Selbstverdichtender Beton (SVB) im Strassentunnelbau. Teil 1: Anwendung von Selbstverdichtendem Beton (SVB) im Tunnelbau

Ziel der Untersuchungen war es, die Leistungsfaehigkeit von Selbstverdichtendem Beton (SVB) fuer die Anwendung im Strassentunnelbau zu verifizieren. Insbesondere sollte geprueft werden, ob die Robustheit des SVB gegenueber den in der Baupraxis auftretenden Veraenderungen bei den Ausgangsstoffen und den Herstellbedingungen ausreichend ist und ob Fehler bei der Umschliessung komplizierter Einbauteile in Tunnelinnenschalen durch den Einsatz von SVB vermieden werden koennen. Die Untersuchungen erfolgten an einem Strassentunnelbauwerk. Im Zuge der Ausfuehrung des Schlossbergtunnels (B 277, Ortsdurchfahrung Dillenburg, Hessen) wurde eine circa 30 m lange Versuchsstrecke mit insgesamt 6 Innenschalenbloecken aus SVB ausgefuehrt. Dieses Pilotprojekt wurden durch das Bundesministerium fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), vertreten durch die Bundesanstalt fuer Strassenwesen (BASt), im Jahr 2003 initiiert. Unter Beachtung der vorhandenen Ausgangsstoffe, aber auch der vorherrschenden Gegebenheiten an der mobilen Baustellenmischanlage geschuldet, wurde ein SVB der Festigkeitsklasse C30/37 konzipiert. Die Betonzusammensetzung zeichnet sich durch eine Verarbeitungszeit von mindestens 2 Stunden, eine Ausschalfestigkeit von mindestens 3 N/mm2 nach 12 Stunden und eine durch die Verwendung von Flugasche reduzierte Hydratationswaermeentwicklung aus. Die Herstellung, der Einbau und die Nachbehandlung des SVB erfolgte entsprechend einer erteilten Zustimmung im Einzelfall (ZiE) unter Beachtung des speziell fuer den Tunnelbau abgestimmten Qualitaetsmanagementsystems (QS-Plaene, Betonier- und Nachbehandlungskonzept). Waehrend der sechs Betonagen der Tunnelinnenschalen, welche von Ende 2005 bis Anfang 2006 stattfanden, erfolgte ein umfangreiches Bauwerksmonitoring. Dabei wurden die relevanten Frisch- und Festbetonkennwerte, wie zum Beispiel seitlicher Frischbetondruck, Frisch- und Festbetontemperaturen sowie das Verformungsverhalten bis zu einem Jahr nach der Herstellung ueberwacht. Um die Ausfuehrungsqualitaet des SVB quantifizieren zu koennen, wurden neben einer visuellen Begutachtung, auch Wasserdichtigkeitstests und zerstoerungsfreie Dickenmessungen durchgefuehrt. Die Untersuchungen hinsichtlich der Wasserdichtigkeit zeigten, dass es keine wasserfuehrenden Risse bei den sechs Bloecken gibt. Eine Verbesserung der Dichtigkeit bei den Blockfugen konnte nicht nachgewiesen werden. Die gesammelten Erfahrungen beim Einbau des SVB koennen prinzipiell als positiv bewertet werden, SVB kann den zum Teil schwierigen tunnelbauspezifischen Bedingungen standhalten. Der eingesetzte SVB hatte im Vergleich zu konventionellen Ruettelbeton keine nachteiligen Festbetonkennwerte. Wie aus zahlreichen anderen SVB-Projekten im Ingenieurbau bekannt ist, sind allerdings erhoehte Qualitaetssicherungsmassnahmen notwendig, um alle geforderten Eigenschaften zielsicher zu erreichen. Dieser Mehraufwand macht es aber notwendig, dass vor jeder Tunnelbaumassnahme genauestens kalkuliert wird, ob und in welchen Bereichen der Einsatz von SVB sinnvoll ist. Aufgrund der gesammelten Erfahrungen wird eine weitere Verwendung von SVB im Tunnelbau, speziell in Bereichen mit komplizierten Geometrien, hohen Bewehrungsgraden und Einbauteilen, zum Beispiel Kavernen, empfohlen. Die Anwendung fuer die eigentliche Tunnelinnenschale ist unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu entscheiden. (A) Bericht zum Forschungsprojekt 15.390/2003/ERB im Auftrag des Bundesministeriums fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Siehe auch Teil 2 des Berichtes, ITRD-Nummer D364224. Titel in Englisch: The use of selfcompacting concrete (SCC) in tunnel construction. The ENGLISH ABSTRACT is available at http://www.bast.de.