Zuverlässigkeit des Verpressens von Spannkanälen unter Berücksichtigung der Unsicherheiten auf der Baustelle

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Von Ferdinand S. Rostásy und Alex-W. Gutsch: Die vollständige und zuverlässige Hüllrohrverpressung mit Zementmörtels von Spanngliedern mit nachträglichem Verbund ist für den dauerhaften Korrosionsschutz des Spannstahls entscheidend. In der Vergangenheit sind an Spannbetonbauwerken häufig mangelhaft verpreßte Hüllrohre vorgefunden worden. Korrosion des Spannstahls war oft die Folge dieses Mangels. Im Rahmen der vom DAfStb geförderten Forschungsarbeit sollten Möglichkeiten zur Verbesserung der Zuverlässigkeit beim Verpressen von Spanngliedern aufgezeigt werden. Die Qualität der Spanngliedinjektion hängt u. a. von Mörteleigenschaften, Mischverfahren, konstruktiver Durchbildung des Spanngliedverlaufes sowie von der Sorgfalt der Ausführung ab. Die einzelnen Elemente beeinflussen sich zumeist gegenseitig. Derzeit fehlen geeignete Kriterien für die Materialauswahl ebenso wie zuverlässige Verfahren zur Prüfung des Verpreßerfolgs. Anhand von Versuchsergebnissen wurden Zusammenhänge zwischen physikalisch-chemischen Zementeigenschaften und Frischmörteleigenschaften sowie der Einfluß unterschiedlicher Temperaturen auf die Mörteleigenschaften aufgezeigt. Außerdem wurden Möglichkeiten zur Mörtelmodifikation untersucht. Ziel war die Herstellung von Mörteln mit robusten Eigenschaften. Kriterien zur Materialauswahl, speziell zur Zementauswahl konnten abgeleitet werden. Die Prüfung der Mörteleigenschaften erfolgte zunächst nach den Normprüfverfahren. Als Folge der Europäischen Normung werden sich Änderungen bei den Prüfverfahren ergeben. Die Prüfverfahren wurden deswegen im Hinblick auf ihre Aussagekraft und Eignung unter Baustellenbedingungen verglichen. Da die Fließ- und Erhärtungsbedingungen des Mörtels im Hüllrohr sehr verwickelt sind, wurden diese neben den Normprüfverfahren unter Wirklichkeitsnahen Verhältnissen an Modellspanngliedern untersucht. Mit diesen Versuchen wurde u. a. das Verpressen langer Spannglieder modelliert. Bei der Strömung des Mörtels im Hüllrohr handelt es sich um eine laminare Rohrströmung, wobei der Mörtel Nicht-Newton'sche Eigenschaften besitzt. Mit Hilfe der Strömungsmechanik konnten Modelle für die Scherspannung und die scheinbare Viskosität des Mörtels abgeleitet werden. Anhand von Messungen auf Baustellen konnte gezeigt werden, daß der Verpreßvorgang zur Qualitätssicherung on-line überwacht werden kann. Schließlich wurde ein Modell zur Abschätzen des Druckverlustes beim Verpressen von Spanngliedern abgeleitet.