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