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Nachträgliches Verankern von Bewehrungsstäben mit Injektionsmörtel

Nachträgliche Bewehrungsanschlüsse sind gang und gäbe bei Sanierungen, Anschlüssen von neuen Bauteilen an bestehende Gebäude und Verstärkungen von Stahlbetonkonstruktionen. Dank der ersten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung für nachträglich eingemörtelte Bewehrungsanschlüsse mit Injektionsmörtel besteht nun eine wirtschaftliche Alternative zu den bestehenden Verfahren. Dieser Beitrag erläutert die Regelungen der Zulassung für den nachträglichen Bewehrungsanschluss mit Injektionsmörtel und die Anforderungen für Planer und Baustellenfachleute.

Bei nachträglichen Bewehrungsanschlüssen erfordern Einlegeteile eine sorgfältige Vorplanung vor dem Betonieren: Muffenstöße, Bewehrungsschraubanschlüsse [1, 2, 3, 4]. Dabei waren die Bemessung von nachträglich eingemörtelten Bewehrungsstäben einschließlich Achs- und Randabständen sowie deren Montage (Bohrlochreinigung und -Verfüllung) bislang ausschließlich und in unterschiedlicher Qualität nach Herstellerangaben geregelt, obwohl es sich in vielen Fällen um bauaufsichtlich relevante Anschlüsse handelt.

Das hat sich nun grundsätzlich geändert durch die Erteilung der ersten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für nachträglich eingemörtelte Bewehrungsanschlüsse mit Injektionsmörtel [5, 6]. Diese Zulassung Z-21.8- 1648 regelt erstmals die Bemessung für nachträglich eingemörtelte Bewehrungsanschlüsse, und zwar mit dem Injektionsmörtel Hilti HIT-HY 150.

Die Zulassung Z-21.8.-1648 verlässt somit den Bereich der Dübeltheorie, die nach wie vor für Befestigungslösungen mit Injektionstechnik angewandt wird. Sie wendet sich nun mit großen Übergreifungslängen und Verankerungstiefen dem klassischen Stahlbetonbau zu und regelt über die gültigen Stahlbetonnormen [7, 8, 9] hinaus im Besonderen die einzuhaltende minimale Betondeckung, die minimalen Stababstände, die minimalen und maximalen Setztiefen und den Brandschutz.

Minimale Betondeckung und Bohrlochherstellung

Der planende Ingenieur bemisst die nachträglich eingemörtelten Bewehrungsanschlüsse wie einbetonierte Bewehrungsstäbe nach den gültigen Stahlbetonnormen. Die Zulassung regelt darüber hinaus die minimalen Betondeckungen.

Diese Betondeckung ist notwendig zum Korrosionsschutz der Bewehrung, zur Aufnahme der Verbundspannungen, die sich aus dem Kräftespiel an den Rippen des Bewehrungsstabes ergeben sowie zum Schutz der Bewehrung gegen Hitzeeinwirkung im Brandfall. Weiter gewährleistet die in dieser Zulassung geregelte Mindestbetondeckung, dass Abplatzungen durch Erschütterungen bei der Erstellung der Bohrlöcher vermieden werden.

Grundsätzlich regelt die Zulassung die Bohrverfahren Hammerbohren und Pressluftbohren zur Erstellung der Bohrlöcher.

Abbildung 2 zeigt die erforderlichen minimalen Betondeckungen für diese Bohrverfahren.

Naturgemäß entstehen durch die verschiedenen Bohrverfahren unterschiedlich starke Erschütterungen. Daraus ergeben sich die Grundmaße der minimalen Betondeckung für das Hammerbohren 30 mm und für Pressluftbohren mit 50 mm. Um auch am Ende des Bohrloches die geforderte Betondeckung einzuhalten, wird ein Vorhaltemaß bestimmt, das je nach Bohrverfahren 6% bzw. 8 % der Bohrtiefe beträgt. Bei Verwendung einer Bohrhilfe darf dieses Vorhaltemaß bei beiden Bohrverfahren auf 2 % der Bohrtiefe vermindert werden (vgl. Abb. 2). Die Bohrhilfe ist eine Vorrichtung, mit der die Erstellung des Bohrloches parallel zur Bauteiloberfläche bzw. -kante gewährleistet werden soll.

Das bedeutet für ein 1,0 m tiefes, hammergebohrtes Bohrloch eine minimale Betondeckung von 9 cm am Bohrlochmund. Bei Verwendung der Bohrhilfe verringert sich dieser Wert auf 5 cm (Abb. 3).

Minimale Stababstände und Setztiefen

Der Abstand zwischen eingemörtelten Stäben muss lt. [5] größer sein als 5 ds und mindestens 50 mm betragen. Andernfalls besteht die Gefahr, dass sich Bohrlöcher überschneiden und damit bei der Injektion Mörtelmasse in ein anderes Bohrloch abwandert. Die minimalen Setztiefen werden grundsätzlich durch die gültigen Stahlbetonnormen geregelt.

Die durchmesserbezogenen Mindestwerte dieser Normen werden darüber hinaus mit dem Faktor 1,5 multipliziert, wie in [5] angegeben (Abb. 4).

Unter Berücksichtigung der Anforderungen der aktuellen Stahlbetonnormen [8, 9] ergeben sich Mindestsetztiefen, die weit größer sind als die Setztiefen von Metalldübeln (Abb. 5).

Maximale Setztiefen

Die maximalen Setztiefen werden durch die Auspressgeräte begrenzt (Abb. 6). Zur Verarbeitung des Injektionsmörtels stehen lt. [5] drei Auspressgeräte zur Verfügung: Manuelles Auspressgerät (MD2000), akkubetriebenes Auspressgerät (BD2000) und pneumatisches Auspressgerät (P5000HY).

Entsprechend deren Auspressleistung sind in [5] die maximalen Setztiefen festgelegt.
Es wird bei praktischen Anwendungen schnell klar, dass man mit dem Handauspressgerät MD2000 sehr schnell an Grenzen stößt. Das mit einem 9,6-Volt-Akku betriebene Auspressgerät ist für diese Anwendung wesentlich besser geeignet, da es unabhängig von Druckluft und Stromkabel eine zügige Mörtelausbringung ohne Kraftaufwand gewährleistet und dabei, auch nach Arbeitsunterbrechungen, für konstante Mörtelqualität sorgt.

Die damit zu verarbeitenden 330-ml-Folienkartuschen bieten den Vorteil, dass nach dem Auspressen im Gegensatz zu Hartkartuschen ein wesentlich geringeres Müllvolumen verbleibt.

Serienanwendungen und sehr große Setztiefen machen die Verwendung des pneumatischen Auspressgerätes und der 1100-ml-Großkartuschen sinnvoll.

Quelle: http://bauingenieur24.de/frontend/script/massiv_news_show.php4?id_article=1187

 


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