssumme dem Verkehr fristgerecht<br />

bereits im Dezember 2007 übergeben werden<br />

[2].<br />

2 Schleusenkonstruktion und deren<br />

Besonderheiten<br />

Die Schleuse besteht aus den Einfahrtsbauwerken,<br />

dem Oberhaupt, der Schleusenkammer<br />

und dem Unterhaupt. Die Hubhöhe der<br />

Schleuse Wusterwitz beträgt je nach Wasserstand<br />

des Elbe-Havel-Kanals und der Unteren<br />

Havel-Wasserstraße zwischen 2,95 m<br />

und 4,75 m. Die Schleusenplanie liegt hochwasserfrei<br />

1 m über dem höchsten Betriebswasserstand<br />

der oberen Kanalhaltung und<br />

schließt eben an das aufgeschüttete Gelände<br />

an.<br />

Die Oberkanten der Drempel (Anschläge<br />

der Schleusentore) im Oberhaupt und im<br />

Unterhaupt liegen jeweils 4 m unter dem unteren<br />

Betriebswasserstand und der neuen<br />

Sohlhöhe der anschließenden Kanalabschnitte.<br />

Die nutzbaren lichten Kammerabmessungen<br />

betragen 190 m x 12,50 m.<br />

Bild 4: Längsschnitt in Schleusenachse<br />

Die gesamte Stahlbetonkonstruktion (rd.<br />

40 000 m³) ist dehnfugenfrei und hat eine<br />

Gesamtlänge von 261,03 m (Bild 4), eine<br />

Bauwerkshöhe über Gründungsfläche von<br />

12,40 m bis 14,45 m und eine Außenbreite<br />

im Kammerquerschnitt von 22,50 m, die sich<br />

im Unterhaupt bis auf 34,30 m aufweitet.<br />

Bereits im Jahre 2003 begannen die Vorplanungen<br />

zum Neubau der Schleuse. Wie<br />

bei größeren Ingenieurbauwerken üblich,<br />

wurden zunächst Variantenuntersuchungen<br />

durchgeführt. Hierzu zählten die Baugrubenumschließung,<br />

das hydraulische System<br />

(Bild 5) und die Wahl des statischen Systems<br />

des Bauwerks. Die vorgenannten Untersuchungen<br />

führten zu vielen konstruktiven und<br />

wirtschaftlichen Optimierungen beim Bau<br />

und später in der Bauwerksunterhaltung. Allein<br />

im Zuge der Optimierungen des hydraulischen<br />

Systems im Bereich der Ein- und<br />

Auslaufbauwerke konnte die Bauwerkslänge<br />

um rd. 25 m verkürzt werden. Grundlage<br />

hierfür waren hydraulische Versuche und<br />

Gutachten der Bundesanstalt für Wasserbau<br />

und des Leichtweißinstituts der TU Braunschweig.<br />

3 Der Weg zur vollmonolithischen<br />

Schleusenbauweise<br />

Das WNA Magdeburg hat bereits 1998 im<br />

technischen Entwurf der Doppelschleuse Hohenwarthe<br />

auf einer Länge von 246,60 m und<br />

bei einer Sohldicke von 5,50 m dehnfugenfrei<br />

geplant. Im Rahmen der Beauftragung kam<br />

dann durch ein Nebenangebot noch eine fugenlose<br />

Sparbeckenanlage hinzu. Die monolithische<br />

Bauweise der Sohle (Bild 6) ist dort<br />

durch schlechte Baugrundverhältnisse in<br />

Kombination mit hohen Bauwerkslasten und<br />

den daraus resultierenden hohen Setzungsdifferenzen,<br />

die die Fugenbänder nicht aufnehmen<br />

konnten, entstanden [3].<br />

Hieraus entwickelte sich in der Wasserund<br />

Schifffahrtsverwaltung (WSV) die monolithische<br />

Sohle zum Stand der Technik.<br />

Dabei wurde bei späteren Schleusenbauten<br />

der erste Wandabschnitt im Bereich der<br />

Längskanäle integriert.<br />

Im Zuge der Entwurfsplanung zum Neubau<br />

der Schleuse Wusterwitz, zehn Jahre<br />

nach den ersten Planungen zur Schleuse Hohenwarthe,<br />

gab eine Machbarkeitsstudie der<br />

BAW [4] für eine gesamtmonolithische<br />

Schleuse Wusterwitz den entscheidenden<br />

Anstoß. Die guten Erfahrungen bei den bislang<br />

errichteten teilmonolithischen Schleusen,<br />

guten Baugrundbedingungen in Wusterwitz,<br />

aber auch die zunehmenden Probleme<br />

mit alten Fugenbandkonstruktionen in der<br />

WSV, führten zur Planung der ersten gesamtmonolithischen<br />

Schleuse Deutschlands.<br />

In Vorbereitung der Baumaßnahme wurde<br />

zunächst eine umfangreiche Baugrunderkundung<br />

durchgeführt, bei der 38 Kernbohrungen<br />

und 71 Drucksondierungen abgeteuft<br />

wurden. Aufgrund der dehnfugenfreien Bauweise<br />

war es erforderlich, die Setzungsdifferenzen<br />

möglichst gering zu halten. Deshalb<br />

wurden im Jahr 2004 rd. 60 000 m³ Erdmassen<br />

als Vorlast auf die spätere Gründungsfläche<br />

der Schleuse aufgebracht. Die Setzungen<br />

wurden bis zur letzten Messung im No-<br />

Bild 3: Wasserbauarbeiten im Zuge eines vorgezogenen<br />

Bauloses im unteren Vorhafen der<br />

Schleuse Wusterwitz<br />

7


Bild 5: Schnitt durch das hydraulische Muliportsystem mit Längskanal,<br />

276 Fülldüsen und Prallbalken<br />

vember 2008 anhand von Setzungspegeln beobachtet.<br />

Die Zwischenergebnisse flossen in<br />

eine von der Dorsch Consult Wasser und<br />

Umwelt GmbH erstellte und von der BAW<br />

begleitete flächige Setzungsberechnung ein.<br />

Die Ergebnisse der Messungen zeigen, dass<br />

die Hälfte der maximal erwarteten Setzung<br />

von 6,5 cm vorweggenommen wurde.<br />

Im Zuge der Bauvertragsgestaltung wurde<br />

die Anwendung einer aktiven Begrenzung der<br />

Frischbetontemperatur auf Basis von Klimadaten<br />

des Deutschen Wetterdienstes im Rahmen<br />

eines Pilotprojekts in der WSV vereinbart<br />

[5]. Denn neben den Randbedingungen<br />

bei der Bemessung ist die Beherrschung der<br />

Hydratationswärme im jungen Beton maßgeblich<br />

für die sichere Herstellung eines wasserundurchlässigen<br />

Bauwerks.<br />

Ferner wurde bei der Planung der Konstruktion<br />

auf eine konsequente Hohlraumminimierung,<br />

insbesondere in den Häuptern geachtet.<br />

Die Befüll- und Entleerungsleitungen<br />

für Revisionszwecke werden deshalb weitestgehend<br />

erdseitig verlegt. Auf quer verlaufende<br />

Kontrollgänge in den Häuptern wurde<br />

verzichtet.<br />

Bei der baulichen Gestaltung wurde auf<br />

scharfe Übergänge der Bauwerkskanten verzichtet;<br />

diese wurden sozusagen „verschmiert“<br />

(Bild 7), um Steifigkeitssprünge zu vermeiden.<br />

Aufgrund der sorgfältigen Konstruktionsplanung<br />

und der baulichen Vorbereitung<br />

wurden gute Voraussetzungen für die fugenlose<br />

Bauweise der 2. Schleuse Wusterwitz getroffen.<br />

4 Besonderheiten bei der<br />

Bemessung der fugenlosen<br />

Schleusenkonstruktion<br />

Im Wesentlichen werden Schleusenbauwerke<br />

durch folgende Einwirkungen beansprucht:<br />

� Erd- und Wasserdruck<br />

� Setzungen des Baugrunds<br />

� Temperaturgeschichte während der Betonerhärtung<br />

� Witterungseinflüsse während der Nutzung<br />

Bei üblichem Abmessungsverhältnis zwischen<br />

Längs- und Querrichtung werden Erd-<br />

8<br />

und Wasserdruck im<br />

Allgemeinen über<br />

die Quertragrichtung<br />

abgetragen.<br />

Konventionelle<br />

Raumfugen in den<br />

Wänden und der<br />

Bodenplatte haben<br />

nur einen vernachlässigbaren<br />

Einfluss<br />

auf den Lastabtrag<br />

in Querrichtung.<br />

Der Einfluss der<br />

Baugrundsetzungen<br />

muss i.d.R. sowohl<br />

für die Quer- als<br />

auch für die Längsrichtung<br />

rechnerisch<br />

untersucht werden.<br />

Die Auswirkung in<br />

jeweiliger Tragrichtung<br />

hängt von der<br />

Setzungsmulde ab, die vor allem von der Steifigkeit<br />

und Homogenität des Baugrunds sowie<br />

den Lasteinwirkungen bestimmt wird.<br />

Bei derzeit üblichen Fugenabständen von<br />

maximal <strong>15</strong> m ist die Auswirkung auf die<br />

Stahlbetonbauteile in Längsrichtung betrachtet<br />

als gering einzuschätzen, da die Bau-<br />

Bild 6: Betonierarbeiten an der 68 200 m³ umfassenden<br />

monolithischen Stahlbetonsohle<br />

der Schleuse Hohenwarthe<br />

grundsetzungen durch Fugenbewegungen<br />

ohne den Aufbau von Zwangskräften ausgeglichen<br />

werden können. Bei fugenloser Bauweise<br />

ist die Setzungsmulde mit auf der sicheren<br />

Seite liegenden Annahmen rechnerisch<br />

zu erfassen; anschließend muss die<br />

Empfindlichkeit der Konstruktion gegenüber<br />

der zu erwartenden Setzungsmulde analysiert<br />

werden. Im Falle der Schleuse Wusterwitz<br />

wurde die Setzungsmulde mit einem 3D-FE-<br />

Modell untersucht. Der auf diese Weise er-<br />

Bild 7: Draufsicht im Bereich des Oberhaupts – konstruktive Gestaltung der Bauwerksübergänge<br />

a) im Setzungssattel b) im Setzungstal<br />

Bild 8: Beanspruchung in einem Schleusenquerschnitt infolge eines großen Setzungsunterschieds


Temperatur [°C]<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

unten<br />

72<br />

Mitte<br />

oben<br />

168<br />

Betonalter [h]<br />

gemessen<br />

berechnet<br />

336<br />

Bild 9: Vergleich zwischen Rechen- und Messwerten<br />

für die Sohlplatte der Schleuse Sülfeld-Süd<br />

während der Betonerhärtung<br />

mittelte Setzungsunterschied beträgt in<br />

Querrichtung nur einige Millimeter und in<br />

Längsrichtung einige Zentimeter. Das maximal<br />

auftretende Biegemoment unter Annahme<br />

eines ungerissenen Betonquerschnitts<br />

liegt unterhalb dem Rissmoment des Bauteils.<br />

Vor diesem Hintergrund kann festgestellt<br />

werden, dass die Realisierung fugenloser Bauweise<br />

mit mäßigem Bewehrungsgrad möglich<br />

ist.<br />

Bei großen Setzungsunterschieden, die zu<br />

unbeherrschbaren Fugenbewegungen führen<br />

könnten, stellt die monolithische Bauweise<br />

ebenfalls eine gute Lösungsmöglichkeit dar.<br />

In diesen Fällen ist die Spannung infolge Setzungsunterschiede<br />

in der Regel größer, als die<br />

Betonzugfestigkeit zu erwarten (Bild 8).<br />

Hierfür ist eine genaue Analyse der Verformungskompatibilität<br />

nach der Rissbildung<br />

erforderlich. Die eingelegte Bewehrung muss<br />

ausreichend sein, um eine sukzessive Rissbildung<br />

zu ermöglichen.<br />

Die Auswirkung der Hydratationswärme<br />

auf das Verhalten von dicken Bauteilen ist<br />

nach heutigem Stand der Technik beherrschbar.<br />

Die infolge der Betonerhärtung zu erwartende<br />

Temperaturänderung in Betonbauteilen<br />

kann mit der FE-Methode zuverlässig<br />

ermittelt werden. Beispielhaft zeigt Bild 9<br />

den Vergleich zwischen der messtechnisch<br />

bestimmten und rechnerisch ermittelten<br />

Temperaturgeschichte der Bodenplatte der<br />

Schleuse Sülfeld-Süd während ihrer Erhärtung.<br />

Die Ermittlung der erforderlichen Bewehrung<br />

zur Begrenzung der Rissbreite kann<br />

nach dem BAW-Merkblatt „Rissbreitenbegrenzung<br />

für frühen Zwang in massigen Wasserbauwerken“<br />

[6] erfolgen. Eine genauere<br />

Untersuchung unter Berücksichtigung des<br />

Bauablaufs und der Eigenschaften des verwendeten<br />

Betons mithilfe eines 3D-FE-<br />

Modells ist ebenfalls möglich. Im Rahmen<br />

der Ausführungsplanungen der Schleusen<br />

Sülfeld-Süd und Zeltingen wurde das BAW-<br />

Merkblatt erfolgreich verwendet. Die meisten<br />

Risse in diesen beiden Schleusen weisen eine<br />

Rissbreite kleiner als 0,25 mm auf. Weitere<br />

Messungen am Bauwerk [7, 8] und theoretische<br />

Untersuchungen zu der Rissmechanik<br />

und den Materialeigenschaften [9] sollen<br />

Grundlagen zur Verbesserung der Empfehlungen<br />

geben.<br />

Weiterhin werden durch die Witterungseinflüsse<br />

während der Nutzung zusätzliche<br />

Beanspruchungen aufgebaut. Bild 10 zeigt<br />

die Ergebnisse der Modellrechnung für die<br />

Schleuse Wusterwitz für den Zeitraum von<br />

einem Jahr. Die Ausgangstemperatur von Boden<br />

und Beton wurde mit 10 °C angenommen.<br />

Betrachtungsbeginn ist Frühjahr und<br />

die jahreszeitlich bedingte Schwankung der<br />

Lufttemperatur wurde auf der sicheren Seite<br />

liegend mit ±<strong>15</strong> K angenommen. Im Bereich<br />

des Niedrigwasserstands reduziert sich die<br />

Temperaturschwankung auf 5 K. Weiterhin<br />

wirkt an der freien Oberfläche die Absorptionswärme<br />

der Sonnenenergie in Abhängigkeit<br />

vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen.<br />

Aufgrund einer tageweisen Berechnung tritt<br />

dieser Effekt jedoch in den Hintergrund. Die<br />

aus der Temperaturänderung resultierenden<br />

Beanspruchungen sind in Bild 11 dargestellt.<br />

Über die Bauteilhöhe betrachtet kann die<br />

saisonale Temperaturänderung in einen konstanten,<br />

einen linearen und einen nicht-linearen<br />

Temperaturanteil zerlegt werden<br />

(Bild 12). Der konstante Temperaturanteil erzeugt<br />

eine Längenänderung in Längsrichtung,<br />

hingegen bewirkt der lineare Temperaturanteil<br />

eine Verkrümmung des Bauteils.<br />

Abgesehen von außergewöhnlichen Einwirkungen<br />

im Oberflächenbereich, wie beispielsweise<br />

im Falle eines Sommergewitters, tritt<br />

hier der Einfluss nicht-linearer Temperaturanteile<br />

in den Hintergrund.<br />

Temperatur [°C]<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

-10<br />

90 180 270<br />

Betrachtungszeitpunkt [d]<br />

oben<br />

Mitte<br />

unten<br />

360<br />

Im Allgemeinen kann sich die Verformung<br />

infolge des konstanten Temperaturanteils<br />

aufgrund der Nachgiebigkeit des Baugrunds<br />

größtenteils einstellen. Die Normalkraftbeanspruchung<br />

bleibt damit klein und<br />

wird zudem durch die viskoelastische Eigenschaft<br />

des Betons reduziert. Im Falle der<br />

Schleuse Wusterwitz beträgt die Spannung<br />

infolge Normalkraftbeanspruchung lediglich<br />

0,27 N/mm². Hingegen wird die Querschnittsverkrümmung<br />

infolge des linearen<br />

Temperaturanteils durch das Eigengewicht<br />

voll behindert und ein Biegemoment aufgebaut.<br />

Dieses muss mit der Beanspruchung aus<br />

der Setzungsmulde überlagert werden.<br />

5 Mindestbewehrung zur<br />

Begrenzung der Rissbreite für die<br />

Schleuse Wusterwitz<br />

Im Rahmen der Ausschreibung der Schleuse<br />

Wusterwitz wurde die Mindestbewehrung<br />

zur Aufnahme der Zwangskräfte während der<br />

Betonerhärtung nach dem BAW-Merkblatt<br />

[6] ermittelt. Diese Bewehrung wurde als<br />

Grundbewehrung für alle Seitenflächen gewählt.<br />

Die Beanspruchungen aus der Setzungsmulde<br />

und den Witterungseinflüssen wurden<br />

getrennt untersucht. Da die Beanspruchung<br />

aus der Setzungsmulde das Rissmoment des<br />

Bild 10: Bauteiltemperatur bei Schleuse Wusterwitz infolge saisonaler Temperaturänderung<br />

Spannung [N/mm 2 ]<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

-2<br />

-4<br />

a) charakteristische Punkte b) bei t = 270 d<br />

oben<br />

Mitte<br />

unten<br />

90 180 270<br />

Betrachtungszeitpunkt [d]<br />

360<br />

a) charakteristische Punkte b) bei t = 270 d<br />

Bild 11: Beanspruchung bei Schleuse Wusterwitz infolge saisonaler Temperaturänderung<br />

9


Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

nach DIN EN 13791<br />

Ulrich Wöhnl, Osnabrück<br />

Bei Umnutzungen von Bauwerken, nach Schäden oder bei Zweifeln an der Bauwerksfestigkeit ist zur Bewertung der Druck-<br />

festigkeit des Betons die im Mai 2008 erschienene DIN EN 13791 heranzuziehen, wenn eine Einordnung der Bauteilfestig-<br />

keit „in situ“ nach den aktuellen Regelwerken erfolgen soll. DIN EN 13791 beschreibt im Wesentlichen die Bewertung der<br />

Bauwerksdruckfestigkeit mithilfe der Bohrkernentnahme. Alternativ werden indirekte Methoden benannt, die eine Kop-<br />

pelung zerstörungsfreier Methoden mit der Bohrkernentnahme ermöglichen. In einem nationalen Anhang wird die bisher<br />

in Deutschland übliche Bewertung durch den Nachweis mit dem Rückprallhammer ohne ergänzende Bohrkernprüfung ge-<br />

regelt. Zusätzlich erlaubt die Norm Möglichkeiten der Prüfung mit weniger als drei Bohrkernen in eng begrenzten Prüfbe-<br />

reichen. Da für die Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit der Sicherheitsaspekt eine große Rolle spielt, sind die Sicher-<br />

heitsbeiwerte zu den ermittelten Prüfwerten hoch, sie können sich bei ungenügender Planung der Bewertungsverfahren<br />

u. U. unverhältnismäßig negativ auswirken. Der Beitrag gibt einen Überblick über mögliche Verfahren der Bewertung und<br />

Risiken bei unsachgemäßer Anwendung der Norm.<br />

1 Einleitung<br />

Im Mai 2008 wurde mit der Herausgabe von<br />

DIN EN 13791 „Bewertung der Druckfestigkeit<br />

von Beton in Bauwerken oder in Bauwerksteilen“<br />

[1] nach langen Diskussionen<br />

offiziell die Möglichkeit geschaffen, die Prüfung<br />

und Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

an die „neue“ Normengeneration DIN<br />

Bild 1: Bohrkernentnahme an der Laufbahn eines Klärwerkbeckens<br />

0<br />

EN 206-1/DIN 1045-2 anzupassen. Die Diskussion<br />

um DIN EN 13791 war einerseits geprägt<br />

von dem Bestreben, für das Bauen im<br />

Bestand eine sichere Bewertung bestehender<br />

Bauwerke, andererseits eine zuverlässige Aussage<br />

für die Bewertung bei Zweifeln an der<br />

Festigkeit gerade errichteter Bauwerke zu ermöglichen.<br />

Teile der europäischen Fertigteil-<br />

industrie hatten zudem ein sehr hohes Interesse<br />

an der raschen Herausgabe von DIN EN<br />

13791, um mithilfe dieser Norm eine gezielte<br />

Konformitätskontrolle im Rahmen der Produktion<br />

bestimmter Betonfertigteile durchführen<br />

zu können.<br />

Die sehr unterschiedlichen Interessensbereiche<br />

an EN 13791 führten im Endeffekt<br />

Der Autor:<br />

Dr.-Ing. Ulrich Wöhnl studierte Bauingenieurwesen<br />

an der Staatlichen Technischen Universität<br />

für Bauwesen Moskau (ehem. MISI) mit der Vertiefungsrichtung<br />

Baustofftechnologie und promovierte<br />

1979 zur Rheologie des Betons bei der<br />

Vakuumverdichtung. Nach mehrjähriger Lehrtätigkeit<br />

an der Universität E. Mondlane in Maputo,<br />

Moçambique, war er von 1984 bis 1997<br />

für die Baustoffentwicklung, -prüfung und<br />

-überwachung sowie die Bearbeitung von Schadensfällen<br />

in einem Transportbetonunternehmen<br />

in Osnabrück zuständig. Seit 1997 ist Ulrich<br />

Wöhnl selbstständig bundesweit als öffentlich<br />

bestellter und vereidigter<br />

Sachverständiger in<br />

den Bereichen Beton und Mauerwerk tätig. Über<br />

25 Jahre wirkte er in verschiedenen europäischen<br />

und deutschen Normungsgremien, u.a.<br />

bei der Erarbeitung von DIN 13791, für die er die<br />

Arbeitsgruppe zum nationalen Anhang koordinierte.


Bild 2: Sägeschnitt durch eine Wand mit sedimentiertem<br />

Beton<br />

zu zeitraubenden Diskussionen, beispielsweise<br />

um die Anzahl notwendiger Probekörper,<br />

die Prüfbeiwerte oder den Bereich der Nutzung<br />

bzw. des Ausschlusses bei der Konformitätskontrolle<br />

in der Betonherstellung. Insbesondere<br />

bei der Verwendung von Ortbeton<br />

sollte verhindert werden, die Norm zur Bewertung<br />

der Bauwerksdruckfestigkeit zu einer<br />

Konformitätskontrolle zu missbrauchen. Im<br />

Ergebnis stellt sich eine Norm dar, die zur<br />

sinnvollen Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

eine sorgfältige Planung der Bewertungsgrundlagen,<br />

z.B. der Anzahl der zu entnehmenden<br />

Bohrkerne, erfordert. Als<br />

Grundlage für die Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

dient in DIN EN 13791 die<br />

am Bohrkern bestimmte Druckfestigkeit, die<br />

unter Umständen mit indirekten Methoden –<br />

beschrieben sind Rückprallhammerprüfungen,<br />

Ultraschall- und Ausziehprüfungen –<br />

kombiniert werden können.<br />

Faktor Auswirkung<br />

Feuchtegehalt der Bohrkerne<br />

Porosität/Rohdichte<br />

Prüfrichtung<br />

Lunker/Fehlstellen<br />

Eine Frischbetoncharge Genormte Prüfkörper<br />

Bauwerk<br />

Tafel 1: Materialbedingte Einflussfaktoren auf das Ergebnis der Bohrkernprüfung<br />

2 Verhältnis Norm- und<br />

Bauwerksdruckfestigkeit<br />

Die Materialeigenschaft „Druckfestigkeit“<br />

des Betons wird in der Planung und der Bewertung<br />

der Tragfähigkeit von Bauwerken<br />

und Bauteilen zunächst auf der Grundlage<br />

von normativ festgelegten Bedingungen wie<br />

Prüfkörpergröße, Herstell- und Lagerungsbedingungen<br />

usw. definiert. Daraus lässt sich<br />

eine Klassifizierung in Druckfestigkeitsklassen<br />

relativ einfach angeben. Bei der Prüfung<br />

der Betondruckfestigkeit im Bauwerk kommen<br />

erschwerende Bedingungen hinzu, die<br />

Ergebnisse werden von zahlreichen Faktoren<br />

beeinflusst. So ist einerseits der Zuwachs der<br />

Betondruckfestigkeit im Laufe der Zeit durch<br />

Alterung und Nachbehandlung zu berücksichtigen,<br />

andererseits können sich die Einbaubedingungen<br />

oder die spätere Nutzung reduzierend<br />

auf die Bauwerksdruckfestigkeit<br />

auswirken.<br />

Weitere Einflussfaktoren<br />

ergeben sich<br />

30 25<br />

Normdruckfestigkeit<br />

Würfel<br />

Entnahmeort der Bohrkerne<br />

Normdruckfestigkeit<br />

Zylinder<br />

26 ^= 26<br />

Bohrkerndruckfestigkeit<br />

(h/d = 1)<br />

Geschätzte Bauwerksdruckfestigkeit<br />

28 ^= 28<br />

(Zahlenangaben in N/mm 2 )<br />

Bild 3: Schematische Darstellung der bei unterschiedlicher Herangehensweise<br />

zu erwartenden Druckfestigkeiten [3]<br />

Reduzierung des Prüfergebnisses, wenn wassergetränkte Bohrkerne<br />

geprüft werden, um ca. 8 % bis 12 %<br />

Reduzierung des Prüfergebnisses mit steigender Porosität, je 1 %<br />

Porenvolumen um etwa 5 % bis 8 %<br />

Bei Prüfrichtung des Bohrkerns in Betonierrichtung kann das Prüfergebnis<br />

bis 8 % höher sein als bei waagerechter Prüfrichtung,<br />

abhängig von dem Sedimentationsverhalten des Frischbetons<br />

Reduzierung des Prüfergebnisses je nach Häufigkeit und Größe<br />

der Fehlstellen<br />

Reduzierung des Prüfergebnisses durch Entnahme der Kerne in<br />

oberen Wandbereichen oder unter Ansammlungen von Bewehrung<br />

aus den bei der<br />

Bohrkernentnahme<br />

(Bild 1) vorliegenden<br />

Betoncharakteristika,<br />

die im Wesentlichen<br />

in Tafel 1 zusammengefasst<br />

sind.<br />

Bild 2 zeigt einen<br />

Schnitt durch eine<br />

Betonwand, in der<br />

der Beton beim Einbau<br />

sedimentierte.<br />

Bei der Bohrkernentnahme<br />

sind zwischen<br />

dem oberen<br />

und dem unteren<br />

Bereich unterschiedliche<br />

Prüfwerte zu<br />

erwarten.<br />

Bohrkerngestalt<br />

und -maße wirken<br />

sich unter Umständen<br />

stark auf die<br />

Prüfergebnisse aus.<br />

Wegen der guten<br />

Vergleichbarkeit mit<br />

der Normdruckfestigkeit<br />

wird zur<br />

Entnahme ein Bohrkerndurchmesser<br />

von<br />

100 mm angestrebt, das Verhältnis Länge zu<br />

Dicke sollte 1 sein. Wird ein solcher Bohrkern<br />

waagerecht entnommen, kann das daraus<br />

gewonnene Prüfergebnis mit dem einer<br />

Würfelprüfung nach Norm verglichen werden.<br />

Bei geringeren Bohrkerndurchmessern<br />

erhöht sich die Schwankungsbreite der Prüfergebnisse,<br />

u.a. aufgrund des veränderten<br />

Größenverhältnisses der Gesteinskörnung im<br />

Prüfkörper zur Prüfkörpergröße. Die Prüfergebnisse<br />

aus Bohrkernen mit einem Durchmesser<br />

von 50 mm werden deshalb zur Berechnung<br />

der Bauwerksdruckfestigkeit um<br />

10% reduziert.<br />

Umfangreiche frühere Untersuchungen<br />

[2] haben ergeben, dass die Summe der Einflüsse<br />

auf den Betoniervorgang und die Bauwerksbedingungen<br />

eine Reduzierung der Anforderungen<br />

an die Bauwerksdruckfestigkeit<br />

um <strong>15</strong> % gegenüber der Normdruckfestigkeit<br />

zulassen. Dies wird in Tabelle 1 von DIN EN<br />

13791 berücksichtigt, in der die charakteristische<br />

Mindestdruckfestigkeit von Bauwerksbeton<br />

der jeweiligen Druckfestigkeitsklassen<br />

angegeben wird. Das darin definierte Verhältnis<br />

der Druckfestigkeit von Bauwerksbeton<br />

zur charakteristischen Druckfestigkeit genormter<br />

Probekörper gilt für jedes Alter des<br />

Betons.<br />

Eine schematische Darstellung der zu erwartenden<br />

Druckfestigkeiten enthält Bild 3.<br />

3 Prinzip und Anwendbarkeit von<br />

DIN EN 13791<br />

Die Druckfestigkeit wird grundsätzlich anhand<br />

von Bohrkernen bewertet, wobei es zusätzlich<br />

Korrelationen zu indirekten – im<br />

Wesentlichen zerstörungsfreien – Prüfverfahren<br />

geben kann. Für die indirekten Verfahren<br />

sind nach europäischer Auffassung Bezugskurven<br />

zu erstellen; allerdings erlaubt der nationale<br />

Anhang die bisher in Deutschland<br />

gern praktizierte Möglichkeit der Bewertung<br />

des Bauwerksbetons durch die Rückprallhammerprüfung<br />

ohne Korrelation mit Bohrkernen.<br />

Auch die bisher übliche Bezugsgerade<br />

W wurde in den nationalen Anhang aufgenommen,<br />

um Beziehungen zwischen indirekten<br />

Prüfmethoden und der Normdruckfestigkeit<br />

an Würfelprüfungen aufstellen zu<br />

können.<br />

Die nach DIN EN 12504-1 [4] entnommenen<br />

Bohrkerne dienen der Bewertung ei-


Tafel 2: Beispielrechnung Bohrkernprüfung nach Ansatz A<br />

nes jeweiligen Prüfbereichs, der aus einem<br />

oder mehreren Bauwerksteilen (oder Fertigteilen)<br />

bestehen kann. Für diesen Prüfbereich<br />

wird vorausgesetzt, dass der Beton aus derselben<br />

Grundgesamtheit stammt. Letzteres ist<br />

für die Planung der Anzahl der zu bewertenden<br />

Prüfbereiche und somit der Anzahl der<br />

notwendigen Bohrkerne bedeutsam.<br />

DIN EN 13791 kommt prinzipiell für drei<br />

Anforderungsfälle zur Anwendung:<br />

� Zur Bewertung unbekannter Bauwerke<br />

oder Bauteile, die umgenutzt oder umgebaut<br />

werden sollen, oder an denen ein<br />

Schaden eingetreten ist (z.B. Feuer, mechanische<br />

oder chemische Einwirkungen).<br />

� Bei Zweifeln an der Bauwerksdruckfestigkeit,<br />

z.B. nach negativen Ergebnissen<br />

der Konformitäts- oder Annahmeprüfungen,<br />

bei mangelhafter Bauausführung<br />

oder wenn während der Errichtung des<br />

Bauwerks die Druckfestigkeit des Bauwerksbetons<br />

bewertet werden muss.<br />

� Zur Konformitätsbewertung bei Fertigteilen,<br />

wenn die Produktnorm dies vorsieht.<br />

Um für die Bewertung unbekannter Bauwerke<br />

oder Bauteile eine möglichst hohe statistische<br />

Zuverlässigkeit zu erlangen, wurde in<br />

DIN EN 13791 festgelegt, so viele Bohrkerne<br />

zu entnehmen, wie zweckmäßigerweise<br />

möglich ist. Auf der Grundlage der auch für<br />

DIN EN 206-1 herangezogenen statistischen<br />

Ausarbeitungen von Taerwe [5] wurde deshalb<br />

für solche Prüfungen eine Verfahrensweise<br />

mit mindestens <strong>15</strong> Bohrkernen favorisiert,<br />

die als Ansatz A in DIN EN 13791 beschrieben<br />

wird.<br />

Nicht immer ist die Entnahme einer so<br />

hohen Anzahl von Bohrkernen sinnvoll. Deshalb<br />

kann in diesen Fällen Ansatz B angewandt<br />

werden, der die Bewertung anhand von<br />

drei bis 14 Bohrkernen beschreibt. Die wegen<br />

der geringeren Anzahl der Bohrkerne ebenso<br />

geringere statistische Zuverlässigkeit der Bewertung<br />

muss dann allerdings mit einem<br />

höheren Wert k – ähnlich einem Vorhaltemaß<br />

– ausgeglichen werden.<br />

2<br />

Bohrkern Druckfestigkeit [N/mm²] Bewertung<br />

1 44<br />

2 43<br />

3 40<br />

4 45<br />

5 46<br />

6 44<br />

7 42<br />

8 45<br />

9 43<br />

10 40<br />

11 39<br />

12 45<br />

13 40<br />

14 39<br />

<strong>15</strong> 41<br />

Neben der Bewertung<br />

der Druckfestigkeit<br />

des Betons<br />

im Bauwerk an<br />

Bohrkernen dürfen<br />

nach DIN EN<br />

13791 auch indirekte<br />

Methoden angewandt<br />

werden – entweder<br />

einzeln (nur<br />

nach deutschem nationalen<br />

Anhang)<br />

oder kombiniert mit<br />

Bohrkernergebnissen<br />

bzw. mit Ergebnissen<br />

anderer indirekter<br />

Prüfungen.<br />

Als indirekte Prüfverfahren<br />

sind Rückprallhammerprüfungen<br />

sowie Ultraschall-<br />

und Ausziehprüfungenangegeben.<br />

Bei der Prüfung<br />

nach einem indirekten Verfahren wird nicht<br />

die Druckfestigkeit, sondern eine andere<br />

physikalische Messgröße ermittelt. Daher ist<br />

es notwendig, eine Beziehung zwischen den<br />

Ergebnissen der indirekten Prüfungen und<br />

der Druckfestigkeit von Bohrkernen anzuwenden.<br />

Die europäische Herangehensweise an die<br />

Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit wird<br />

durch den nationalen Anhang in Deutschland<br />

modifiziert. Einerseits wird hier die unsichere<br />

Methode der Bewertung durch die Rückprallhammerprüfung<br />

favorisiert, andererseits<br />

wird die Bewertung strittigen Betons mit negativem<br />

Konformitätsergebnis durch die viel<br />

strengere Prüfung mit drei bis 14 Bohrkernen<br />

freigegeben. Die Folge davon ist, dass in<br />

Zweifelsfällen und der Anwendung des Ansatzes<br />

B Betone im Grenzbereich oft in nied-<br />

Mittelwert f m(n), is = 42 N/mm²<br />

Standardabweichung<br />

s = 2,41 N/mm²<br />

f ck, is = 42 – 1,48 × 2,41<br />

= 38,5 N/mm²<br />

f is, niedrigst + 4 = 43 N/mm²<br />

Geschätzte Bauwerksdruck-<br />

festigkeit f ck, is = 38,5 N/mm²<br />

entsprechend C35/45<br />

Konformität von Bauteilen,<br />

nach jeweiliger Produktnorm,<br />

z. B. Fertigteile<br />

Kalibrierung indirekter<br />

Methoden nach<br />

Alternative 1 oder<br />

Alternative 2<br />

Konformitätsbewertung<br />

3 bis 14 Bohrkerne<br />

nach Ansatz B<br />

Anwendung von DIN EN 13791<br />

Bild 4: Prinzip der Normanwendung in Deutschland nach DIN EN 13791<br />

rigere Druckfestigkeitsklassen eingeordnet<br />

werden müssen bzw. ein Nachweis der erforderlichen<br />

Werte nicht gelingt. Das Prinzip<br />

der Normanwendung in Deutschland ist in<br />

DIN EN 13791 in dem Flussdiagramm mit<br />

informativem Charakter dargestellt (Bild 4).<br />

Die generelle Vorgehensweise bei Zweifeln<br />

an der Bauwerksfestigkeit ist in Abschnitt 9<br />

von DIN EN 13791 beschrieben.<br />

Um verwertbare Ergebnisse der Bohrkernprüfungen<br />

zu erzielen, ist es deshalb notwendig,<br />

vor der Entnahme die Gegebenheiten<br />

zu prüfen, um die anzuwendende Methode<br />

auszuwählen. Neben den Ansätzen A und<br />

B beschreibt Abschnitt 9 von DIN EN 13791<br />

eine bei Zweifeln an der Konformität des Betons,<br />

z.B. bei zu geringen Ergebnissen der<br />

Annahmeprüfung, anzuwendende Bewertungsmethode,<br />

nach der entweder wenigstens<br />

<strong>15</strong> Bohrkernergebnisse vorliegen oder der<br />

strittige Bereich durch eine indirekte Methode<br />

großflächig geprüft und dann anhand von<br />

zwei Bohrkernen bewertet wird. Bei sehr kleinen<br />

Chargen werden lediglich zwei Bohrkerne<br />

geprüft.<br />

Für die Betonfertigteilindustrie ergibt sich<br />

aus dem Wortlaut in DIN EN 13791, dass<br />

mithilfe von indirekten Prüfmethoden auch<br />

die Konformität der Betonfertigteile bewertet<br />

werden kann, wenn die entsprechende Produktnorm<br />

dies erlaubt. So ist es z.B. beim<br />

Einsatz steifer Betone wegen möglicher<br />

großer Prüfstreuungen sinnvoll, zur Konformitätskontrolle<br />

nicht Würfel herzustellen<br />

und zu prüfen, sondern an den Fertigteilen<br />

Korrelationen zwischen indirekten Prüfverfahren<br />

und Bohrkernprüfungen herzustellen,<br />

die dann laufend durch Anwendung der zerstörungsfreien<br />

Prüfungen Aussagen zur Betonqualität<br />

im Fertigteil ergeben. Im Gegensatz<br />

dazu erlaubt DIN EN 13791 dies für die<br />

Konformitätskontrolle von Transportbeton<br />

nicht.<br />

Bewertung von Tragwerken wegen Umbaus oder nach Schadenseintritt,<br />

nach negativen Ergebnissen der Konformitäts- oder Annahmeprüfungen,<br />

bei mangelhafter Bauausführung oder Zweifeln an der Bauwerksfestigkeit<br />

Bohrkernentnahme<br />

Kalibrierte indirekte Methoden<br />

Kalibrierung<br />

indirekter Methoden<br />

nach Alternative 1<br />

oder Alternative 2<br />

Weitere Untersuchung<br />

nach der aufgestellten<br />

Beziehung und Bewertung<br />

<strong>15</strong> oder mehr Bohrkerne<br />

nach Ansatz A<br />

Kalibrierung<br />

indirekter<br />

Methoden<br />

(Bezugsgerade W)<br />

Bestimmung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

Rückprallhammerprüfung<br />

2 Bohrkerne mit<br />

oder ohne indirekte<br />

Methoden bei<br />

begrenzten Mengen


Tafel 3: k-Werte zur Berechnung bei drei bis<br />

14 Bohrkernen<br />

4 Bewertung anhand von<br />

Bohrkernprüfungen<br />

4.1 Ansatz A (ab <strong>15</strong> Bohrkerne)<br />

Die geschätzte charakteristische Druckfestigkeit<br />

des Prüfbereichs ist die niedrigere aus<br />

den beiden Werten<br />

f ck, is = f m(n), is – 1,48 s<br />

oder<br />

f ck, is = f is, niedrigst + 4<br />

Dabei bedeuten:<br />

fck, is geschätzte charakteristische Druckfestigkeit<br />

des Prüfbereichs<br />

fm(n), is Mittelwert der Prüfwerte<br />

s Standardabweichung der Prüfwerte<br />

(mindestens 2 N/mm²)<br />

fis, niedrigst kleinster Einzelwert der Prüfergebnisse<br />

Als Beispiel für die Abschätzung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

einer Stützwand, deren<br />

Belastung durch einen oberhalb zu errichtenden<br />

Anbau geändert werden sollte, sind in<br />

Tafel 2 die Prüfwerte von <strong>15</strong> Bohrkernen angegeben.<br />

4.2 Ansatz B (drei bis 14 Bohrkerne)<br />

Wenn drei bis 14 Bohrkerne an weniger umfangreichen<br />

Bauwerken geprüft werden, wird<br />

Ansatz B angewandt. Dabei wird wegen der<br />

geringeren statistischen Sicherheit durch weniger<br />

Prüfwerte nicht eine Standardabweichung<br />

zur Berechnung der charakteristischen<br />

Druckfestigkeit herangezogen, sondern es<br />

wird ein Korrekturwert k berücksichtigt. Die<br />

geschätzte charakteristische Druckfestigkeit<br />

des Prüfbereichs ist dann die niedrigere aus<br />

den beiden Werten<br />

f ck, is = f m(n), is – k<br />

und<br />

Anzahl der Prüfwerte n Korrekturwert k<br />

10 bis 14 5<br />

f ck, is = f is, niedrigst + 4<br />

7 bis 9 6<br />

3 bis 6 7<br />

Der Korrekturwert k ist abhängig von der<br />

Anzahl der Bohrkerne (Tafel 3).<br />

4.3 Bewertung nach Abschnitt 9 von DIN<br />

EN 13791<br />

Bei Zweifeln an der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

– also nach Nichtbestehen der Konformitätskontrolle,<br />

der Annahmeprüfungen des eingebauten<br />

Betons oder bei mangelhafter Bauausführung<br />

– wird in DIN EN 13791, Abschnitt<br />

9, die Möglichkeit eingeräumt, Rückprallhammerprüfungen<br />

in Kombination mit zwei<br />

Bohrkernen zu bewerten. Dies ist Ausdruck<br />

fis, niedrigst � 0,85 (fck – 4)<br />

Bild 5: Eingrenzung der Bauwerksdruckfestigkeit durch Rückprallhammerprüfungen und Bohrkernentnahme<br />

an der Stelle der geringsten Prüfwerte<br />

der konsequenten Weiterführung von Maßnahmen,<br />

die in DIN EN 206-1/DIN 1045-2,<br />

Abschnitt 8.4, bei Nichtkonformität des Betons<br />

gefordert werden. Im Unterschied zur<br />

Bewertung eines völlig unbekannten, älteren<br />

oder z.B. durch Brand geschädigten Bauteils<br />

geht man bei der Bewertung nach Abschnitt<br />

9 bei kürzlich eingebautem Beton davon aus,<br />

dass eine Reihe von Daten aus der Betonherstellung<br />

vorliegen, die eine relativ einfache<br />

Prüfung und Bewertung des Bauteils ermöglichen,<br />

ohne den ansonsten hohen k-Wert anwenden<br />

zu müssen.<br />

Ziel dieses Ansatzes ist die Bewertung der<br />

Standfestigkeit des Bauwerks. Dazu gibt es<br />

drei Möglichkeiten:<br />

� Ist der Mangel nicht genau zu lokalisieren,<br />

werden über den Prüfbereich verteilt<br />

mindestens <strong>15</strong> Bohrkerne gezogen, deren<br />

Mittelwert der Druckfestigkeitsprüfung<br />

wie nach Ansatz A bewertet wird. Damit<br />

wird die gleiche Zuverlässigkeit der Er-<br />

Geringste Rückprallhammerwerte<br />

gebnisse erreicht wie bei unbekannten<br />

Bauteilen.<br />

� Lässt sich ungefähr feststellen, wo ein<br />

nicht konformer Beton eingebaut oder<br />

ein Mangel verursacht wurde, werden an<br />

einer begrenzten Fläche oder Betonmenge<br />

wenigstens <strong>15</strong> Rückprallhammerprüfungen<br />

ausgeführt. An dem Messbereich<br />

mit den niedrigsten Prüfwerten werden<br />

zwei Bohrkerne gezogen und auf Druckfestigkeit<br />

geprüft, siehe Bild 5.<br />

� Ist der zu prüfende Bereich sehr klein,<br />

dürfen an zwei Stellen Bohrkerne entnommen<br />

werden, deren Lage aus Erfahrung<br />

gewählt wird, siehe Bild 6.<br />

Die beiden letztgenannten Möglichkeiten bedürfen<br />

der Vereinbarung zwischen den Vertragsparteien.<br />

Sie nutzen die bei der Errichtung<br />

eines Bauwerks vorliegenden Kenntnisse<br />

über den verwendeten Beton aus, sodass<br />

eine Kommunikation zwischen den Beteiligten<br />

notwendig wird. Wegen der Eingrenzung<br />

Tafel 4: Mindestanforderungen an Prüfergebnisse f m(n), is von n Bohrkernen<br />

Druckfestigkeitsklasse<br />

DIN EN 206-1<br />

Anforderung an f m(n), is bei der Anzahl n der Bohrkerne [N/mm²]<br />

3 bis 6 7 bis 9 10 bis 14 ≥ <strong>15</strong> 1)<br />

Berechnung nach: f m(3), is = f ck, is + 7 f m(7), is = f ck, is + 6 f m(10), is = f ck, is + 5 f m(<strong>15</strong>), is = f ck, is + 3<br />

C16/20 24 23 22 20<br />

C20/25 28 27 26 24<br />

C25/30 32,5 31,5 30,5 28,5<br />

C30/37 38,5 37,5 36,5 34,5<br />

C35/45 45 44 43 41<br />

C40/50 49,5 48,5 47,5 45,5<br />

1) Bei s = 2 N/mm² und fck, is = f is, niedrigst + 4 größer f ck, is = f m(n), is – 1,48 • s<br />

Bei größerer Standardabweichung muss der Mittelwert entsprechend höher sein, vgl. Beispiel in<br />

Tafel 2.


Bild 6: Auswahl von Bohrkernentnahmestellen<br />

an eng begrenzten Flächen aus Erfahrung<br />

der Flächen findet das in DIN EN 206-<br />

1/DIN 1045-2 angegebene Einzelwertkriterium<br />

Anwendung. Entspricht der Mittelwert<br />

aus beiden Bohrkernen der Druckfestigkeit<br />

f is, niedrigst ≥ 0,85 (f ck –4),<br />

so kann analog zur Konformitätsbetrachtung<br />

in DIN EN 206-1/DIN 1045-2 von der Erfüllung<br />

der Druckfestigkeitsanforderungen an<br />

das Bauwerk ausgegangen werden.<br />

Für die Ergebnisse einer eingehenden<br />

Prüfung mit dem Rückprallhammer nach<br />

Abschnitt 9 in [1] ist nicht immer deren absolute<br />

Höhe notwendig, sondern die Lokalisierung<br />

des Bereichs der kleinsten Werte. Die<br />

Bewertung selbst erfolgt anhand der Prüfergebnisse<br />

der Bohrkerne.<br />

Bei der Prüfung von zwei Bohrkernen, für<br />

die wegen der geringen Abmaße des Bauteils<br />

keine umfassende indirekte Prüfung möglich<br />

ist, sollten zwei unterschiedliche Bohrstellen<br />

gewählt werden. Der hinzugezogene Sachverständige<br />

muss ggf. entscheiden, ob die<br />

Bohrkerne durchaus auch hintereinander liegend<br />

aus einer Bohrstelle stammen dürfen.<br />

4.5 Schätzung der<br />

Bauwerksdruckfestigkeit<br />

Die aus den Ansätzen A oder B gewonnene<br />

geschätzte Bauwerksdruckfestigkeit f ck, is wird<br />

mit der Anforderung aus Tabelle 1 in DIN<br />

EN 13791 verglichen. Darin sind die Anforderungen<br />

an die jeweiligen Druckfestigkeitsklassen<br />

nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2<br />

angegeben. Diese errechnen sich aus der<br />

Gleichung<br />

f ck, is = 0,85 f ck, cube<br />

In Tafel 4 sind die Anforderungen an die bei<br />

Bohrkernprüfungen zu erreichenden Mittelwerte<br />

für die jeweilige Druckfestigkeitsklasse<br />

nach DIN EN 206-1 unter Berücksichtigung<br />

der Anforderungen aus DIN EN 13791, Ta-<br />

4<br />

f is, niedrigst � 0,85 (f ck – 4)<br />

belle 1, dargestellt. Daraus wird deutlich, dass<br />

allein durch die Anzahl der Probekörper<br />

Anforderungsdifferenzen von 4 N/mm² je<br />

Druckfestigkeitsklasse auftreten und dass die<br />

Mittelwerte bei geringerer Prüfkörperanzahl<br />

höher liegen müssen als die charakteristische<br />

Festigkeit der jeweiligen Druckfestigkeitsklasse.<br />

Für die Bewertung mit mehr als <strong>15</strong><br />

Bohrkernen wurde der Idealfall einer niedrigen<br />

Standardabweichung angenommen. Falls<br />

sich aus der Festigkeitsverteilung der Kerne<br />

Anlage<br />

Gutachten<br />

Angaben zum Bauteil:<br />

Bauwerk/Baustelle:<br />

Bauteil:<br />

Druckfestigkeitsklasse (Soll): C25/30<br />

Alter des Bauteils:<br />

Prüfgerät:<br />

Überprüfung am Prüfamboss:<br />

Prüfwerte:<br />

Messstelle 1, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 2, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 3, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 4, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 5, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 6, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 7, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 8, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 9, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Bemerkungen:<br />

Mediane bei 9 Messpunkten:<br />

Median der 9 Messpunkte:<br />

Mediane bei 11 Messpunkten:<br />

Median der 11 Messpunkte:<br />

Druckfestigkeitsklasse:<br />

eine zu hohe Standardabweichung ergibt,<br />

kann u. U. eine getrennte Betrachtung der<br />

Bauteile sinnvoll werden.<br />

5 Indirekte Prüfverfahren<br />

5.1 Prüfung mit dem Rückprallhammer<br />

Für die Prüfung mit dem Rückprallhammer<br />

steht im nationalen Anhang Tabelle NA2 zur<br />

Verfügung, deren Werte auf früheren Erfahrungen<br />

nach DIN 1048 beruhen und die auf<br />

die Druckfestigkeitsklassen nach DIN EN<br />

1<br />

zur Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

CKM-Krankenhaus<br />

Stützwand<br />

Herstelldatum:<br />

ca. 1 Jahr<br />

07.11.2007<br />

Schmidt-Hammer<br />

Prüfdatum:<br />

Istwert: 79 Sollwert: 80 ± 2<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />

44 45 39 42 42 42 43 46 41<br />

39 41 42 42 42 43 44 45 46<br />

9 42 11<br />

38 42 38 45 45 44 39 38 37<br />

37 38 38 38 39 42 44 45 45<br />

9 39 11<br />

45 45 37 35 36 39 39 43 41<br />

35 36 37 39 39 41 43 45 45<br />

9 39 11<br />

40 41 36 35 39 40 43 41 41<br />

35 36 39 40 40 41 41 41 43<br />

9 40 11<br />

38 37 39 35 36 42 37 40 35<br />

35 35 36 37 37 38 39 40 42<br />

9 37 11<br />

42 40 39 35 30 42 42 43 41<br />

30 35 39 40 41 42 42 42 43<br />

9 41 11<br />

37 39 39 38 40 38 39 40 41<br />

37 38 38 39 39 39 40 40 41<br />

9 39 11<br />

45 38 42 40 43 39 39 46 41<br />

38 39 39 40 41 42 43 45 46<br />

9 41 11<br />

41 44 36 39 36 42 44 41 38<br />

36 36 38 39 41 41 42 44 44<br />

9 41 11<br />

C30/37<br />

Datum: Ort: Unterschrift:<br />

12.11.2008<br />

42 39 39 40 37 41 39 41 41<br />

40<br />

12.11. 2008 Osnabrück Müller<br />

Tafel 5: Beispielhaft ausgefülltes VDB-Formblatt zur Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit bei<br />

Prüfung mit Rückprallhammer<br />

10<br />

11


Tafel 6: Beispielrechnung zur Aufstellung einer Bezugskurve durch Rückprallhammerprüfungen<br />

Lfd. Nr.<br />

Rückprallwert R<br />

[Skalenteile]<br />

206-1 umgerechnet wurden. Rückprallhammerprüfungen<br />

ohne Bezug zu Bohrkernen<br />

weisen eine geringere Zuverlässigkeit auf. So<br />

können z.B. Prüfwerte im Grenzbereich eine<br />

geringe Einstufung des Betons ergeben. Die<br />

in DIN EN 12504-2 [6] erläuterten Einschränkungen<br />

der Anwendbarkeit sind zu beachten.<br />

So wird dort angemerkt, dass das Verfahren<br />

für den Nachweis der Gleichmäßigkeit<br />

von Ortbeton verwendet werden kann, es jedoch<br />

nicht als Alternative zur Bohrkernprüfung<br />

gilt.<br />

Bei der Anwendung des Rückprallhammers<br />

ist außerdem zu beachten, dass der Zustand<br />

der Betonrandzone – und damit die<br />

Höhe der Prüfwerte – stark vom Hydratationszustand<br />

der verwendeten Zemente abhängt.<br />

Langsam erhärtende Betone ergeben<br />

in der Regel im jungen Alter von wenigen<br />

Wochen weit niedrigere Prüfwerte als schnell<br />

erhärtende. Stark carbonatisierte Betonrandzonen<br />

älterer Betone sind härter als nicht carbonatisierter<br />

Beton, weshalb dafür die Anwendung<br />

des Rückprallhammers nicht geeignet<br />

ist.<br />

Die Prüfung der Rückprallzahl erfolgt<br />

nach DIN EN 12504-2. Gegenüber der<br />

früheren Prüfvorschrift DIN 1048-2 werden<br />

die Ablesewerte nicht zu einem Mittelwert,<br />

sondern zum Median (Zentralwert) zusammengefasst.<br />

Bei einer Stichprobe ist der Median<br />

definiert als jener Messwert, bei dem jeweils<br />

die eine Hälfte der Messungen kleiner<br />

oder gleich und die andere Hälfte größer oder<br />

gleich diesem Wert ist. Er ist der Wert, bei<br />

dem die Summe der absoluten Abweichungen<br />

von ihm minimal ist. Dies hat den Vorteil,<br />

gegen „Ausreißer“ von vorneherein resistent<br />

zu sein, d.h., sie aussortieren zu können.<br />

Zur einfachen Berechnung des Medians wurden<br />

neun Ablesungen als Mindestanzahl festgelegt.<br />

Durch die ungerade Zahl wird einfach<br />

der mittlere der Werte ausgewählt, nachdem<br />

diese der Größe nach geordnet worden sind.<br />

Bei einer geraden Anzahl von Messungen<br />

gibt es allein kein mittleres Element, sondern<br />

Druckfestigkeit<br />

aus R<br />

f R<br />

[N/mm²]<br />

Druckfestigkeit<br />

aus Bohrkern<br />

f is<br />

[N/mm²]<br />

Differenz<br />

δ f = f is – f R<br />

[N/mm²]<br />

1 37 30 40 10<br />

2 44 43 51 8<br />

3 27 12 30 18<br />

4 30 16 36 20<br />

5 49 46 51 5<br />

6 41 37 50 13<br />

7 28 <strong>15</strong> 34 19<br />

8 27 14 30 16<br />

9 39 33 45 12<br />

10 25 9 28 19<br />

Mittelwert Δf m(10)<br />

Standardabweichung s 5,2<br />

Betrag der Verschiebung Δf = Δf m(10) – k 1 • s 5,6<br />

zwei. Hier kann in einfacher Weise aus den<br />

beiden in der Mitte liegenden Werten ein<br />

Median der Stichprobe durch Mittelwertbildung<br />

errechnet werden.<br />

Tafel 5 gibt ein beispielhaft ausgefülltes<br />

Formblatt wieder, das im Zuge der Anpassung<br />

der Formblätter an die neue Normengeneration<br />

DIN EN 206-1/DIN 1045-2 in der<br />

VDB-Arbeitsgruppe „Formblätter“ überarbeitet<br />

wurde.<br />

5.2 Direkter Vergleich mit Bohrkernen<br />

(Wahlmöglichkeit 1)<br />

Für die Bewertung der Druckfestigkeit von<br />

Bauwerksbeton stehen zwei alternative Verfahren<br />

zur Verfügung. Beim direkten Vergleich<br />

der indirekten Prüfungen mit Bohrkernen<br />

(Wahlmöglichkeit 1) werden Verfahren<br />

beschrieben, die auf einer allgemeinen<br />

Grundlage für die Bewertung der Druckfestigkeit<br />

von Bauwerksbeton anwendbar sind,<br />

wenn für den zu untersuchenden Beton eine<br />

spezielle Beziehung zwischen der Druckfestigkeit<br />

des Bauwerksbetons und dem nach<br />

Druckfestigkeit fis [N/mm 2 ]<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

δƒ 10<br />

14<br />

δƒ 1<br />

diesem indirekten Verfahren erhaltenen Ergebnis<br />

aufgestellt wird. Auf der Grundlage<br />

vieler indirekter Prüfungen und Bohrkernprüfungen<br />

wird bei weiteren indirekten Prüfungen<br />

durch eine Regression der Wertepaare<br />

auf die Prüfergebnisse an Bohrkernen geschlossen.<br />

Dieses Verfahren bietet sich für die<br />

Konformitätskontrolle an Fertigteilen an. Für<br />

die Bewertung der Bauwerksdruckfestigkeit<br />

ist die Anzahl der nötigen Wertepaare sehr<br />

hoch. Es werden mindestens 18 Prüfergebnispaare<br />

aus Bohrkernprüfungen und indirekten<br />

Prüfungen benötigt, um die Beziehung<br />

zwischen der Druckfestigkeit und dem mit<br />

dem indirekten Verfahren erzielten Prüfergebnis<br />

zu bestimmen.<br />

5.3 Kalibrierung an Bohrkernen<br />

(Wahlmöglichkeit 2)<br />

Mit der Wahlmöglichkeit 2 aus DIN EN<br />

13791 ist es wegen der geringeren Anzahl an<br />

Wertepaaren (mindestens neun) relativ einfach,<br />

zur Bewertung der Druckfestigkeit von<br />

Bauwerksbeton in einem eingeschränkten<br />

Druckfestigkeitsbereich eine Beziehung, d. h.<br />

eine Bezugskurve, aufzustellen:<br />

An mindestens neun Messstellen wird ein<br />

indirektes Prüfverfahren (hier als Beispiel<br />

Rückprallhammerprüfungen) eingesetzt, von<br />

denselben Messstellen werden Bohrkerne gezogen<br />

und auf Druckfestigkeit geprüft. Aus<br />

der Differenz der Messergebnisse werden der<br />

Mittelwert und die Standardabweichung berechnet,<br />

woraus sich eine Verschiebung der in<br />

der Norm [1] vorgegebenen Kurve ergibt. Die<br />

neu aufgestellte Kurve dient nun als Grundlage<br />

für die Umrechnung (Abschätzung) der<br />

Bauwerksdruckfestigkeit anhand weiterer<br />

Prüfungen mit dem Rückprallhammer. Tafel<br />

6 enthält eine Beispielauswertung einer Kalibrierung.<br />

Der zur Berechnung der Verschiebung<br />

verwendete Faktor k 1 ist von der Anzahl der<br />

Wertepaare abhängig und aus Tabelle 3 in<br />

DIN EN 13791 zu entnehmen (k 1 = 1,62 für<br />

zehn Wertepaare). Nach Erhalt der in Tafel 5<br />

gegebenen Werte kann die in DIN EN<br />

13791, Bild 2, enthaltene Bezugskurve um<br />

20 25 30 35 40 45 50 55<br />

Rückprallwert R [Skalenteile]<br />

Bild 7: Kombination der Bohrkernentnahme mit indirekten Methoden nach Möglichkeit 2, Verschiebung<br />

der Bezugsgeraden<br />

Δƒ<br />

5


den Betrag Δf verschoben werden oder es<br />

kann eine numerische Berechnung erfolgen.<br />

Bild 7 zeigt die Verschiebung der Bezugsgeraden<br />

anhand der Werte aus Tafel 5.<br />

5.4 Bezugsgerade W<br />

Die Bezugsgerade W wurde aus DIN 1048-4<br />

[7] in den nationalen Anhang von DIN EN<br />

13791 übernommen. Dazu wird eine Relation<br />

zwischen Rückprallhammerwerten und im<br />

Labor hergestellten Probewürfeln des zu prüfenden<br />

Betons aufgestellt. Das Verfahren ist<br />

nur anwendbar, wenn z.B. im Rahmen eines<br />

größeren Bauvorhabens aus den betreffenden<br />

Betonen Würfel hergestellt und gleichzeitig<br />

Rückprallhammerprüfungen durchgeführt<br />

werden können. Für die Bewertung bestehender<br />

Bauwerke ist es nicht geeignet.<br />

6<br />

Arbeitskreis „Vordrucke“:<br />

6 Schlussbetrachtung<br />

DIN EN 13791 bildet die Grundlage für die<br />

Bewertung von Bauwerksbeton nach der neuen<br />

DIN-1045-Generation. Sie bietet eine<br />

Reihe von Möglichkeiten zur Bewertung der<br />

Bauwerksdruckfestigkeit von Beton, einerseits<br />

bei der Untersuchung älterer oder geschädigter<br />

Betonbauteile zu Zwecken des<br />

Umbaus oder der Sanierung, andererseits bei<br />

Nichterreichen der Konformität des Betons<br />

oder bei mangelhafter Bauausführung. Gegenüber<br />

früheren Verfahrensweisen ist eine<br />

sorgfältigere Planung der durchzuführenden<br />

Nachweise erforderlich, da nicht selten allein<br />

die unüberlegte Wahl der Probekörperanzahl<br />

eine Herabstufung des Bauwerksbetons in<br />

eine niedrigere Druckfestigkeitsklasse zur<br />

Folge hat.<br />

Leiter: Klaus Falkus (RG 9)<br />

Mitarbeiter: Michaela Biscoping (RG 6)<br />

Raymund Böing (RG 0)<br />

Corinna Schumacher (RG 6)<br />

Werner Tietze (RG 6)<br />

Dr. Karl Uwe Voss (RG 9)<br />

Prof. Dr. Robert Weber (RG 7)<br />

Dr. Ulrich Wöhnl (RG 5)<br />

Literatur<br />

[1] DIN EN 13791 Bewertung der Druckfestigkeit von<br />

Beton in Bauwerken oder in Bauwerksteilen; Ausgabe:<br />

2008-05<br />

[2] Concrete core testing for strength – <strong>Report</strong> of a Concrete<br />

Society Working Party. The Concrete Society,<br />

1987<br />

[3] prEN 13791, draft September 2001<br />

[4] DIN EN 12504-1 Prüfung von Beton in Bauwerken<br />

– Teil 1: Bohrkernproben – Herstellung, Untersuchung<br />

und Prüfung von Druck; Ausgabe 2000-09<br />

[5] Taerwe, L.: A general basis fort he selection of compliance<br />

criteria. IABSE Proceedings P-102/86,<br />

S. 113–127<br />

[6] DIN EN 12504-2 Prüfung von Beton in Bauwerken<br />

– Teil 2: Zerstörungsfreie Prüfung – Bestimmung der<br />

Rückprallzahl; Ausgabe: 2001-12<br />

[7] DIN 1048-4 Prüfverfahren für Beton – Teil 4:<br />

Bestimmung der Druckfestigkeit von Festbeton in<br />

Bauwerken und Bauteilen; Anwendung von Bezugsgeraden<br />

und Auswertung mit besonderen Verfahren;<br />

Ausgabe: 1991-06<br />

Der „Arbeitskreis „Vordrucke“ hat in den vergangenen Jahren eine Reihe Formblätter erarbeitet,<br />

die für die Arbeit des Betoningenieurs im Labor, aber auch auf der Baustelle hilfreich<br />

sind. So wurden z.B. Formblätter für die Ausgangsstoffe für Beton erarbeitet, für die Betonzusammensetzung<br />

sowie für die verschiedenen Prüfungen von Frisch- und Festbeton.<br />

Als derzeit letzte Arbeit entwickelte der Arbeitskreis „Vordrucke“ ein Formblatt für die Umsetzung<br />

der DIN EN 79 zur Bewertung der Festigkeit von Beton im Bauwerk bei Prüfung<br />

mit dem Rückprallhammer, das unter www.betoningenieure.de zur allgemeinen Nutzung<br />

heruntergeladen werden kann.<br />

Ein weiteres Formblatt zur Bewertung der Bauwerksfestigkeit bei Prüfung an Bohrkernen<br />

ist derzeit in Arbeit.


Anlage<br />

Gutachten<br />

Angaben zum Bauteil:<br />

Bauwerk/Baustelle:<br />

Bauteil:<br />

Druckfestigkeitsklasse (Soll):<br />

Alter des Bauteils:<br />

Prüfgerät:<br />

Überprüfung am Prüfamboss:<br />

Messpunkte:<br />

Messstelle , Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 2, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle , Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 4, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 5, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 6, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 7, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 8, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Messstelle 9, Schlagrichtung<br />

ggf. Korrekturwert aus Schlagrichtg.:<br />

ggf. korrigierter Prüfwert:<br />

Prüfwerte, geordnet nach der Größe:<br />

Median:<br />

Bemerkungen:<br />

Mediane der einzelnen 9 Messstellen:<br />

Median aus allen 9 Messstellen:<br />

Mediane der einzelnen Messstellen:<br />

Median aus allen Messstellen:<br />

Druckfestigkeitsklasse:<br />

Herstelldatum: Prüfdatum:<br />

Istwert: Sollwert:<br />

2 4 5 6 7 8 9 0<br />

Datum: Ort: Unterschrift:<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

9<br />

7


Organisation – Namen und Anschriften des VDB<br />

Geschäftsführender Vorstand:<br />

1. Vorsitzender:<br />

Dr.-Ing. Karsten Rendchen<br />

Unterbruch 58<br />

47877 Willich<br />

Tel.: 0 21 54 / 8 05 22<br />

Fax: 0 21 54 / 81 19 64<br />

rendchen@gmx.de<br />

Stellvertretender Vorsitzender:<br />

Dr.-Ing. Matthias M. Middel<br />

Lichtenböcken 55<br />

58093 Hagen<br />

Tel.: 0 23 34 / 5 02 69 07 (p)<br />

Tel.: 0 25 21 / 87 30-0 (d)<br />

Fax: 0 25 21 / 87 30-29 (d)<br />

matthias.middel@betonmarketing.de<br />

Schriftführer:<br />

Dr. Michael Lichtmann<br />

Griesbacher Str. 105, 47809 Krefeld<br />

Tel.: 0 21 51 / 2 67 44 (p)<br />

Tel.: 0 20 64 / 608-256 (d)<br />

Fax: 0 20 64 / 608-358 (d)<br />

michael.lichtmann@evonik.com<br />

Schatzmeister:<br />

Dipl.-Ing. Franz Josef Bilo<br />

Löher Höhenweg 23<br />

51429 Bergisch Gladbach<br />

Tel.: 0 22 04 / 76 90 42 (p)<br />

Tel.: 0 22 04 / 84 21 50 (d)<br />

Fax: 0 22 04 / 84 21 54 (d)<br />

info@bilo-lenkenhoff.de<br />

VDB-Geschäftsstelle:<br />

Annastraße 3<br />

59269 Beckum<br />

Tel.: 0 25 21 / 87 30-0<br />

Fax: 0 25 21 / 87 30-29<br />

matthias.middel@betonmarketing.de<br />

Konto: VDB, Deutsche Bank AG<br />

Konto-Nr. 6 544 852 BLZ 370 700 24<br />

Referent für Öffentlichkeitsarbeit:<br />

Dipl.-Ing. Rainer Büchel<br />

Eichenbrink 38<br />

42289 Wuppertal<br />

Tel.: 02 02 / 62 19 88 (p)<br />

Tel.: 02 11 / 9 24 99-32 (d)<br />

Fax: 02 11 / 9 24 99-55 (d)<br />

buechel@verlagbt.de<br />

VDB-Regionalgruppen und deren Leiter:<br />

1 Berlin/Brandenburg<br />

Dr.-Ing. Katrin Bollmann<br />

Raisdorfer Straße 5, <strong>15</strong>566 Schöneiche<br />

Tel.: 03 36 38 / 54-236 (d)<br />

Fax: 03 36 38 / 54-299 (d)<br />

katrin.bollmann@cemex.com<br />

2 Schleswig-Holstein<br />

Dipl.-Ing. Volker Witt<br />

Bundesstr. 5 Nr. 26, 25795 Weddingstedt<br />

Tel.: 0 48 32 / 97 84 19 (p)<br />

Tel.: 04 81 / 8 50 87-0 (d)<br />

Fax: 04 81 / 8 50 87-49 (d)<br />

volker.witt@witt-beton.de<br />

3 Hamburg<br />

Dr.-Ing. Frank Langer<br />

Andreas Meyer-Straße 9, 22113 Hamburg<br />

Tel.: 0 40 / 78 07 16 43<br />

Fax: 0 40 / 78 07 16 42<br />

frank.langer@versanet.de<br />

4 Weser-Ems<br />

Dipl.-Ing. Manfred Greiff<br />

An der Tenge 20, 49733 Haren (Ems)<br />

Tel.: 0 59 32 / 50 47-20 (d)<br />

Fax: 0 59 32 / 50 47-22 (d)<br />

m.greiff@prueftechnik-ptg.de<br />

5 Niedersachsen<br />

Prof. Dr.-Ing. Ludger Lohaus<br />

Im Südfeld 29, 30952 Ronnenberg<br />

Tel.: 0 51 09 / 51 24 60 (p)<br />

Tel.: 05 11 / 7 62-37 22 (d)<br />

Fax: 05 11 / 7 62-47 36 (d)<br />

lohaus@baustoff.uni-hannover.de<br />

6 Westfalen<br />

Dipl.-Ing. Werner Tietze<br />

Görlitzer Str. 41, 48<strong>15</strong>7 Münster<br />

Tel. + Fax: 02 51 / 24 96 22 (p)<br />

7 Nordrhein<br />

Dipl.-Ing. Roland Pickhardt<br />

Ernst-Mollenhauer-Str. 20, 41462 Neuss<br />

Tel.: 0 21 31/ 54 45 47 (p)<br />

Tel.: 0 25 21/ 87 30-0 (d)<br />

Fax: 0 25 21/ 87 30-29 (d)<br />

roland.pickhardt@bmwest.de<br />

8 Hessen<br />

Dr. rer. nat. Jürgen Kötz<br />

Turmstr. 24, 35578 Wetzlar<br />

Tel.: 0 64 41 / 4 73 85 (p)<br />

Tel.: 0 64 41 / 44 46 24 (d)<br />

Fax: 0 64 41 / 44 46 23 (d)<br />

info@juergen-koetz.de<br />

9 Rheinland-Pfalz/Saarland<br />

Ronald Wittmer-Braun<br />

5, Impasse des Sapins, F-57990 Ippling,<br />

Frankreich<br />

Tel.: 00 33 / 38 70 28 575 (p)<br />

ronald.wittmer-braun@betontechnik.com<br />

10 Baden-Württemberg<br />

Dipl.-Ing. Eckhard Bohlmann<br />

Königswiese 2/1, 69168 Wiesloch<br />

Tel.: 0 62 22 / 38 86 31 (p)<br />

Tel.: 0 62 24 / 7 03-450 (d)<br />

Fax: 0 62 24 / 7 03-402 (d)<br />

eckhard.bohlmann@heidelbergcement.<br />

com<br />

11 Bayern<br />

Dipl.-Ing. Ernst Färber<br />

Waldsaumstr. 29, 81377 München<br />

Tel.: 0 89 / 7 14 06 50 (p)<br />

Tel.: 0 81 42 / 80 27 (d)<br />

Fax: 0 81 42 / 80 29 (d)<br />

info@ibqmbh.de<br />

12 Mecklenburg-Vorpommern<br />

Hans Pfennig<br />

Zum Wiesengrund 33,<br />

18107 Lichtenhagen-Dorf<br />

Tel.: 03 81 / 7 68 36 00 (p)<br />

Tel.: 03 81 / 66 99 14 (d)<br />

Fax: 03 81 / 66 99 <strong>15</strong> (d)<br />

H.Pfennig@Frischbeton-HRO.de<br />

13 Thüringen<br />

Dipl.-Ing. Wolfgang Bethge<br />

Groß-Gerauer-Str. 1c, 99510 Apolda<br />

Tel.: 0 36 44 / 65 28 22 (p)<br />

Tel.: 0 36 44 / 55 55 38 (d)<br />

Fax: 0 36 44 / 55 55 39 (d)<br />

wolfgang.bethge@mfpa.de<br />

14 Sachsen/Sachsen-Anhalt<br />

Prof. Dr.-Ing. Detlef Schmidt<br />

Zingster Str. 18, 04207 Leipzig<br />

Tel.: 03 41 / 9 41 62 85 (p)<br />

Tel.: 03 41 / 30 76 63 02 (d)<br />

Fax: 03 41 / 30 76 70 45 (d)<br />

detlef.schmidt@fbb.htwk-leipzig.de<br />

9


20<br />

VERBAND DEUTSCHER BETONINGENIEURE E.V.<br />

Geschäftsstelle<br />

Telefon 0 25 21/87 30 20, Annastraße 3, 59269 Beckum

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