ARCHITEKTUR
DER
MEISTERKLASSE
MIT UHPC

30.06.2020  //  UHPC

ARCHITEKTONISCHE MEISTERLEISTUNGEN MIT UHPC.

Ultrahochfester Beton (UHPC) ermöglicht durch seine herausragenden Materialeigenschaften Tragwerke und architektonische Kunstwerke, die den konventionellen Betonbau an Leichtigkeit und Filigranität bei weitem übertreffen. Mit UHPC realisierte Bauwerke können in ihrer Gestalt derart faszinierend sein, dass man das Gesehene für eine optische Täuschung halten könnte. Die außergewöhnlich dünnen, dennoch extrem stabilen UHPC-Bauteile zeigen dabei auch hinsichtlich der Beständigkeit neue Standards auf. Der mit speziellen Mikrostahlfasern bewehrte Beton kann die Basis für extrem perforierte Fassadenelemente, weit spannende Dachkonstruktionen oder stützenlose filigrane Brücken sein. Außerdem bietet der Werkstoff viele Möglichkeiten zur Sanierung und Verstärkung von beschädigten Bauteilen aus Beton und Stahl. Zum Beispiel helfen ultrahochfeste Betonfahrbahnen, die Lebensdauer unserer Brücken zu erhöhen – bei gleichzeitiger Verkürzung der Planungs- und Bauzeit.

Wissen, warum
DIE AUSWAHL DER FASERN
ENTSCHEIDEND IST.

Um extrem schlanke oder stark perforierte Konstruktionen wie z.B. die Fassadenelemente der süddänischen Universität in Odense herstellen zu können, muss der UHPC-Beton eine hohe Steifigkeit bei gleichzeitiger Duktilitätdie Eigenschaft eines Werkstoffs, sich unter Scherbelastung vor einem Bruch dauerhaft plastisch zu verformen. gewährleisten. Das wird durch den Zusatz von Stahlmikrofasern erreicht. Der Einsatz von Fasern aus Edelstahl ermöglicht dauerhafte hochästhetische Oberflächen die auch belastenden Umwelteinflüssen standhalten. Darüber hinaus können in UHPC-Bauteilen PolypropylenfasernPolypropylenfasern werden hauptsächlich bei Hochleistungsbetonen und im Tunnelbau zum Brandschutz verwendet. Im Falle eines Feuers verbrennen Sie und hinterlassen kleinste Kanäle, durch die Wasserdampf entweichen kann, so dass die Randschicht des Betonbauteils nicht abplatzt und die Gesamtkonstruktion vor dem Versagen geschützt wird. eingesetzt werden, um die Feuerbeständigkeit des ultrahochfesten Betons zu erhöhen.

Eine ganze Reihe von Parametern bestimmt bei UHPC die Materialeigenschaften: Gesteinskörnung, Bindemittel und deren Packungsdichte, Fasergeometrie, Fasergehalt und StahlgüteEigenschaften einer Stahlsorte, wie z.B. ihre Festigkeit.. In der Regel sind Stahlfasern oder Edelstahlfaser die wirtschaftlichste Lösung bei HPC- und UHPC-Projekten. Je nach den Anforderungen an die UHPC-Bauteile kann aber auch eine Mischung aus verschiedenen Fasertypen und in vielen Fällen auch eine KombibewehrungEin Verfahren, bei dem sowohl Stahlmatten als auch Fasern zur Bewehrung zum Einsatz kommen. aus vorgespannter und/oder schlaffer Bewehrung geeignet sein.

UHPC-Elemente
mit hoher Duktilität
gutem Schwindverhalten
und
Feuerbeständigkeit

DIE PERFEKTE BASIS FÜR
UHPC-KONSTRUKTIONEN.

Unser Portfolio an Fasertypen, Fasergeometrien und Materialspezifikationen bietet ideale Voraussetzungen für die hohen Anforderungen im Bereich der hochfesten und ultrahochfesten Betone. Wir beraten Sie bei der Wahl der geeigneten Fasern oder Fasermischungen. Auf Wunsch übernehmen wir in Zusammenarbeit mit unserem Engineering-Partner SCE auch die Festbetonprüfung des gewählten Materials. Über die gewünschten Betoneigenschaften hinaus garantieren wir so für ein sicheres Projektergebnis.

 

Dank der extremen Steifigkeit und der hohen Duktilitätdie Eigenschaft eines Werkstoffs, sich unter Scherbelastung vor einem Bruch dauerhaft plastisch zu verformen. des Faserbetons lassen sich außergewöhnlich dünne UHPC-Bauteile mit einem extrem geringen Eigengewicht realisieren. Mit den geeigneten Fasern oder Fasermischungen erreichen Sie außerdem hochdichte und verschleißfeste Oberflächen, eine im Vergleich zu herkömmlichem Beton bis zu 20-fache Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Lasten wie Verschleiß oder Explosion sowie eine erhöhte Steifigkeit des Betons auch im gerissenen Zustand. Die Kombination dieser Vorteile macht architektonische Meisterleistungen möglich und sorgt für die Sicherheit und Langlebigkeit von Neubauten und Bestandsbauwerken. Die folgenden Beispiele zeigen Projekte, bei denen unsere Fasern zum Einsatz kamen.

Fakultät für
Ingenieurwesen
an der Universität von
Süddänemark
in Odense

UHPC-PROJEKTE
MIT
KRAMPEHAREX®
FASERN.

SCHNELLZUG-BAHNHOF (TGV) VON MONTPELLIER

Die markante Dachkonstruktion des Bahnhofs von Montpellier ahmt mit ihrer wellenförmigen und lichtdurchlässigen Gestaltung das mediterrane Umfeld der Stadt nach und nimmt die Tragstruktur von Palmenblättern auf. Die Nutzungsdauer des Gebäudes ist auf 50 Jahre angelegt. Um während dieser Zeit ästhetische Beeinträchtigungen durch Faserkorrision an den verwendeten UHPC-Bauteilen zu verhindern, kamen hier Edelstahlfasern vom Typ KrampeHarex® DG 14/0,2 E316 zum Einsatz.

UNIVERSITÄT VON SÜDDÄNEMARK

Das 2015-16 erstellte Gebäude der Fakultät für Ingenieurwesen an der Universität von Süddänemark in Odense ist von einer Fassade aus vorgefertigten UHPC-Elementen mit kreisrunden Öffnungen. Diese Fassade ist losgelöst von der Gebäudehülle in einem Meter Abstand vorgehängt und scheint dadurch zu schweben. Die Fassadenelemente reduzieren die Sonneneinstrahlung und ermöglichen gleichzeitig die natürliche Belüftung der dahinter liegenden Glasfronten. Die einzelnen Elemente haben jeweils eine Größe von 3 x 5 m, eine Dicke von 65 mm und werden von bis zu 2,5 m großen Öffnungen durchbrochen. Kein Element gleicht dem anderen und die unregelmäßige Geometrie ließ keine Anordnung von Bewehrungsstahl zu. Auch hier kamen Edelstahlfasern zum Einsatz, in diesem Fall der Typ KrampeHarex® 12,5/0,3 E304.

FUSSGÄNGERBRÜCKE ÜBER DEN FLUSS LUBINA

Die schlanke, stützenlose Fußgängerbrücke über den Fluss Lubina in der Tschechischen Republik ist aus fünf vorgefertigten UHPC-Bauteilen zusammengesetzt. Das beteiligte Fertigteilunternehmen KS Prefa hat für dieses Projekt eigens eine neue UHPC-Mischung entwickelt. Die stützenlose Konstruktion wurde mit UHPC in Spannbetontechnik realisiert. Um die erforderliche Duktilitätdie Eigenschaft eines Werkstoffs, sich unter Scherbelastung vor einem Bruch dauerhaft plastisch zu verformen. des UHPC zu erreichen, wurde dieser mit 120 kg/m3 KrampeHarex® Fasern Typ DG 12,5/0,175 bewährt.

A4 KÜSSNACHT-BRUNNEN

Bei der Instandsetzung der A4 Küssnacht-Brunnen in der Schweiz mussten mehrere beschädigte Brückenelemente verstärkt und saniert werden. Dabei kam ausschließlich UHPC als Beton zum Einsatz. Neben seinen besonderen Materialeigenschaften wie die außerordentlich hohe Dichtigkeit und eine Druckfestigkeit von 150 N/mm² hat der besonders gute Verbund zwischen Bestandsbeton und UHPC den Ausschlag für dessen Nutzung gegeben. Außerdem konnte durch Verwendung einer 45 mm dicken UHPC-Fahrbahnauflage das gesamte Bauwerk maßgeblich ertüchtigt werden: Die Tragfähigkeit der Brücke wurde erhöht und die Lebensdauer der fast 50 Jahre alten Konstruktion um mindestens weitere 30 Jahre verlängert. Auf die Abdichtung mit einer Membran konnte verzichtet werden. Die gesamte Bauausführung wurde mit einer wechselseitigen Fahrbahnschließung in einer Rekordzeit von wenigen Monaten realisiert. Der verwendete ultrahochfeste Beton wurde mit 250 kg/m3 KrampeHarex® Stahlfasern Typ DM 12,5/0,175 verstärkt.

 

GRAND-PONT-BRÜCKE IN THOUARÉ SUR LOIRE

Die konventionellen Renovierungspläne für die 1882 errichtete und baufällige Grand-Pont-Brücke in Thouaré Sur Loire in Frankreich führten zu einem zu hohem Eigengewicht. Nach dem heutigen Stand der Normung war die Eignung des Brückentragwerks für den PKW- und leichten LKW-Verkehr nicht nachzuweisen; die Brücke hätte stillgelegt werden müssen. Dies wäre nicht nur aus bauhistorischer Sicht ein großer Verlust gewesen. Denn in der dünn besiedelten Region am Unterlauf der Loire sind Bücken selten, und der Schließung der Verbindung hätte viel Umfahrungsverkehr verursacht. Zum Glück für die Einwohner wurde durch eine innovative Planung aus der fast 150 Jahre alten Stahlbrücke ein innovatives Stahlverbundtragwerk. Die Fahrbahn wurde aus ultrahochfesten Fertigteilen direkt mit der Stahlkonstruktion vergossen und sorgt nun für die nötige Steifigkeit und Schwingungsunempfindlichkeit. Die ursprünglich kalkulierte Bauzeit von 12 Monaten für die Sanierung konnte auf nur 6 Monate verkürzt werden. Das Eigengewicht der Fahrbahnkonstruktion wurde um 43% auf fast die Hälfte reduziert. Sowohl für den UHPC bei den Fertigteilen als auch für den Vergussmörtel wurden 200 kg/m3 KrampeHarex® Stahlfasern vom Typ DM 12,5/0,175 verwendet.




Universität von Süddänemark in Odense

Autor // Stephan Müller
City-Tunnel Leipzig: Einsatz von Brandschutztübbings

Fortschritt baut man aus Ideen: Dem unternehmerischen Leitbild der Firmengruppe Max Bögl folgend arbeiten die Fertigteilwerke konsequent an der Weiterentwicklung von Produkten, Produktausstattungen und Herstellverfahren. Den infrastrukturbezogenen und wachstumsstarken Bereichen rund um Straße und Schiene fällt dabei besonderes Augenmerk zu.

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