Wolfgang Brameshuber Livres

Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollten zum einen grundlegende Untersuchungen zu der gemeinsamen Verwendung von Flugasche und Hüttensandmehl im Beton durchgeführt werden und zum anderen herstellbedingte Schwankungen der Eigenschaftskennwerte unterschiedlicher Produktionschargen der Betonausgangsstoffe auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften untersucht werden. Des Weiteren sollte nachgewiesen werden, dass durch eine gezielte granulometrische Optimierung der Sieblinie im Feinbereich die tatsächlichen Potentiale von gezielter Kombination von Ausgangsstoffen mit unterschiedlichen Feinheiten vollständig ausgeschöpft werden können.

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer neuartigen Wandbauweise für den Wohnungsbau. Es handelt sich hierbei um eine Fertigteilelementwand unter Einsatz einer bauteilintegrierten Schalung aus textilbewehrtem Beton sowie einem selbstverdichtenden porosierten Leichtbeton als Verfüllbeton. Durch diese Kombination sollte ein Wandsystem mit einem geringen Gewicht bei einer gleichzeitig ausreichenden Wärmedämmung und weitgehend freien Gestaltungsmöglichkeit der Oberflächen geschaffen werden. Bei dem angestrebten Wandaufbau sollten keine zusätzlichen Wärmedämmstoffe angewendet werden, um alle verwendeten Baustoffe voll recyclingfähig zu halten.

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von neuartigen Zementfließestrichen zum Einsatz im Innenbereich des Wohnungsbaus, die sich durch ein geringes Schwinden und eine rasche Belegreife auszeichnen. Dabei sollen Kennwerte für geeignete Zusammensetzungen angegeben werden, z. B. Zement- und Wassergehalt oder auch die Zementart. Zusätzlich ist mit einer Rationalisierung des Bauablaufs und Senkung der Baukosten zu rechnen, da die erhöhten Materialkosten durch den effektiveren Einbau ohne weitere Maßnahmen (Abdichtungen zum Schutze des Estrichs) kompensiert werden. Es wurde gezeigt, dass Fließestriche mit geringen Zementgehalten entwickelt werden konnten, die geringe Schwindmaße sowie ein geringes Aufschüsseln und ein im Vergleich zum CAF deutlich besseres Trocknungsverhalten aufwiesen. Die CTF erreichten gleiche bzw. höhere Festigkeitswerte als vergleichbare CAF. Zusätzlich liefern sie einen Beitrag zur Baukostensenkung unter Beachtung ökologischer Aspekte.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurden die Eigenschaften von Betonen mit Hüttensandmehl nach DIN EN 15167-1 geprüft. Diese Stoffnorm legt die Anforderungen an den gemahlenen Hüttensand fest. Vorgaben zur Anwendung des Hüttensandmehls als Betonzusatzstoff (Typ II) werden nicht gemacht. Hierfür müssen nationale Anwendungsregeln formuliert werden. Ziel dieses Forschungsprojekts war es, eine Datengrundlage für die Erarbeitung dieser Anwendungsregeln zu schaffen. Insbesondere sollte der versuchstechnische Nachweis einer zementäquivalenten Wirksamkeit (k-Wert) von Hüttensand nach DIN EN 15167-1 erbracht werden. Neben der Ableitung des k-Werts wurde überprüft, ob eine Verwendung nach dem Austauschkonzept möglich ist.

In vielen Regionen Deutschlands sind steigende Grundwasserspiegel zu verzeichnen. Hierdurch ändert sich der Belastungszustand betroffener Gebäude vom Lastfall „nicht drückendes Wasser“ zum Lastfall „drückendes Wasser“. Bestehende Gebäude, die nicht für diesen Belastungsfall ausgelegt sind, müssen demnach mit einem tragfähigen, nachträglichen Abdichtungssystem ertüchtigt werden. Konventionelle Abdichtungsmethoden sind oft mit einer hohen Komplexität und hohen Kosten sowie meist mit einem deutlichen Verlust an Wohnraum verbunden. Zusätzliche statische Belastungen durch die Änderung des Belastungszustandes werden meist nicht betrachtet. Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens zur nachträglichen Abdichtung von Kellern einfacher Wohngebäude gegen drückendes Grundwasser. Die Abdichtung sollte so erfolgen, dass durch nachträglichen Einbau der neu entwickelten Weißen Wanne aus textilbewehrtem Beton die nutzbare Fläche der Keller nur minimal verringert wird.

Bauteile wie Terrassen und Balkone zählen zu den anfälligsten Bauteilen überhaupt. Zum Schutz vor Frostschäden wurde in der Vergangenheit das Verfahren der herkömmlichen Estrichherstellung für Estriche, die als Untergrund für keramische Fliesen- und Platten dienen, modifiziert. Die Regelwerke sehen hier einen Schutz des Estriches vor einer nachhaltigen Durchfeuchtung vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Zementfließestrichen (CTF), die sich durch einen hohen Frostwiderstand auszeichnen. Dabei sollen Kennwerte für geeignete Zusammensetzungen angegeben werden, z. B. Zement- und Wassergehalt oder auch die Zementart. Durch den Einsatz von Zementfließestrichen mit hohem Frostwiderstand können Bauschäden infolge Frostbeanspruchung, die bei herkömmlichen Zementestrichen sehr häufig auftreten, vermieden und Sanierungsmaßnahmen schadensfrei durchgeführt werden. Zusätzlich ist mit einer Rationalisierung des Bauablaufs und Senkung der Baukosten zu rechnen, da die erhöhten Materialkosten durch den effektiveren Einbau ohne weitere Maßnahmen (Abdichtungen zum Schutze des Estrichs) kompensiert werden.

Im Rahmen des Forschungsprojektes sollten Kriterien zur Gewährleistung der Sicherheit gegen Rissschäden in nicht tragenden Trennwänden erarbeitet werden, die im Wesentlichen auf zu große Durchbiegungen der unter den Wänden liegenden Geschossdecken zurückzuführen sind. Das Forschungsprojekt wurde in zwei Teilen bearbeitet: Im ersten Bearbeitungsteil wurden die Verformungen einer nicht tragenden Trennwand und der darunter liegenden Stahlbetondecke unter baupraktischen Bedingungen über einen Zeitraum von etwa 4 Monaten bestimmt. Im zweiten Teil wurden zunächst Finite-Elemente-Modelle für drei verschiedene praxisrelevante Mauerstein-Mauermörtel-Kombinationen erarbeitet und mit Hilfe von Untersuchungen an vier geschosshohen Wänden kalibriert. Mit den entwickelten Finite-Elemente-Modellen wurden anschließend Parameterstudien für drei unterschiedliche Mauerstein-Mauermörtel-Kombinationen durchgeführt, bei denen wesentliche mechanische Eigenschaften der Mauerwerk-Komponenten (Verbundfestigkeit der Mörtel und Zugfestigkeit der Mauersteine) und die Wandlängen variiert wurden, um die Möglichkeit zur Ableitung von Empfehlungen für die Praxis zu erarbeiten.

Der Einsatz eines Selbstverdichtenden Betons (SVB) im Fertigteilwerk kann fertigungstechnische Vorteile bringen. Offen ist jedoch noch die Frage, in welchem Maße die Produktion von Betonfertigteilen durch den Einsatz eines SVB rationalisiert werden kann und die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes gegeben ist. Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnte gezeigt werden, dass beim Einsatz von SVB im Fertigteilwerk Rationalisierungspotentiale vorhanden sind. So ist z. B. bei dem Einsatz eines Mehlkorntyp-SVB anstelle eines Rüttelbetons gleicher Festigkeit mit keinen höheren Herstellungskosten zu rechnen. Bei Bauteilen, die einen erhöhten Einsatz von Personal für den Betoniervorgang erfordern, ist in diesem Fall sogar eine Kostensenkung möglich. Dem bisher fehlenden Ansatz einer ganzheitlichen Betrachtung konnte bauteilbezogen nachgekommen werden. Um eine optimale Ausnutzung der vorhandenen Potentiale bei dem Einsatz von SVB im Fertigteilwerk zu erreichen, müssen die eingesetzten Produktionstechniken und Verfahrensabläufe den Erfordernissen angepasst werden.