UHPC erstmals für eine Eisenbahnbrücke eingesetzt

HEIDELBERG, 22.02.2019 – Für den Ersatzneubau einer Eisenbahnbrücke über den Dürnbach gab der Bauherr, die Tegernsee-Bahn, das Einverständnis zur Erstanwendung eines neuen Werkstoffs: Der Einsatz von ultrahochfestem faserbewehrtem Beton ermöglichte den Bau binnen weniger Tage.

Fertigteil aus UHPC für die Brücke über den Dürnbach
Für die Brücke über den Dürnbach: Die Widerlager der alten Brücke konnten wegen des geringen Eigengewichts des Fertigteils aus UHPC beibehalten werden.

Ultrahochfester faserbewehrter Beton (UHPC) eröffnet im Bauwesen neue Möglichkeiten und Einsatzbereiche. Durch seine optimierte Kornzusammensetzung lassen sich ein extrem dichtes Gefüge, besonders hohe Festigkeiten und eine außerordentliche Dauerhaftigkeit erreichen. Die Druckfestigkeit von UHPC liegt in der Regel über 150 MPa, das heißt drei- bis fünfmal höher als bei derzeit im Brückenbau verwendeten konventionellen Betonen. Zudem ist er hoch beständig gegen Chemikalien und mechanische Beanspruchung. Durch die Zugabe von Mikrostahlfasern als Bewehrung ergeben sich sehr hohe Zugfestigkeiten, und im Grenzzustand der Tragfähigkeit reagiert der faserbewehrte UHPC wesentlich duktiler.

Forschung und Praxis kooperieren


Die Lösung für die kleine, aber komplexe Bauaufgabe der Tegernssee-Bahn konzipierte der Lehrstuhl Massivbau der TU München (TUM) gemeinsam mit dem Ingenieurbüro Büchting + Streit aus München. In ihrer Hand lag die Konzeption des Bauwerks, die gutachterliche Stellungnahme zur Erwirkung der erforderlichen Zustimmung im Einzelfall, die Entwurfsplanung und bautechnische Prüfung. Das betontechnologische Konzept kommt von HeidelbergCement.

UHPC kurz vor der Markteinführung


„Es war eine glückliche Fügung, dass wir gerade die Markteinführung unseres UHPC planten, einem ultra high performance concrete, der sich für die speziellen Anforderung der Planer hervorragend eignete“, so Lisa Wachter, Projektingenieurin in der Abteilung Engineering & Innovation bei HeidelbergCement in Leimen. Die Rezeptur für den selbstverdichtenden Grobkornbeton der Festigkeitsklasse C150/155 wurde ausgehend vom UHPC-Compound „Effix Plus“ entwickelt, so Wachter. Die pulverförmige Mischung aus hochwertigem Zement, Zusatzstoffen, Gesteinsmehlen und Sanden mit sehr feiner abgestimmter Sieblinie wurde im Doppelwellenmischer mit Fließmittel, viel weniger Wasser als für „normalen“ Beton üblich, Basalt und Mikrostahlfasern gemischt. Eingestellt wurde der Beton vor Ort im Fertigteilwerk.
UHPC-Fertigteil für die Tegernseebahn
Durch Messtechnik im Fertigteil konnte die TU München mögliche Verluste der Vorspannung sowie die Entwicklung der Hydratationswärme im realen Bauteil prüfen. | Fotos: HeidelbergCement AG/Steffen Fuchs

Neue Richtlinie in Arbeit


Die Regelungen zur Anwendung von UHPC für die Überbauerneuerung am Dürnbach, die von der TUM im Rahmen einer gutachterlichen Stellungnahme definiert wurden, lehnten sich in erster Linie an den aktuellen Entwurf der neuen DAfStb-Richtlinie „Ultrahochfester Beton“ an und wurden ergänzt durch zusätzliche Anwendungsregeln auf Grundlage eigener Forschungsergebnisse und Laborerfahrungen des Lehrstuhls sowie internationaler Regelungen. Mit der Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), die zurzeit erarbeitet wird, wird künftig eine Planungsgrundlage für die breitere Anwendung von ultrahochfestem Beton in der deutschen Baupraxis zur Verfügung stehen.


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