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Maßnahmen zur Vermeidung von Rissen in Tunnelinnenschalen aus Ortbeton
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Thielen, Gerd / Hintzen, Wilhelm
Tunnelbauwerke werden heutzutage überwiegend in geschlossener Bauweise unter Einsatz von Ortbeton erstellt. Dabei werden die Tunnelwände meist auf eine vorher fertiggestellte, vergleichsweise starre Tunnelsohle und häufig unmittelbar gegen die starre Spritzbetonaußenschale betoniert. Verkürzungen infolge von abfließender Hydratationswärme und Schwinden werden hierdurch teilweise bis ganz behindert und verursachen dann Zwangsbeanspruchungen. Daraus resultieren Zugbeanspruchungen, die bei Erreichen der Zugbruchdehnung zu Spaltrissen in Umfangsrichtung oder in Ausnahmefällen auch in Längsrichtung des Tunnels führen. Neben konstruktiven Maßnahmen, die auf eine Verminderung des Zwangsgrads abzielen, kann durch betontechnologische und ausführungstechnische Maßnahmen das Risiko von Spaltrissen infolge abfließender Hydratationswärme während des Erhärtungsvorgangs zusätzlich vermindert werden. In einer Temperatur-Spannungsprüfmaschine wurden die auftretenden Beanspruchungen in zentrisch gezwängten Betonbauteilen beim Abfließen der Hydratationswärme des Zements untersucht. Das Risiko einer Rißbildung infolge Hydratationswärme hängt maßgeblich von drei Haupteinflüssen ab - dem vorgegebenen Grad der Dehnungsbehinderung, der erreichten Höchsttemperatur und dem Wärmedehnverhalten. Die aus Hydratationswärme resultierende Bauteilerwärmung ist zur Verringerung der Rißgefahr durch betontechnologische Maßnahmen so zu beschränken, daß die für den Baufortschritt erforderliche Festigkeitsentwicklung sicher erreicht, aber nicht zu sehr überschritten wird. Aus umfangreichen Untersuchungen zur Hydratationswärmefreisetzung und zur Festigkeitsentwicklung werden Kriterien für optimale Betonzusammensetzungen angegeben und Vorschläge für gezielte Eignungsprüfungen, bei denen die Frischbeton- und Umgebungstemperatur sowie die Wärmeabflußbedingungen berücksichtigt werden können, unterbreitet.
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beton 9/1994 ab Seite 522
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