Fakultät Bauingenieurwesen, Institut für Baustoffe, Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Modul 4-21, WS Bauen im Bestand – Instandsetzungsmethoden und -baustoffe baustoffe Teil 7: Instandsetzungsstrategien für Stahlbetonkonstruktionen Viktor Mechtcherine Institut für Baustoffe Anforderungen an Instandsetzungskonzepte Technische Faktoren Umweltfaktoren Nutzerbedürfnisse Wirtschaftliche Faktoren Funktionalität TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand -2- Anforderungen an Instandsetzungskonzepte Dauerhaftigkeit Tragfähigkeit, k konstruktive ki Stabilität Architektur, Erhaltung von Denkmälern und historischen Bauwerken schnelle Herstellung Instandsetzungskonzept Ökologie (Recycling, Verwertung von „Abfallstoffen Abfallstoffen“)) TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand Arbeiten “unter Betrieb” Lokale Bedingungen Wirtschaftlichkeit -3- Vorgehensweise bei Instandsetzung • Sichtung des vorhandenen Datenmaterials • Festlegung der erreichbaren Beanspruchbarkeit • Festlegung der erforderlichen Restnutzungsdauer • Sichtung vorhandenen Datenmaterials • Bauwerksuntersuchungen - Großflächige Inaugenscheinnahme - Detailuntersuchungen von repräsentativen Schadensstellen - Probennahme und -analyse vor Ort • Materialuntersuchungen M t i l t h iim L Labor b • Tragfähigkeitsnachweise (falls erforderlich) Soll-Zustand • Aus- und Fortbildungsmaßnahmen • Erarbeitung eines Leitfadens für Ertüchtigung und Unterhaltung • Aufstellen eines Qualitätssicherungssystems Instandsetzungskonzept • Klassifizierung der Schäden g von Prognosemodellen g • Erarbeitung für den Schadensfortschritt • Abschätzung der Restnutzungsdauer • Wissenschaftliche Detailuntersuchungen Ist-Zustand TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand -4- Betoninstandsetzungsprozess Symptome Zustandserfassung f Schadensursache(n) Ursachen Reparatur erforder erforderlich? Ja • Schwinden - Plastisches Schwinden - Trocknungssschwinden • Korrosion von eingebetteten Metallelemeneten • Karbonatisierung • Chloride • Kontakt unterschiedlicher Metalle • Chemische Reaktionen • Saurer Angriff • Aggressives Wasser • Alkalische Zuschläge • Gemischter chemischer Angriff • Meerwasserexposition • Sulfat-Angriff • Erosion • Frost-Tauwechsel • Überlastungen Ü • Setzung & Bewegung • Temperatur • Ausführung • Planung/Entwurf Pl /E t f • Konstruktion TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand Reparaturanalyse l Instandsetzungst strategie Instandsetzung Emmons (2006) -5- Betoninstandsetzungsprozess Ursachen / Eff kt Effekte • Fehler/Mängel • Schäden • Verschleiß • Undichtheit • Setzung • Durchbiegung • Abnutzung • Abplatzung • Auflösung • Risse Reparatur erforderlich? ja Sicherheit Zustandsbesichtigung Bewerten Bauliche Integrität Quantifizieren Gebrauchsuntauglichkeit Dokumentieren Instandsetzungsanalyse Kriterien für AG / Nutzer • Dringlichkeit • Kosten • Erwartungen • Nutzungsdauer • Ästhetik Ä th tik Instandsetzungssetzungs strategie Methoden • Oberflächenreparatur • Stabilisierung • Verstärkung • Abdichtung • Schutz Undichtigkeit Auswirkungen auf Umwelt Ästhetik vorbeugende Instandhaltung Vaysburd (2006) TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand Kriterien für Ingenieur Technik • Konstruktive Anforderungen • Errichtbarkeit • Umwelt • Sicherheit Baustoffe Instandsetzung -6- Betoninstandsetzungsprozess Eff kt Effekte U Ursachen h Reparatur epa atu erforderlich? ja Zustands Zustandserfassung Instandsetzungsanalyse Instandsetzungsstrategie Instandsetzungsmaterial Oberflächenrepartur • Deckschicht • Spachteln S ht l • Spritzbeton • Vollständiges Bauteil • Formen und Pumpen Stabilisierung • Ummantelung • Vorspannung V ohne Verbund • Verbindungen • Rissinjektion • UntergrundUntergrund stabilisierung Methoden Methods Verstärkung • Querschnittvergrößerung • Spannstahlbewehrung nachziehen • Carbonfasern • Spannweitenreduzierung • Schubübertragung TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand Instandsetzungsstrategie Vaysburd (2006) Ausführungstechnik Abdichtung • Injektion • Wasserstop W t • Rissbehandlung • Versieglungen • Rissinjektion • Dehnbare Fugen Schutz • Verfüller / V f ti Verfestiger • Beschichtungen • Membranen • Kathodischer KS • Ummantelung -7- Das Betoninstandsetzungssystem TU Dresden, Institut für Baustoffe, Viktor Mechtcherine – Bauen im Bestand Emmons (2005) -8-
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