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OPTERRA_Forum_2_3_15

20 | OPTERRA FORUM | 2/3– 2015 OPTERRA SPEZIAL Die in EN 206-1 und in DIN 1045-2 genannten Beispielbau- teile sind informativ. Da jeder CEN-Mitgliedstaat für die entsprechende Expositionsklasse eigene Werte für den Min­destzementgehalt, den maximalen Wasserzementwert, die Mindestbetondruckfestigkeit und die Mindestbeton- deckung sowie die in der entsprechenden Expositionsklasse verwendbaren Betonausgangsstoffe (z. B. Zemente) fest- legen kann, ergibt sich eine entsprechende Bandbreite von Betonzusammensetzungen (Tabelle 1) bzw. Verhältnissen im Bauteil. In Deutschland sind folgende Zementarten in allen Expo- sitionsklassen unter jeweils identischen betontechnischen Randbedingungen (max w/z, min z) in der Expositions- klasse erlaubt: • CEM I • CEM II/A-S und CEM II/B-S • CEM II/A-T und CEM II/B-T • CEM II/A-LL • CEM II/A-V und CEM II/B-V • CEM II/A-M mit S, LL, T, V bzw. D1 ) • CEM II/B-M mit S, T, V bzw. D1 ) • CEM II/B-LL und CEM II/B-M mit Anwendungszulassung • CEM III/A2 ) 1) (D-V) nicht in XF2/XF4 2) Expositionsklasse XF4: CEM III/A der Festigkeitsklasse ≥ 42,5 N oder der Festigkeitsklasse 32,5 R mit bis zu 50 M.-% Hüttensand In Großbritannien ist im Unterschied dazu beispielweise die Verwendung bestimmter Zemente an die Betonzusammen- setzung und die Betondeckung geknüpft. Das Konzept Der Model Code „Service Life Design“ (SLD) des fib (Fédé- ration internationale du bèton) enthält Nachweisprinzipien, Modelle und Hinweise auf Eingangsparameter für eine voll- probabilistische Lebensdauerbemessung. Bei dem aus der Lebensdauerbemessung abgeleiteten Konzept der Wider- standsklassen, das insbesondere für die Carbonatisierungs- und chloridinduzierte Depassivierung der Bewehrung (Expositionsklassen XC, XD, XS) vorgesehen ist, wird die Eindringgeschwindigkeit der Carbonatisierungs- oder Chloridfront in den Beton zugrunde gelegt. Bei Annahme einer 50-jährigen Nutzungsdauer bedeutet dann z. B. eine Widerstandsklasse R20 bei Carbonatisierung, dass die Carbonatisierungsfront nach 50 Jahren unter bestimmten Lagerungsbedingungen mit einer Annahmewahrschein- lichkeit von 90 % eine Tiefe von 20 mm nicht überschreitet. Das Einhalten der zuvor beschriebenen Kriterien der Wider- standsklasse kann dann durch deskriptive Festlegungen von Anforderungen an die Betonzusammensetzung (Zementart, Zusatzstoffzugabe, Wasserzementwert) oder durch eine Performanceprüfung des Betons bzw. seiner Ausgangsstoffe nachgewiesen werden. Der Tragwerksplaner kann durch die entsprechende Wahl einer Widerstandsklasse in den Mindest- betondeckungen variieren. Lebensdauerbemessungen wer- den insbesondere durchgeführt bei Infrastrukturbauwerken (z. B. Brücken, U-Bahnen, Tunneln), Bauwerken mit hohem repräsentativem Charakter oder Bauwerken, bei denen die technische Lebensdauer der Konstruktion die Nutzungs- dauer bestimmt. Mögliche Umsetzung Anwendbare Vorhersagemodelle sind für die Carbonatisie- rungs- und chloridinduzierte Depassivierung der Bewehrung vorhanden. Die mit den genannten Schädigungsmechanismen verbundenen Risiken zur Überschreitung des Grenzzustands „Depassivierung der Bewehrung“ können durch Zuverlässig- keitsanalysen ermittelt werden. Die Zuverlässigkeit wird über den sogenannten Zuverlässigkeitsindex beta beschrie- ben, der mit bestimmten Eintrittswahrscheinlichkeiten verknüpft ist. Durch die Kopplung der Expositionsklassen- beschreibungen mit einer Beschreibung der wesentlichen Eingangsgrößen, die in das Modell eingehen, ergibt sich z. B. aus der Eingangsgröße „Widerstandsklasse“ und der Nachbehandlungsdauer bei Zuordnung von relativer Luft- feuchte, angestrebter Mindestlebensdauer und der Anzahl der Regenereignisse als national festzulegende Größe die Mindestbetondeckung. Mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit von rd. 30 % (Zuver- lässigkeitsindex beta = 0,5) tritt bei Verwendung eines CEM I die Depassivierung der Bewehrung nach rd. 75 Jahren ein. Bei CEM III/A tritt dieser Zustand rechnerisch nach rd. 25 Jahren, bei CEM III/B nach rd. 12 Jahren ein. Da es sich hierbei aus- drücklich um eine „berechnete“ Eintrittswahrscheinlichkeit handelt, ist es zwingend notwendig, Praxiserfahrungen und Bauwerksbeobachtungen gleichermaßen in die Überlegungen einzubeziehen. Während bisher die Expositionsklassen normativ sind und nationale Anforderungen an die Betone existieren, würde man mit Dauerhaftigkeits- bzw. Wider- standsklassen zu einer europaweit besser vergleichbaren Definition der Leistungsfähigkeit von Beton bezüglich Dauerhaftigkeit kommen. Diskussion, Chancen und Risiken Zur Umsetzung des Konzepts sind eine Reihe von Punkten zu präzisieren und Fragen zu beantworten. Fragen, die im Rahmen der Diskussion des Themas in den Gremien des VDZ entwickelt wurden, sind hier zusammengefasst: Dauerhaftigkeitsklassen = Voraussetzung für Harmonisie- rung EN 206? Sollte die EN 206 eine europäisch harmonisierte Norm (hEN) werden, erscheint die Definition von Dauerhaftigkeitsklassen als wesentliches Element, die Produkteigenschaften in der „Stoffnorm“ zu beschreiben und damit eindeutiger als bis­her zwischen Produkt und Anwendung abzugrenzen. Für Betonfertigteile existieren bereits einige europäisch harmo­nisierte Produktnormen. >>

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