DE2630794C2 - Verfahren zum Herstellen massiger Betonteile für den Wasserbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen massiger Betonteile für den Wasserbau, bei dem die Betonteile zur Beschränkung der Risse, die infolge der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur im Kernbereich und der in den Randbereichen der Betonteile sowie durch Schwinden entstehen können, durch im Abstand voneinander angeordnete Spannglieder aus Spannstahl mäßig vorgespannt werden, wobei Beton mit einem grobkörnigen Zuschlag und niedrigem Zementgehalt Anwendung findet

Im Wasserbau kann es erforderlich sein, massige Betonteile herzustellen, die Längen von 100 m überschreiten. Beispielsweise kann die Länge einer Wehranlage, die im wesentlichen aus einer Sohlplatte, einer Staumauer und einem Tosbecken besteht, einige hundert Meter betragen, wobei die Wände etwa ein bis sechs Meter dick und die Staumauern etwa fünf bis zehn Meter hoch sind.

* Bei solchen massigen Betonteilen können sich nach dem Betonieren infolge der sich entwickelnden Hydratationswärme Kerntemperaturen bis zu 65° C einstellen, so daß sich bei einer schnelleren Abkühlung der Oberflächenbereiche erhebliche Wärmespannungen ergeben. Bei fortschreitender Abkühlung und gleichzeitig einsetzendem Schwinden treten Randzonenrisse in dem Betonteii auf, die gegen das Innere fortschreiten und nach einiger Zeit den ganzen Querschnitt durchsetzen.
Um die Risse zu beschränken, hat man bei einem bekannten Verfahren der anfangs genannten Art (vgl den Aufsatz »Massige große Betontragwerke ohne schlaffe Bewehrung, gesichert durch mäßige Vorspannung« in der Zeitschrift »Beton- und Stahlbetonbau«, 1973, H. S, S. 128—133) unter anderem für das gesamte

ίο Betonbauteil einen grobkörnigen und zementarmen Beton verwendet, bei dem die auftretenden Wärme- und Schwundspannungen geringer sind als bei einem üblichen Beton. Außerdem hat man zur Verringerung der auftretenden Risse eine mäßige Vorspannung nach Erreichen einer relativ hohen Betonfestigkeit in einem Zug aufgebracht Auf diese Weise lassen sirh über 100 m lange Baukörper ohne Dehnungsfugen hei stellen, jedoch besteht die Gefahr, daß vor dem relativ spät vorgesehenen Aufbringen der mäßigen Vorspannung Risse entstehen. Von Nschteü ist sußerdep¹ HaR der grobkörnige und zementarme Beton den an den Oberflächen der Betonteile auftretenden Beanspruchungen auf Dauer nicht standhält und in erhöhtem Maße reparaturanfällig ist

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem Verfahren der anfangs genannten Art so vorzugehen, daß die Rißgefahr noch weiter verringert wird und zugleich die Betonteile an ihrer Oberfläche widerstandsfähiger und abriebfester sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Beton mit dem grobkörnigen Zuschlag und niedrigem Zementgehalt im Kernbereich der Betonbauteile eingebaut wird, daß demgegenüber in den Randbereichen der Betonteile ein Beton mit einem feinkörnigeren Zuschlag und einem höheren Zementgehalt eingebaut wird und daß auf die Spannglieder vor dem Erreichen der größten Temperaturdifferenz zwischen den genannten Bereichen etwa zum Zeitpunkt des Obergangs des Betons von seinem gelartigen in den starren Zustand eine Teilvorspannung von etwa 20 bis 50% der Endvorspannung aufgebracht wird. Durch die Anwendung der unterschiedlichen Betonzusammensetzung wird der Vorteil erzielt, daß die Temperaturdifferenz und damit die Entstehung hoher Spannungen verringert wird, weil die Abkühlung in den Randbereichen durch die höhere Hydratationswärme verzögert wird. Auf diese Weise und durch die frühzeitige VorsDannung wird die Entstehung von Rissen von vornherein vermieden oder zumindest erheblich verringert.

Zum Zeitpunkt des Aufbringens der Teilvorspannung hat der Beton etwa eine Festigkeit von 10 bis 12 MN/m², also etwa ein Viertel seiner Endfestigkeit, erreicht In diesem Übergangsbereich macht sich ein Schwinden des Betons nennenswert noch nicht bemerkbar, so daß gefährliche Schwindspannungen noch nicht vorhanden sind.

Andererseits ist auch das Maximum der Temperaturdifferenz zwischen der sich infolge der Hydratationswärme einstellenden Kerntemperatur und den Oberflächenternperaturen noch nicht erreicht, so daß auch die Wärmespannungen noch gering sind.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß zunächst Betonteile, auf die eine Teilvorspannung von etwa ein Viertel der Entspannung aufgebracht wird, mit einer Abschnittlänge bis etwa 20 m hergestellt, zwischen den Betonteilen Spalten und sämtliche Betonteile und die Spalte durchsetzende

Spannglieder vorgesehen werden und daß die Spalte etwa gleichzeitig mit Beton verfüllt und auf die durchgehenden Spannglieder die Vorspannung schon aufgebracht wird, wenn der Beton in den Spatien etwa ein Zehntel seiner Endfestigkeit erreicht hat

Durch die Herstellung der durch Spalte voneinander getrennten Betonteile liegen die Bewegungsmittelpunkte der einzelnen Betonteile jeweüs im Bereich von deren Mittellinien, so daß die sich aus der Sohlreibung bei der Schwindverkürzung ergebenden Schwindspannungen geringer sind. Die absoluten Werte der Längenänderungen der Bauteile bleiben klein, was ebenfalls zu einer Reduzierung der Schwindspannungen führt Die in einzelnen Abschnitten betonierten Betonteile werden gleichzeitig durch Aufbringen der Vorspannung miteinander verspannt, wenn die durch die Spalte gebildeten Plomben mit Beton verfüllt sind und dieser — wie schon dargelegt — etwa ein Zehntel seiner Endfestigkeit erreicht hat Nach dicssm erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in vortsSfaafter Weise massige Betonteile von sehr großer Länge herstellen.

Zweckmäßigerweise wird dem in die Spalte verfüllten Beton ein Quellzusatz beigegeben. Die Plomben quellen infolgedessen beim Aushärten und pressen gegen die vorbetonierten Betonteile, so daß die Vorspannwirkung noch erhöht wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich somit trotz der Vorbetonierung von einzelnen Abschnitten ein einheitlicher homogener und fugenloser Baukörper erstellen.

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Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen massiger Betonteile für den Wasserbau, bei dem die Betonteile zur Beschränkung der Risse, die infolge der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur im Kernbereich und der in den Randbereichen der Be.tonteile sowie durch Schwinden entstehen können, durch im Abstand voneinander angeordnete Spannglieder aus Spannstahl mäßig vorgespannt werden, wobei Beton mit einem grobkörnigen Zuschlag und niedrigem Zementgehalt Anwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß Beton mit dem grobkörnigen Zuschlag und dem niedrigen Zementgehalt nur im Kernbereich der Betonbauteile eingebaut wird, daß demgegenüber in den Randbereichen der Betonteile ein Beton mit einem feinkörnigeren Zuschlag und einem höheren Zementgehalt eingebaut wird und daß auf die Spanngüedsr vor dem Erreichen der größeren Temperaturdifferenz zwischen den genannten Bereichen etwa zum Zeitpunkt des Obergangs des Betons von seinem gelartigen in den starren Zustand eine Teilvorspannung von etwa 20 bis 50% der Endvorspannung aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Betonteile, auf die eine Teilvorspannung von etwa einem Viertel der Endspannung aufgebracht wird, mit einer Abschnittlänge bis etwa 20 m hergestellt, zwischen den Betonteilen Spalten und sämtliche Betonteile und die Spalte durchsetzende Spannglieder vorgesehen werden unci daß die Spalte etwa gleichzeitig mit Beton verfüllt und auf die durchgehenden Spannglieder die Vorspannung schon aufgebracht wird, wenn der Beton in den Spalten etwa ein Zehntel seiner Endfestigkeit erreicht hat

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem in die Spalte verfülltcn Beton ein Quellzusatz beigegeben wird.