Mindestbewehrung für verformungsbehinderte Betonbauteile im jungen Alter

Von Udo Paas: Die zutreffende Beschreibung des Verformungsverhaltens von Betonbauteilen im jungen Alter setzt wirklichkeitsnahe Ansätze für ein geometrisches Modell, für lastunabhängige Einwirkungen und für Werkstoffeigenschaften voraus. Diese zusammen ermöglichen dann eine wirtschaftliche Festlegung der gegebenenfalls erforderlichen Mindestbewehrung zur anforderungsgemäßen Begrenzung der Rißbreiten. In der vorliegenden Arbeit werden solche Ansätze für Wände auf Fundamentstreifen oder Bodenplatten bei beliebigen Steifigkeiten des Baugrundes getroffen. Hierzu werden zunächst die lastunabhängigen Einwirkungen analysiert. Zur praktischen Beurteilung der maßgebenden, hydrationswärmebedingten Volumenänderungen werden Berechnungsmethode, Rand- und Anfangsbedingungen erörtert und Hinweise für den Entwurf gegeben. Sodann wird die zeit- und temperaturabhängige Entwicklung der Werkstoffeigenschaften des jungen Betons, einschließlich seines viskoelastischen Verhaltens, diskutiert. Auf der Grundlage dieser Eingangsgrößen werden Berechnungen für das geometrische Modell Wand/Fundament/Baugrund durchgeführt und die Wirkung der Bewehrung in Bereichen von Trennrissen über die gesamte Wandhöhe untersucht. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Verallgemeinerung dieser Ergebnisse und Bereitstellung von Bemessungsdiagrammen zur einfachen Ermittlung der für beliebige Steifigkeitsverhältnisse erforderlichen Mindestbewehrung zu einer gegebenen, entwurfsmäßig festgelegten Rißbreite. Zur Beobachtung des Rißbildungsprozesses in jungen Betonwänden, der Entwicklung der Rißbreiten sowie Überprüfung des vorgestellten Konzepts zur Ermittlung der Mindestbewehrung wurden Wandversuche auf Fundament im Maßstab 1:1 durchgeführt. Es wurde jeweils eine Wand unbewehrt und mit Mindestbewehrung gemäß dem erläuterten Konzept hergestellt. Bauteiltemperaturen, Werkstoffeigenschaften und Rißbildungsprozeß konnten in sehr guter Übereinstimmung mit den Versuchswerten vorhergesagt werden.