Projekt 14653/01

Erprobung und Demonstration innovativer Sanierungstechnologien am Beispiel eines Schulgebäudes

Projektträger

Gemeindeverwaltung Schönfeld - Weißig
An der Prießnitzaue 11/13
01474 Borsberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Verstärkung einer Dachdecke aus Fertigteilplatten (7,20 x 0,60 m) als zukünftige Geschoßdecke mittels Druckbeton und aufgelegter Mattenbewehrung. Der erforderliche Haft- und Schubverbund wird erstmals nur über eine Haftbrücke ohne Schubbewehrung erreicht.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden· Statische Analyse einer Plattenkette als Fertigteildecke (ohne jegliche Querbewehrung)

· Ermittlung der Zunahme der Tragfähigkeit durch die neue und größere statisch wirksame Höhe

· Abschätzung der Tragreserven durch Ansatz einer in den Druckbeton zugelegten Kontinuitätsbe-wehrung über den lastabtragenden Querwänden als Auflager

· Dazu Verguß der freigelegten/freigestemmten Montagefugen an den Stirnseiten der Fertigteildecken-elemente

· Haft - und Schubwirkung zwischen altem Deckenbeton und neuem Druckbeton durch Verguß einer speziellen zementgebundenen Haftbrücke auf der aufgerauhten und sorgfältig gereinigten Altbeton-Oberfläche. Ein Verguß wird gegenüber dem Einbürsten einer Haftbrücke auf den Unterbeton, z. B. wie sonst üblich und notwendig zur Herstellung von Verbundestrich, erforderlich, da die vorher verlegte Mattenbewehrung keine andere Möglichkeit zuläßt.

· Erprobung der Haftbrücke in Vorversuchen, später auf den vorher ausgebauten Altdecken im Bereich der nach oben verlängerten Treppenhäusern


Ergebnisse und Diskussion

1. Die Tragfähigkeitserhöhung durch einen zusätzlichen Druckbeton von effektiv 6 cm auf die Hohldecke mit bisher 29 cm Dicke ermöglicht eine Steigerung der Verkehrslast von 2,0 kN/m² auf fast 3,50 kN/m² zuzüglich eines neuen Fußbodens. Hierbei werden auch Anteile aus der jetzt zumindest beschränkt vorhandenen Durchlaufwirkung (Aufnahme von Stützmomenten ) der Decke mit berücksichtigt.
2. Die experimentell erreichten Haftzugfestigkeiten zwischen Altbeton und Haftbrücke bzw. Druckbeton betrugen durchgehend über 2,0 N/mm , im Mittel ca. 2,4 N/mm. Die im Ist-Zustand noch nachzuweisenden Werte werden nach dem Sollzeitraum von 28 Tagen gemessen. Damit wäre eine völlig ausreichende Schubfestigkeit garantiert.
3. Durch sorgfältige Nachbehandlung des Betons über mindestens 10 Tage bei Vermeidung jeglicher Austrocknung der Oberfläche des Druckbetons und der Vermeidung einer direkten Sonneneinstrahlung (Wetterschutzdach) konnte trotz zeitweiliger Temperaturen von über 30 °C ein völlig rissefreier Druckbeton auf einer fugenlosen Fläche von 38 x 14 m erreicht werden. Dadurch kommt es nicht zu zusätzlichen Störungen des Haft- und Schubverbundes.
4. Die über 7,20 m weitgespannten Decken wurden während des Betonierens und 7 Tage danach im mittleren Bereich unverschieblich gestützt.
5. Das bisher bewertete und erreichte Ergebnis bestätigt auch eine weitere Zielsetzung: Sie besteht in der Absicht einer Steifigkeitserhöhung von Fertigteildecken gleicher Stützweite, die aufgrund einer deutlich zu geringen Dicke von 24 cm extrem große Durchbiegungen von 5 bis 6 cm in zahlreichen Schulen und Bürogebäuden aufweisen. Mit diesem Verfahren könnten außer der hier auch bedeutungsvollen Tragfähigkeitserhöhungen vornehmlich die sehr nachteiligen und zu erheblichen Sekundärschäden führenden großen Durchbiegungen und ihre sichtbaren Veränderungen bei Zu- und Abnahme der Belastung ausgeschaltet werden. Hiermit ließen sich zahlreiche Schulen in den neuen Bundesländern kostengünstig sanieren, überhaupt einer weiteren Verwendung wieder zuführen.
6. Die erzielten Ergebnisse sollten bei den unter Punkt 5 angesprochenen Anwendungsfällen durch zusätzliche Probebelastungen mit gekoppelten Durchbiegungsmessungen vor und nach dem Ver-stärken überprüft und determiniert werden. Hierzu ist das von Prof. Steffens, Bremen, entwickelte Prüfverfahren anzuwenden, was inzwischen auch von Prof. H. Opitz ,TU Dresden, in den hiesigen Regionen in der Praxis überführt wurde.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es ist eine broschürte Veröffentlichung mit Angabe der Nachweise, der Konstruktionsdetails und der wichtigsten Bilder zum umgesetzten Pilotprojekt der Mittelschule Weißig zusammen mit Prof. Berndt, dem Urheber des Verfahrens, vorgesehen. Die Ergebnisse werden der Abteilung Bauwesen im Sächsischen Wirtschaftsministerium zugeführt.


Fazit

Die vorgeplante Zielsetzung des Forschungsprojektes wurde in allen Punkten erreicht. Die Kosteneinsparungen gegenüber Neubau der zusätzlich gewonnenen Kubatur betragen über 60 %. Die Umweltbe-lastung in Form von Transport und Deponierung alter Betonkonstruktionen wird bis auf den Rückbau des alten Fußboden-Estrichs, der wiederum kostengünstig einem Recycling-Verfahren zugeführt werden kann, gänzlich vermieden. Die Ressourceneinsparungen betragen über 80 %. Die vorgenannten Kennzahlen werden im Rahmen der Veröffentlichung verifiziert.

Übersicht

Fördersumme

79.076,40 €

Förderzeitraum

31.07.1998 - 04.01.2000

Bundesland

Sachsen

Schlagwörter

Klimaschutz
Kulturgüter
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik