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Detailergebnis zu DOK-Nr. 32540

Überwachung der Wärmebehandlung von Brückenfertigteilen

Autoren	H. Huber W. Dietl R. Angeli
Sachgebiete	15.3 Massivbrücken

Schriftenreihe Straßenforschung (Wien) H. 236, 1984, 36 S., 5 B, zahlr. T

Die Brücke L 32 im Zuge der Tauernautobahn- Scheitelstrecke wurde in Segmentbauweise errichtet. Die Großfertigteile mit 3,30 m Länge, 12,55 m Breite und 3,89 m Höhe wurden in einer Feldfabrik hergestellt. Sie mußten in jungem Alter umgesetzt werden, um einerseits das Bauziel zu erreichen, andererseits die Anlage wirtschaftlich auszunützen. An vier Elementen, deren Temperaturgeschichte verschieden war, wurde der Temperaturverlauf während des Erhärtungsvorganges gemessen, um die Notwendigkeit der Temperaturüberwachung bei der Herstellung von wärmebehandelten Großfertigteilen zu untersuchen. Aus den Meßwerten wurden Isothermenbilder konstruiert. Mit Hilfe begleitender betontechnologischer Untersuchungen konnten so für jeden Ort im Fertigteil und jeden Zeitpunkt die Materialkennwerte angegeben werden. Mit Hilfe der Finiten-Element-Methode wurden Spannungen berechnet. An den bedampften Fertigteilen stellte man überraschend große Temperaturgradienten, Aufheizgeschwindigkeiten und Temperaturdifferenzen im Baukörper fest. Sie wurden durch die statisch- mathematische Berechnung zwar als ungefährlich in bezug auf Spannungsüberschreitungen beurteilt, doch zeigen sie die Unwirtschaftlichkeit im Vergleich zur Verwendung von Warmbeton deutlich auf. Aus den Ergebnissen der Laboruntersuchungen und Temperaturmessungen geht hervor, daß die erforderlichen Ausschal- und Abhebefestigkeiten des Betons schon bei erhöhter Frischbetontemperatur von 25 bis 30 Grad Celsius und gutter Isolierung gegen Austrocknung und Temperaturabgabe erreicht werden können. Die Herstellung eines Warmbetons ist in der Einrichtung und im Energieverbrauch wesentlich wirtschaftlicher. Die dem Anmachwasser und den Zuschlägen zugeführte Wärmemenge ist geringer als die für die Dampferzeugung notwendige. Außerdem ist die Temperaturverteilung gleichmäßiger. Die große Erwärmung des Betons tritt bei der Dampfbehandlung nicht in allen Teilen des Fertigteiles auf, so daß die nur örtlich schnellere Festigkeitsbildung nicht voll für den Arbeitsablauf genützt werden kann. Bei den aufgetretenen maximalen Betontemperaturen von 60 Grad Celsius und Temperaturerhöhungen von 35 Grad Celsius in 6 Stunden waren keine schädlichen Einflüsse auf die Betoneigenschaften feststellbar. Temperaturmessungen in Brückenfertigteilen und darüber hinaus in räumlichen Großfertigteilen in Verbindung mit gezielten Betonuntersuchungen sind vor dem Anlaufen der Produktion immer anzuraten. In der Eignungsprüfung für den Beton der Fertigteile kann der gemessene Temperaturverlauf berücksichtigt und eine technologisch und wirtschaftlich entsprechende Betonzusammensetzung gewählt werden, indem für den vorhandenen Temperaturverlauf die Zementdosierung entsprechend der geforderten Ausschal- und Abhebefestigkeit gewählt wird. Aus den Temperaturmessungen kann der tatsächliche Erhärtungsverlauf im gesamten Fertigteil und der Zeitpunkt für das Ausschalen und Abheben genau festgestellt werden. Damit ist auch eine optimale Energienutzung und Kostenminimierung (Energieaufwand, Bauzeit) gewährleistet. Außerdem können Schädigungen des Betons durch zu hohe Temperaturen oder Temperaturgradienten verhindert werden. Für die Großfertigteile der Hangbrücke L 32 hat sich die näher beschriebene Methode der Baustellentemperaturmessungen und angepaßten Betonuntersuchungen gut bewährt.