Smart Minerals GmbH

Echtzeit Monitoring der Betonfestigkeit zur Optimierung des Bauprozesses

Die Bauwirtschaft unterliegt generell einem strukturellen Wandel, da der Kostendruck auf Bauunternehmen und Zulieferbetriebe stetig zunimmt. Um Kosten weiter zu reduzieren, muss daher die Effizienz bei der Abwicklung von Bauvorhaben gesteigert werden. Im Zuge der Erstellung von Betonbauten bzw. Bauteilen gibt es wichtige prozessrelevante Entscheidungen, wie beispielsweise der Zeitpunkt des Ausschalens von Bauteilen. Diese Festlegungen haben eine wesentliche Auswirkung auf den Baufortschritt und die Qualität bzw. Lebensdauer des Bauwerks. Im Wesentlichen sind alle diese Entscheidungen von der frühen Festigkeitsentwicklung des Betons im Bauteil abhängig.

Forschungsprojekt Festigkeitsentwicklung Beton Forschungsprojekt Festigkeitsentwicklung Beton 2 - Kopie
Abbildung: Für den Baufortschritt oft entscheidend: Festigkeitsentwicklung von jungem Beton und damit Festlegungen der Ausschal- und Vorspannzeitpunkte

Die derzeit normativ definierten Vorgaben hinsichtlich Ausschalfristen können die tatsächlich auf der Baustelle herrschenden Bedingungen nur sehr oberflächlich berücksichtigen und wurden daher mit bis zu 21 Tagen so festgelegt, dass der Beton auch unter sehr ungünstigen Bedingungen die für das Ausschalen erforderliche Festigkeit erreicht. Zur Beschleunigung des Bauprozesses ist daher zur Verkürzung der Ausschalfristen eine detaillierte Kenntnis der Druckfestigkeitsentwicklung von jungem Beton erforderlich.

Um die Festigkeitsentwicklung des Betons in Echtzeit ermitteln zu können, wird die Wärmeentwicklung des Zements im Beton aufgrund der chemischen Reaktion im Zuge der Erhärtung genutzt. Zwischen der Hydratationswärme und der Festigkeitsentwicklung des Betons besteht in der Regel ein direkter Zusammenhang, wobei jedoch auch die Umgebungstemperatur sowie die Wahl des Bindemittels die Temperatur im Beton wesentlich beeinflussen und somit berücksichtigt werden müssen (z B. de Vree [de Vree, R.; Tegelaar, R.: Gewichtete Reife des Betons – Kontinuierliche, zerstörungsfreie Ermittlung der Betondruckfestigkeit, Beton Heft 11, 1998])

Im Zuge umfangreicher Untersuchungen wurde die Bestimmung der Festigkeitsentwicklung eines Bauteils auf Basis der Temperaturentwicklung mit konventionelle Methoden zur Festigkeitsbestimmung am Bauwerk verglichen und die Ergebnisse mit verschiedenen Berechnungsmethoden analysiert.

Falls sie an diesem Thema interessiert sind, können sie gerne gegen einen Druckkostenbeitrag den Gesamtbericht dieses Forschungsvorhabens beziehen. Anfragen bitte an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! richten.

DI Gerald Maier, DI Dr. Martin Peyerl, Smart Minerals GmbH

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