Anforderungen

Einleitung Beton setzte sich beim Bauen erst im 20. Jahrhundert durch, obwohl er bereits im 19. Jahrhundert ?erfunden? wurde. Wesentlich zu dieser Entwicklung beigetragen hat Henri Moniers Entdeckung des bewehrten Betons, des so genannten Stahlbetons, beim Herstellen von Blumenkästen im Jahre 1849 , die 1867 patentiert wurde. Aufgrund dessen ist auch heute für Bewehrungsstahl gelegentlich noch der veraltete Begriff Monier-Eisen zu hören. Die Dauerhaftigkeit von Bauteilen aus Beton stellt seit vielen Jahren Probleme dar. Beton als ?neuer? Baustoff galt über lange Zeit als unzerstörbar. Die ersten Schäden an Gebäuden zeigten sich erst nach vielen Jahren und gaben zuerst Rätsel auf. Inzwischen steht fest, dass eine zu geringe Betonüberdeckung in den meisten Fällen zur Korrosion der Bewehrungsstähle geführt hat, die sich dann an der Betonoberfläche je nach Grad der Zerstörung als Rostfahnen, Risse oder Absprengungen abzeichnen. Normen, Richtlinien Im Zuge der Angleichung der europäischen Normen gelten die Normen DIN 1045 und DIN EN 206 . Im Gegensatz zur ?alten? deutschen Norm DIN 1045 wurde die Klassifizierung geändert, was zu einer neuen Begrifflichkeit führte. Die Einteilung in sog. Expositionsklassen zeigt die folgende Tabelle: Klassen- bezeichnung Beschreibung der Umgebung Beispiele für die Zuordnung von Expositionsklassen Mindestdruck- festigkeits- klasse Bewehrungskorrosion XO Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko Für Beton ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall; alle Expositionsklassen, ausgenommen Frostangriff mit und ohne Taumittel, Abrieb oder chemischer Angriff Fundamente ohne Bewehrung und ohne Frost C8/10 Innenbauteile ohne Bewehrung XC Bewehrungskorrosion, ausgelöst durch Karbonatisierung XC1 trocken oder ständig nass Bauteile in Innenräumen mit üblicher Luftfeuchte C16/20 Beton, der ständig in Wasser getaucht ist XC2 nass, selten trocken Teile von Wasserbehältern; Gründungsbauteile XC3 mäßige Feuchte Bauteile, zu denen die Außenluft häufig oder ständig Zugang hat C20/25 XC4 wechselnd nass und trocken Außenbauteile mit direkter Beregnung C25/30 XD Bewehrungskorrosion, verursacht durch Chloride, ausgenommen Meerwasser XD1 mäßige Feuchte Bauteile im Sprühnebelbereich von Verkehrsflächen C25/30 (LP) C30/37 Einzelgaragen XD2 nass, selten trocken Solebäder C30/37 (LP) C35/45 Bauteile, die chloridhaltigen Industrieabwässern ausgesetzt sind XD3 wechselnd nass und trocken Teile von Brücken, mit häufiger Spritzwasserbeanspruchung C30/37 (LP) C35/45 Fahrbahndecken, Parkdecks XS Bewehrungskorrosion, verursacht durch Chloride aus Meerwasser XS1 salzhaltige Luft, aber kein unmittelbarer Kontakt mit Meerwasser Außenbauteile in Küstennähe C25/30 (LP) C30/37 XS2 unter Wasser Bauteile in Hafenanlagen, die ständig unter Wasser liegen C30/37 (LP) C35/45 XS3 Tidebereich, Spritzwasser- und Sprühnebelbereiche Kaimauern in Hafenanlagen C30/37 (LP) C35/45 Betonangriff XF Frostangriff, mit oder ohne Taumittel XF1 mäßige Wassersättigung ohne Taumittel Außenbauteile C25/30 XF2 mäßige Wassersättigung mit Taumittel Bauteile im Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich von tau- mittelbehandelten Verkehrs- flächen, soweit nicht XF4 C25/30 (LP) C35/45 Bauteile im Sprühnebelbereich von Meerwasser XF3 hohe Wassersättigung ohne Taumittel Offene Wasserbehälter C25/30 (LP) C35/45 Bauteile in der Wasserwechsel- zone von Süßwasser XF4 hohe Wassersättigung mit Taumittel Verkehrsflächen, die mit Taumitteln behandelt werden C30/37 (LP) Überwiegend horizontale Bauteile im Spritzwasserbereich von taumittelbehandelten Verkehrs- flächen Räumerlaufbahnen von Klär- anlagen Meerwasserbauteile in der Wasserwechselzone XA Chemischer Betonangriff XA1 chemisch schwach angreifende Umgebung nach Tabelle 2, DIN 1045-2 Behälter von Kläranlagen C25/30 Güllebehälter XA2 chemisch mäßig angreifende Umgebung nach Tabelle 2, DIN 1045-2 und Meeresbau- werke Betonbauteile, die mit Meerwasser in Berührung kommen C30/37 (LP) C35/45 Bauteile in betonangreifenden Böden XA3 chemisch stark angreifende Umgebung nach Tabelle 2, DIN 1045-2 Industrieabwasseranlagen mit chemisch angreifenden Abwässern C30/37 (LP) C35/45 Gärfuttersilos und Futtertische der Landwirtschaft Kühltürme mit Rauchgasableitung XM Betonangriff durch Verschleißbeanspruchung XM1 mäßige Verschleißbeanspruchung Tragende oder aussteifende Industrieböden mit Beanspruchung durch luftbereifte Fahrzeuge C25/30 (LP) C30/37 XM2 starke Verschleißbeanspruchung Tragende oder aussteifende Industrieböden mit Beanspruchung durch luft- oder vollgummibereifte Gabelstapler C30/37 (LP) C35/45 C30/37 XM3 sehr starke Verschleißbeanspruchung Tragende oder aussteifende Industrieböden mit Beanspruchung durch elastomer- oder stahlrollen- bereifte Gabelstapler C30/37 (LP) C35/45 Oberflächen, die häufig mit Kettenfahrzeugen befahren werden Wasserbauwerke in geschiebe- belasteten Gewässern, z. B. Tosbecken Die Betoninstandsetzung erfolgt nach der Richtlinie ?Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen? (Instandsetzungsrichtlinie) des DAfStb (Deutscher Ausschuss für Stahlbeton), die in den meisten Bundesländern bereits als technische Baubestimmung gemäß der Landesbauordnung Gültigkeit besitzt. Bauphysikalische und technische Anforderungen Außenwände sollen so beschaffen sein, dass sie Schlagregenbeanspruchungen standhalten. Weiterhin müssen Außenwände atmosphärischen Niederschlägen, Spritzwasser, seitlicher und aufsteigender Feuchtigkeit im Erdreich, Schichten- und Grundwasser, Baufeuchtigkeit sowie Wasserdampf ausreichenden Schutz gewährleisten. Erwähnt werden in diesem Zusammenhang die Normen DIN 18195-2 bis 10 , DIN 18531 und DIN 18540 . Darüber hinaus kommen der Außenwand Anforderungen des winterlichen und sommerlichen Wärmeschutzes zu. Die Wärmeschutzanforderungen werden in der Energieeinsparverordnung (EnEV) und ihrer Begleitnormen geregelt. Eine qualifizierte Schalldämmung der Außenwand gegen Außenlärm und der Schutz gegen Innenlärm aus benachbarten Räumen ist in der DIN 4109 geregelt. Die Widerstandsfähigkeit gegen Brandbeanspruchung ist in den Normen DIN 4102-1 bis 7 , DIN 18230-1 und 2 , DIN 18232-2 und DIN 18234-1 geregelt. Weiterhin gelten hier Brandvorschriften in der Hoheit der Bundesländer mit zusätzlichen Rechtsverordnungen, Verwaltungsvorschriften und technischen Bauvorschriften. Neben den bauphysikalischen Anforderungen muss die Außenwand tragfähig sein, sie muss Lasten aus Eigengewicht und Verkehrslasten der aufgelagerten Decken und Dächer übernehmen und außerdem die Horizontalkräfte aus Winddruck, Windsog und anderen Bauteilen. Des Weiteren bestimmt die Außenwand das Erscheinungsbild des Gebäudes. Außenwandkonstruktionen Der Aufbau einer Außenwand aus Beton kann ein-, zwei- oder mehrschalig sein. Je nach Art ihrer Herstellung kann es sich bei ihr um einen Ortbeton oder Betonfertigteil handeln. Übliche Betonfertigteilkonstruktionen sind so genannte Mehrschichtplatten , Sandwichelemente bzw. -wände oder Verbundbauteile . Sie werden seit den 50-er Jahren in Deutschland eingesetzt, wobei man zwischen denen im Negativverfahren im Westteil Deutschlands und denen im Positivverfahren in der ehemaligen DDR hergestellten unterscheiden kann. Nach heutigem Stand der Technik werden mehrschichtige Platten nur noch selten eingesetzt. Sie sind im Gegensatz zu hinterlüfteten Konstruktionen schadensanfälliger und die Schäden lassen sich nur schwer beheben. Eine Ausnahme bilden Betonfertigteilelemente im Industriebau.