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Die Frage, die oft erst an zweiter Stelle kommt
Bei der Planung einer Betoninstandsetzung drehen sich die ersten Gespräche meist um das Instandsetzungsmörtelsystem. Welche Produktklasse ist geeignet? Welche Expositionsbedingungen liegen vor? Welche Anforderungen bestehen an die Untergrundvorbereitung und welches Oberflächenschutzsystem ist vorgesehen?
Das sind die richtigen Fragen. Daneben gibt es jedoch eine weitere Fragestellung, die häufig erst später betrachtet wird und erheblichen Einfluss auf die langfristige Dauerhaftigkeit eines Instandsetzungskonzepts haben kann: Welche Bewehrung kommt im instandgesetzten Bereich zum Einsatz?
Bei korrosionsgeschädigten Bauwerken stellt sich zwangsläufig die Frage, unter welchen Randbedingungen die neu eingebrachte Bewehrung während der verbleibenden Nutzungsdauer beansprucht wird. Reparaturmörtel stellt den Querschnitt wieder her. Die Wahl der Bewehrung beeinflusst jedoch, wie die instandgesetzte Zone langfristig auf ihre Umgebungsbedingungen reagiert.
Die Rolle der Betondeckung bei der Betoninstandsetzung
Die Betondeckung erfüllt bei Stahlbetonkonstruktionen mehrere wichtige Funktionen. Sie trägt unter anderem zum Korrosionsschutz der Stahlbewehrung bei und beeinflusst darüber hinaus Verbund, Dauerhaftigkeit und konstruktive Anforderungen.
Im Neubau kann die Betondeckung auf Grundlage der vorgesehenen Expositionsbedingungen geplant werden. In der Betoninstandsetzung sind die Randbedingungen häufig komplexer.
Insbesondere bei chloridbelasteten Bauwerken kann die Chloridfront bereits tief in den vorhandenen Beton eingedrungen sein. Gleichzeitig sollen Reparaturschichten häufig möglichst schlank ausgeführt werden, um zusätzliches Eigengewicht zu begrenzen und bestehende Konstruktionen nicht unnötig zu belasten.
Hieraus können planerische Zielkonflikte entstehen.
Nichtmetallische Bewehrungen verändern diese Randbedingungen. Carbon- und Glasfaserbewehrungen unterliegen nicht den für Stahl typischen Korrosionsmechanismen infolge von Chloriden oder Tausalzen. Die Betondeckung wird daher nicht durch Anforderungen an den Korrosionsschutz der Bewehrung bestimmt, sondern durch Verbund, Kraftübertragung sowie die jeweiligen konstruktiven und projektspezifischen Anforderungen.
Unter geeigneten Randbedingungen können sich daraus konstruktive Freiheitsgrade ergeben, beispielsweise im Hinblick auf Reparaturschichtdicken oder die Anordnung der Bewehrung.
Was sich ändert, wenn die Bewehrung nichtmetallisch ist
Der Unterschied liegt nicht allein im Werkstoff, sondern in den daraus resultierenden planerischen Möglichkeiten.
Bei Stahlbewehrung ist die Betondeckung ein wesentlicher Bestandteil des Korrosionsschutzkonzepts. In chloridbelasteten Instandsetzungsbereichen kann dadurch ein Zielkonflikt zwischen den Anforderungen an die Dauerhaftigkeit und den praktisch umsetzbaren Schichtdicken entstehen.
Bei nichtmetallischer Bewehrung entfällt diese Randbedingung für die Bewehrung selbst. Die erforderliche Betondeckung wird vielmehr durch Verbund, Kraftübertragung und die jeweiligen Anforderungen des Instandsetzungskonzepts bestimmt.
Unter projektspezifisch geeigneten Randbedingungen können dadurch unter anderem folgende Aspekte beeinflusst werden:
- die erforderliche Dicke der Reparaturschicht,
- das zusätzliche Eigengewicht,
- die Bewehrungsanordnung,
- die Rissbreitenbegrenzung,
- die Kompatibilität mit Oberflächenschutzsystemen,
- sowie die langfristige Dauerhaftigkeit in chloridbeanspruchten Bereichen.
Welche technischen Möglichkeiten sich daraus ergeben, ist stets im Einzelfall zu bewerten.
Projektbezogene Bewertung statt pauschaler Lösungen
Für den Einsatz nichtmetallischer Bewehrung stehen in Deutschland technische Regelwerke und bauaufsichtliche Nachweise für definierte Anwendungsbereiche zur Verfügung. Welche Nachweise und technischen Wege im konkreten Projekt maßgebend sind, hängt jedoch von der jeweiligen Aufgabenstellung und den projektspezifischen Randbedingungen ab.
Auch das in Ludwigshafen realisierte Projekt zur statischen Ertüchtigung einer Parkdeckplatte in Kombination mit einem kathodischen Korrosionsschutzsystem wurde auf Grundlage einer projektspezifischen technischen Bewertung und in Abstimmung aller Beteiligten umgesetzt.
Gerade bei Instandsetzungs- und Tragwerksverstärkungsmaßnahmen empfiehlt sich daher eine frühzeitige Abstimmung zwischen Bauherr, sachkundigem Planer, Tragwerksplaner und den beteiligten Systempartnern.
Die Bedeutung der Rissbreitenbegrenzung
Die Wahl der Bewehrung beeinflusst nicht nur die Dauerhaftigkeit, sondern auch das Rissverhalten der Reparaturschicht und damit das Zusammenwirken mit dem vorgesehenen Oberflächenschutzsystem.
solidian ANTICRACK wurde speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen die Begrenzung und Verteilung von Rissbreiten eine wesentliche Rolle spielt. Die besandete Oberfläche ermöglicht einen sehr guten mechanischen Verbund mit geeigneten Reparaturmörteln.
Im Zusammenwirken aus Bewehrung, Verbundeigenschaften und Reparaturmörtel kann dies zu einer günstigeren Rissverteilung und einer wirksamen Begrenzung der Rissbreiten innerhalb der Reparaturschicht beitragen.
Ein kontrolliertes Rissverhalten kann wiederum Einfluss auf die Anforderungen an das Gesamtsystem aus Reparaturmörtel und Oberflächenschutz haben. Die Auswahl des geeigneten Oberflächenschutzsystems ist jedoch stets unter Berücksichtigung der projektspezifischen Randbedingungen und der maßgebenden technischen Regelwerke zu treffen.
Rissbreitenbegrenzung, Reparaturmörtel, Bewehrungsanordnung und Oberflächenschutzsystem sollten daher nicht isoliert betrachtet werden. Erst ihr abgestimmtes Zusammenwirken bestimmt die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems.
Praktische Relevanz für aktuelle Projekte
Bei der Planung einer Betoninstandsetzung sollten neben den statischen Anforderungen auch die Expositionsbedingungen, die verfügbare Reparaturschichtdicke, die geplante Bewehrungsanordnung und das vorgesehene Oberflächenschutzsystem frühzeitig gemeinsam betrachtet werden.
Die technische Aufgabenstellung kann dabei von einer reinen Reprofilierung oder Querschnittsergänzung bis hin zu einer lastabtragenden Tragwerksverstärkung reichen. Entsprechend unterscheiden sich die Anforderungen an Bewehrungsauswahl, Nachweisführung und Ausführungsdetails.
Je nach Projekt und technischer Aufgabenstellung können hierfür unterschiedliche Lösungsansätze in Betracht kommen. Während bei einer Betoninstandsetzung beispielsweise Aspekte wie Dauerhaftigkeit, Rissbreitenbegrenzung oder Korrosionsbeständigkeit im Vordergrund stehen können, kommen bei tragenden Verstärkungsmaßnahmen – abhängig von den jeweiligen Anforderungen und den geltenden Nachweisen – auch zugelassene Systeme wie CARBOrefit® in Betracht.
Die Wahl der Bewehrung ist daher nicht lediglich eine Materialentscheidung. Sie beeinflusst das Instandsetzungskonzept, konstruktive Randbedingungen und die langfristige Dauerhaftigkeit der gewählten Lösung.
Empfohlene Dokumente für die Spezifikation
Für die projektbezogene Bewertung und Spezifikation können unter anderem folgende Unterlagen herangezogen werden:
- Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) und allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) Z-1.6-308 für solidian GRID in ihren jeweiligen Anwendungsbereichen,
- DAfStb-Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ (2024-01),
- Technische Produktdatenblätter solidian GRID carbon,
- Technische Produktdatenblätter solidian ANTICRACK,
- Flyer solidian CARBONBEWEHRUNG FÜR PARKDECKS,
Flyer solidian INSTANDSETZUNG als Übersicht für die Sanierung und Tragwerksverstärkung.
Welche Unterlagen und Nachweise im konkreten Projekt maßgebend sind, ist stets anhand der jeweiligen Aufgabenstellung sowie der geltenden technischen und bauaufsichtlichen Rahmenbedingungen zu beurteilen.
Möchten Sie Ihr Projekt besprechen?
Zur Unterstützung von Planern bieten wir ein umfangreiches Planning Center mit relevanten Dokumenten und einem Berechnungstool zur Vordimensioinierung. Wenn Sie Bewehrungsoptionen für ein konkretes Instandsetzungsprojekt prüfen, kann unser technisches Team die relevanten Parameter und Dokumente mit Ihnen besprechen.
