Hybridbewehrung beim Grotius-Projekt in Den Haag

Ingenieure und Bauunternehmer entscheiden sich zunehmend für eine Hybridbewehrung (traditionelle Bewehrung kombiniert mit Stahlfaserbewehrung), um Parkplätze und Keller von Wohn- und Bürogebäuden besser gegen Wasserdruck zu verstärken. Auf diese Weise kann die Rissbreite eines Bauwerks effizienter überwacht und kontrolliert werden. Dies war auch beim Grotius-Projekt im Zentrum von Den Haag der Fall, wo das Konsortium J.P. van Eesteren und Besix zwei Wohntürme von 110 und 126 Metern Höhe baut.

Traditionell wurden Stahlfasern hauptsächlich für Industrieböden und vorgefertigte Tunnelsegmente verwendet. In den letzten Jahren haben die Veröffentlichung einiger lokaler und internationaler Normen und die Entwicklung neuer Fasertypen - mit stark verbesserter Leistung - den Anwendungsbereich von Stahlfaserbeton erheblich erweitert. Dies hat dazu geführt, dass Stahlfasern vor allem in strukturelleren Anwendungen wie Fundamentplatten, Wänden von Tiefgaragen und Kellern von Wohntürmen zum Einsatz kommen. An der Unterseite der Fundamentplatten von Tiefgaragen und Kellern von Wohnprojekten herrscht aufgrund der Tiefe dieser Bauwerke und des Grundwasserspiegels immer ein Wasserdruck. Dieser kann natürlich recht hoch sein, da der Grundwasserspiegel in den Niederlanden im Allgemeinen innerhalb von 2 Metern unter dem Boden liegt. Dank der Zugabe von Stahlfasern kann die Menge der herkömmlichen Bewehrung stark reduziert und die Rissbildung effizienter kontrolliert werden.

Aufgrund des Umfangs des Projekts erfolgte das Gießen des Stahlfaserbetons in mehreren Schritten.

Technische Herausforderung

Bei dem Grotius-Projekt war die Gewährleistung der Wasserdichtigkeit der 300 und 400 mm dicken Fundamentplatte, die auch als untere Etage des Parkhauses der Wohntürme dient, eine technische Herausforderung. Traditionell wurde eine Grundbewehrung aus Stäben Ø16 im Abstand von 100 mm unten und oben vorgesehen. Durch die Zugabe von bis zu 30 kg/m³ Dramix 4D 65/60BG konnte die Bewehrung jedoch auf Netze mit Ø12-100 reduziert werden, was zu erheblichen Einsparungen bei Material und Arbeit führte. Es ist wichtig, dass der Einbau und die Verarbeitung von Stahlfaserbeton von einem (Bodenbelags-)Unternehmen mit ausreichender Erfahrung durchgeführt wird. Die Hybridfundamentplatte wurde monolithisch gegossen und geschwommen.

Risskontrolle

Die Zugfestigkeit und die Verankerung der Dramix 4D-Stahlfasern wurden speziell entwickelt, um die Rissbildung zu kontrollieren und in Kombination mit herkömmlicher Bewehrung die Rissbreite auf 0,1 bis 0,3 mm zu begrenzen, so dass sie zur Schaffung einer dauerhaften und undurchlässigen Konstruktion verwendet werden können. Diese Art von Fasern, die KOMO-zertifiziert sind, bieten die höchste Biegezugfestigkeit im Grenzzustand der Nutzung (SLS) innerhalb der Dramix^® Stahlfasersortiment, geprüft nach NEN EN 14651. Die Stahlfasern sind gleichmäßig in der Betonplatte verteilt. Bei der Hybridbewehrung treten zwar mehr Risse auf, aber da die Gesamtrissbreite gleich bleibt, sind diese Rissöffnungen viel kleiner und feiner verteilt, was zu einer wasserdichten Konstruktion führt. Sobald ein kleiner Riss im Beton auftritt, wird er sofort von einer Faser überbrückt. Mit herkömmlicher Bewehrung gibt es zwar weniger Risse, aber um die gleiche Rissbreite - bei gleichen Gesamtverformungen - zu erreichen, ist viel mehr herkömmliche Bewehrung erforderlich als bei einer hybridbewehrten Konstruktion.

Bildquelle: TV 247 - Technische Information 247, Bemessung und Konstruktion von flüssigkeitsdichten Betonbauwerken, WTCB (Wissenschaftlich-Technisches Zentrum für das Bauwesen), 2012.

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In den letzten Jahren wurden vermehrt Hybridkonstruktionen eingesetzt. Bekaert liefert nicht nur die erforderlichen Stahlfasern, sondern bietet auch technische Unterstützung während des Entwurfs- und Ausführungsprozesses, indem es den am besten geeigneten Fasertyp, die optimale Dosierung und die entsprechende Betonqualität für eine breite Palette von Anwendungen bestimmt. Der Einsatz von Stahlfasern hat viele Vorteile, insbesondere in Bezug auf Materialkosten, Arbeitsaufwand, Einbau und Zeit.