Durchführung von
- Jan Berger
Ziel des Promotionsvorhabens ist die Herstellung von dünnen Betonergänzungsschichten an historischen niedrigfesten Stahlbetonplatten, welche die Dauerhaftigkeit des Bestandsbauteils wiederherstellt, bzw. verlängert und die Tragfähigkeit eines Plattenbauteils erhöht.
Es ist die Frage zu beantworten, wie eine dünne Betonergänzungsschicht an Plattenbauteilen beschaffen, bewehrt und verankert sein muss, damit sie dauerhaft ihre vorgenannten Aufgaben an historischen Betonbauteilen mit karbonatisierter Betonrandzone der Altbetonklasse < A3 übernehmen kann. Die Betonergänzungsschicht sollte auch die Exposition für Außenbauteile einschließen, da hier der Instandsetzungsbedarf aufgrund der Umwelteinflüsse am größten ist. Die Dicke der Ergänzungsschicht sollte geringer als 6 cm sein, was nach jetzigem Stand der Normung die Grenze für bewehrte Spritzbetonschalen darstellt. Es werden Schichtdicken < 4 cm angestrebt.
Die historischen Bauteile mit geringer Betondruckfestigkeit und geringer Oberflächenzugfestigkeit sollen grundsätzlich einer neuen planmäßigen Restnutzungsdauer zugeführt und für eine gegebenenfalls höherwertige Nutzung verstärkt werden können. Da bei niedrigfesten Stahlbetonbauteilen der Fugenverbund zwischen Alt- und Neubeton über Adhäsion gering ist, kann mit Verbundbewehrung aus dünnen konventionellem Betonstahl, nichtrostender Bewehrung oder alternativen Verankerungsmitteln die Tragfähigkeit der Verbundfuge erhöht werden.
Es sind Sachstandsanalysen und Expertenbefragungen vorgesehen, die in einem Kriterienkatalog zur Festlegung vorteilhaft ausgebildeter dünner Ergänzungsschalen münden. Diese Ergänzungsschichten werden mit Probekörpern aus historischen Bauwerken (Baujahre vor der Mitte des 20. Jahrhunderts) mit niedrigfesten Eigenschaften verbunden, bei denen die Verbundzone mit geeigneten Untergrundverfahren vorbereitet werden. Nach erfolgter Querschnittsergänzung werden Bauteilversuche im Labor zum Verbundverhalten der Fuge und zur Tragfähigkeit des ergänzten Stahlbetonquerschnitts durchgeführt. Es ist geplant aus den Ergebnissen Erkenntnisse abzuleiten, die in einer Empfehlung zur Anpassung von Bemessungen bzw. einer Erweiterung der Technischen Regel zur Instandhaltung münden.