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Hart wie Stahl

29.11.2013

Neue Ultrahochleistungsbetone standen im Mittelpunkt des VÖZ-Kolloquiums. Vor allem in puncto ­Langlebigkeit und Nachhaltigkeit sind diese den herkömmlichen Betonsorten um Längen voraus.  

Ultrahochleistungsbetone, kurz UHPC, gehören aktuell zu den Lieblingsbaustoffen der betonaffinen Baubranche. Diese neuentwickelten Betonmischungen könnten künftig die Lebenszeit von Brücken verdoppeln und eignen sich sogar als Straßenbelag. „UHPC bieten zu gleichen Kosten dieselbe Tragfähigkeit, haben eine zu 50 Prozent geringere Masse und eine weit längere Haltbarkeit“, erklärte der Geschäftsführer der Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie (VÖZ) Felix Friembichler beim jährlichen Treffen der Bauforscher vor Führungskräften der Bauindustrie. 

Der fundamentale Baustein von Beton ist Kalzium-Silikat-Hydrat. Das sind feine, nadelartige Kristalle, die beim Aushärten entstehen. Wenige Nanometer große Kristalle wachsen in die winzigen Hohlräume des Betongefüges und füllen diese nach und nach. Wissenschaftler arbeiten nun daran, diese Zwischenräume zu verändern und Beton noch stabiler zu machen.

„Die Suche nach längerer Haltbarkeit bei gleichzeitig weniger Materialverbrauch sowie gleicher Festigkeit führt uns zu Betoninnovationen, die weniger aufwändige Fundamente brauchen und filigrane Bauwerke ermöglichen“, resümiert Friembichler. „Bei weniger Bau- und Transportaufwand kann sich auch die Kostenbilanz sehen lassen“, so Friembichler Auch heuer referierten 20 Experten aus dem In- und Ausland zu verschiedensten Fachbereichen – einige Themen im Auszug:

Vakuum und Wärme 

Ein Thema war der Vakuummischprozess und die damit verbundenen Steigerung der Druckfestigkeit von UHPC. Johannes Kirnbauer, TU Wien, in seinem Vortrag: „Wird Beton bei einem Unterdruck von etwa 60 mbar gemischt, führt dies zu einer Entlüftung. Verdichtungsporen werden verhindert und die Druckfestigkeit gesteigert.“

In einem weiteren Schritt unterzog Kirnbauer vakuumgemischten UHPC einer Wärmenachbehandlung und erzielte ein beachtliches Ergebnis: „Die Wärmenachbehandlung erhöht die Druckfestigkeit enorm. Werden beide Maßnahmen kombiniert, lassen sich die festigkeitssteigernden Wirkungen nicht nur addieren, sondern verstärken sich noch gegenseitig“, resümierte Kirnbauer. Das noch dichtere Gefüge könne auch die Dauerhaftigkeit weiter verbessern.

Neue Bauweise für Brückenbau 

Am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien widmet man sich derzeit dem Einsatz von Doppelwänden. Im Hoch- und Industriebau werden diese seit vielen Jahren eingesetzt, nun soll eine Ausweitung auf den Brücken- und Ingenieurbau erfolgen. Sara Foremniak, TU Wien, stellte einen neuen Brückenquerschnitt vor, der derzeit in Zusammenarbeit mit den Firmen Oberndorfer und Doka erarbeitet wird.

Die Seiten des Querschnitts bestehen aus Doppelwänden, die mit der Bodenplatte und einer Gitterträgerdecke mit Stahlelementen verbunden werden. Durch das Auffüllen der Doppelwandelemente mit Beton entsteht eine kraftschlüssige Verbindung der Elemente, der fertige Querschnitt kann einfach transportiert und montiert werden. 

Intelligente Entwässerung 

Um die Gefahr von Aquaplaning zu minimieren, müssen Straßen mit Entwässerungssystemen ausgestattet werden. Bei besonders hohen Ansprüchen wurden bisher Schlitzrinnen aus Kunstharzbetonen eingesetzt. Die Entwicklung einer intelligenten Alternative aus Ultrahochleistungsbeton, die in Kürze in die Systementwicklung geht, ist nun der Kirchdorfer Fertigteilholding gelungen.

„Diese überzeugt hinsichtlich Biegezugfestigkeit, Druckfestigkeit, Frost-, Tausalz- und Chemikalienbeständigkeit und ist dazu um rund ein Viertel günstiger als aus Kunstharzbeton“, berichtete Jürgen Macht von der Kirchdorfer-Gruppe. Das Produkt wird leichter und weist vor allem bei gleichem Platzbedarf ein besseres Abflussvermögen auf. 

Autor/in:
Redaktion Bauzeitung
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