Zwangsspannungen infolge Hydrationswärme

Lastunabhängige Dehnungen aus Temperaturänderungen und Schwinden rufen bei einer Verformungsbehinderung im Bauteil Zwangsspannungen hervor, die bei Überschreiten der Zugfestigkeit des Betons Risse verursachen. Diese Trennrisse können die Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit beeinträchtigen. Werden entsprechende Anforderungen an Bauwerke gestellt, wie z.B. bei wasserundurchlässigen Konstruktionen, müssen entweder Risse vermieden oder die Rissbreiten durch eine ausreichend dimensionierte Bewehrung beschränkt werden. Das Buch vermittelt die notwendigen Grundlagen und betontechnischen Angaben zur Ermittlung der Verformungen infolge der Hydratationswärme und des Temperaturausgleiches zu Beginn der Erhärtung des Betons sowie aus den langfristigen Vorgängen des Schwindens, des Kriechens und der Relaxation. In Verbindung mit der Abschätzung der Behinderung der Bauteile und Konstruktionen sind damit die Voraussetzungen zur Berechnung der Zwangsspannungen gegeben. Das Festigkeitsverhalten des erhärtenden Betons ist ausführlich dargestellt und ermöglicht nicht nur eine Beurteilung der Risssicherheit, sondern auch die Planung betontechnologischer Ecktermine, z.B. für die Belastbarkeit erhärtender Konstruktionsteile. Zur Bestimmung der rissbreitenbeschränkenden Bewehrung sind die theoretischen Zusammenhänge und normativen Festlegungen erläutert sowie deren Anwendung anhand von Beispielen demonstriert. Der Nachweis der Rissbreiten am Bauwerk und der Einhaltung der Vorgaben sowie die probabilistische Beurteilung der Ergebnisse schließen dieses Gebiet ab.

Risse in Betonbauteilen werden meist durch Zwangsspannungen verursacht. Bisher versuchte man fast ausschließlich die Rissbreite durch das Zulegen von Bewehrung, welche die Zwangsspannungen aufnehmen soll, zu beschränken. Sinnvoller ist es, die Entstehung der Zwangsspannungen durch betontechnologische und konstruktive Maßnahmen zu reduzieren. Das Buch stellt erstmalig einen Zusammenhang zwischen Betonzusammensetzung, Konstruktion und Zwangspannungen her. Es erläutert die erforderlichen Grundlagen und gibt entscheidende Hinweise auf eine wirtschaftliche und zuverlässige Verminderung von Zwangspannungen.