Betonkonzept, Ausführung und Betonprüfung an der Einhausung der BAB A 4 bei Jena
Offene Tunnelbauweise
Siewert, Karsten / Kranert, Walter / Fitzenreiter, Peter / Hochhausen, Bernt
Im Rahmen des Verkehrsprojekts Deutsche Einheit Nr. 15 entstehen im Abschnitt Jena interessante Verkehrsbauwerke im Verlauf der BAB A 4: Ein Tunnel im bergmännischen Vortrieb, eine Brücke über die Saale mit einer Gesamtstützweite von 724 m und eine Einhausung (Bauwerk in offener Baugrube hergestellt) in einer Länge von 600 m. Für die Baumaßnahme werden ca. 15500 m³ Beton der Überwachungsklasse 1 und ca. 61000 m³ Beton der Überwachungsklasse 2 eingebaut. Vorgestellt wird das Betonkonzept der Einhausung, im Wesentlichen die Forderung nach einem hellen Sichtbeton, nach hoher Frühfestigkeit und gleichzeitig niedriger Hydratationswärme des Betons. Aus Sicht eines zügigen Bauablaufs sollte der Beton eine hohe Frühfestigkeit aufweisen. Für eine hohe Frühfestigkeit sind die Absenkung des w/z-Werts, die Erhöhung des Zementgehalts, die Wahl einer höheren Zementfestigkeitsklasse oder der Einsatz von Portlandzement übliche Maßnahmen. Gleichzeitig sind die Abmessungen der einzelnen Bauteile zu beachten. Es wurden jeweils Blöcke von 10,00 m Länge betoniert, sodass für einen Mittelachsenfundamentblock 115 m³, für einen Wandblock 65 m³ und für einen Gewölbeblock 180 m³ pro Betongang benötigt wurden. Aufgrund einer solchen Kubatur werden üblicherweise Zemente mit niedriger Hydratationswärme, z.B. Hochofenzemente, ausgewählt, um das Rissrisiko infolge hoher Maximaltemperaturen im Beton zu minimieren. Als Kompromiss zwischen den Forderungen nach hoher Frühfestigkeit und niedriger Wärmeentwicklung wurde ein Portlandkompositzement CEM II/B-M (S-LL) 32,5 R-AZ der Deuna Zement GmbH vorgeschlagen. Dabei handelt es sich um einen Portlandkompositzement mit bauaufsichtlicher Zulassung. Die Hauptbestandteile sind neben Portlandzementklinker Hüttensandmehl (max. 20 %) und Kalksteinmehl (max. 20 %). Durch getrennte Mahlung der Hauptbestandteile ist der Zement hinsichtlich seiner Korngrößenverteilung optimiert. Der Kalkstein und der Hüttensand sind relativ fein gemahlen. Dadurch ergibt sich trotz der relativ hohen spezifischen Oberfläche immer noch ein relativ niedriger Kennwert des Wassergehalts für Normsteife. Untersuchungen zeigten, dass der ausgewählte Portlandkompositzement einen optimalen Kompromiss zwischen hoher Frühfestigkeit und niedriger Wärmeentwicklung des Betons darstellt. Aufgrund der hellen Eigenfarbe erfüllt er auch die Forderung nach einem „hellen Sichtbeton“. Nach der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-3.17-1864 vom 21.12.2004 kann der Zement für alle Expositionsklassen eingesetzt werden. – Some interesting traffic structures have been produced in the Jena sector on the BAB A 4 as part of the Deutsche Einheit No. 15 traffic project – a tunnel using a mining heading, a bridge over the Saale with a total span of 724 m and an enclosure (a structure in produced by open excavation) with a length of 600 m. About 15500 m3 of Monitoring Class 1 concrete and about 61000 m3 of Monitoring Class 2 concrete have been placed. A description is given of the concrete design for the enclosure – essentially the requirement for a pale fair-face concrete with high early strength and low heat of hydration. The concrete had to have high early strength so that the construction work could proceed smoothly. The usual measures for high early strength are to reduce the w/c ratio, raise the cement content, choose a higher cement strength class or use Portland cement. The dimensions of the individual components also have to be taken into account. The concreting was carried out in blocks of 10.00 m length, so that 115 m3 were required for each concreting operation for a centre line foundation block, 65 m3 for a wall block and 180 m3 for an arch block. This volume of concrete means that cements with low heat of hydration, e.g. blastfurnace cements, are normally chosen to minimize the risk of cracking caused by high maximum temperatures in the concrete. A CEM II/B-M (S-LL) 32,5 R-AZ Portland composite cement from Deuna Zement GmbH was proposed as a compromise between the demands for high early strength and low heat development. This is a Portland composite cement with building inspectorate approval. The main constituents in addition to Portland cement clinker are granulated blastfurnace slag meal (max. 20 %) and limestone meal (max. 20 %). The particle size distribution of the cement is optimized by grinding the main constituents separately. The limestone and granulated blastfurnace slag are relatively finely ground. As a result the water content to achieve standard stiffness still has a relatively low value in spite of the relatively high specific surface area. Investigations showed that the chosen Portland composite cement represents the optimum compromise between high early strength and low heat development of the concrete. The natural pale colour also fulfils the demand for a “pale fair-face concrete”. The general building inspectorate approval Z-3.17-1864 of 21.12.2004 allows the cement to be used for all exposure classes.
Beitrag herunterladen

Ein Login ist zur Zeit leider nicht möglich.

oder alternativ ohne Konto:

Beitrag kaufen (€24,-)
beton 11/2006 ab Seite 500
Herausgeber des Artikels:
beton
bis beton 4/2022: Verlag Bau+Technik GmbH
ab beton 5/2022: Concrete Content UG
Wuppertal / Schermbeck
Tel: +49 (0) 2 02 7 69 92 69
Fax: +49 (0) 2 02 7 69 92 70