Mathematische Ablauffrage zum Betonieren der Bodenplatte EFH

Hallo, eine Frage an die Experten,

es soll die Keller-Bodenplatte mit 23m3 Beton, einem seitlich stehenden Autokran und einer 500 L Betonbombe betoniert werden.
Der Betonner fragte mich in welchem Zeitabstand die 3 x 7,5to Betonbirnen anrollen sollen.

Frage?

1. Wäre eine Stunde ok?
(15 x 500 L in a 4 Minuten pro Ladung)

2. Geht es (stressfrei) mit insgesammt 3 Personen?
(Rahmenbedingungen: Beton geht exakt bis Oberkante Schalung, eine Person zum Verteilen, einer bedient Bombe, einer verdichtet u glättet)

Gruss Peter

 

Hier mal ein kurzes Feedback:

Eine 500L Ladung (inkl. Auffüllen der Bombe, hin zur Abladestelle mit Autokran, zurück zum Mischwagen) dauerte max. 2 Min..
Das ging mit 3 Personen (Ich als Anweiser und als "Bombenführer" und 2 Laien die nach Anweisung Rüttelflasche und Patsche bedienten) recht relaxed ab. Ein Dank an den prof. Kranführer.
Gesamtdauer für ca. 23m3: ca. 2h

Das Ergebnis war super:
- Keine Locher o. ä.
- Höhster und Niedrigster Punkt - Delta 2cm (Schalung hatte ich selbst gemacht)

...ist alles kein Hexenwerk ;-)

 

na klar:

Die Regeln. So klappt’s!
Für die Rüttelverdichtung sind generell die folgenden Punke zu beachten:
Der Beton muss mindestens die Betonkonsistenz F2 haben; bei F1 muss ein Rüttelstampfen mit zusätzlichem Druck erfolgen.
Der Beton muss direkt nach dem Einbringen verdichtet werden. Sobald er zu erstarren begonnen hat, soll er nicht mehr in Schwingungen versetzt werden, da er sich dann bereits im Hydratationsprozess befindet.
Bei Wänden wird der Beton nach den Regeln der Technik lt. DIN 4235 in Lagen von 0,50 bis 1 m eingebracht und jede Lage nach ihrem Einbringen verdichtet.
Ein abschließendes Rütteln über die gesamte Betonierhöhe ist nicht erlaubt, da sonst die Gefahr besteht, dass sich der Beton über die gesamte Betonierhöhe verflüssigt und die Schalung überlastet wird. Nach erfolgtem fachgerechten Rütteln des Frischbetons kann der Beton also nicht weiter verdichtet werden. Ein weiteres Rütteln würde nur zu Entmischungserscheinungen wie dem Absinken größerer Steine, zur Absonderung von Anmachwasser und zu Lunkeranhäufungen (Wasserblasen) an der Betonoberfläche führen.
Die Schwingungen beim Rütteln sollen die Gesteinskörnung und den Zement bewegen. Optimal ist es, wenn die Schwingungsfrequenz beim Rütteln der Eigenfrequenz der Körner entspricht. Kleine Körner haben eine hohe und große Körner eine niedrige Eigenfrequenz.
Nicht zu wenig, nicht zu viel rütteln! Im ersten Fall kommt es zu Kiesnestern, im zweiten zur Entmischung. Kiesnester sind Hohlräume zwischen gröberer Gesteinskörnung, die nicht mit Zementleim oder Mörtel ausgefüllt sind.
Vorsicht mit dem Nachverdichten!
Nach dem Verdichten zeigen sich mitunter noch Hohlräume, z.B. in Wandkronen, wenn mit großer Steiggeschwindigkeit betoniert wurde. Manchmal ist auch die Bewehrung nicht vollflächig von Mörtel umschlossen, weil sich der Beton unter ihr abgesenkt hat. Die Bewehrung rostet dann und sprengt den Beton ab. In diesen Fällen wird oft nachverdichtet. Davon raten wir aus zwei Gründen ab:


1.Hat das Abbinden schon eingesetzt, hat der Beton nicht mehr die Fließfähigkeit wie nach seinem Einbringen. Berührt nun der Innenrüttler versehentlich den Betonstahl, so schwingt dieser und wird freigerüttelt. Der Beton ist beim Nachverdichten jedoch nicht mehr fließfähig genug, um die Bewehrung wieder komplett zu umschließen. In diesen Luftspalt dringt Feuchtigkeit ein und der Betonstahl rostet. Das ist wohl mit ein Grund dafür, dass viele Betonbauwerke aus den frühen 70ern heute sanierungsbedürftig sind. Damals war das Nachverdichten gang und gäbe.
2.Das Nachverdichten erhöht den Druck auf die Schalung. Hält diese dem erhöhten Druck nicht stand, kann es zu größeren Schalungsverformungen außerhalb der Toleranz lt. DIN 18202 kommen oder gar zum Schalungsversagen.


Welche Rüttelmethode ist geeignet?
Man kann an der Oberfläche, im Beton oder außen an der Schalung rütteln. Ob das Oberflächen-, das Innen- oder das Außenrütteln die jeweils geeignete Methode ist, das hängt von der Geometrie und Lage des Bauteils ab, von der Bewehrung, den Aussparungen, der angestrebten Oberflächengüte und der Betonkonsistenz. Keinesfalls darf die Methodenwahl davon abhängen, welcher Rüttler zufällig auf der Baustelle verfügbar ist.
Ist im konkreten Fall der Außenrüttler die ideale oder einzig mögliche Verdichtungsmethode, dann gilt: Paarweise, Betonlage für Betonlage und von unten nach oben rütteln. Und. Immer nur 1 Rüttlerpaar einschalten, nicht mehrere gleichzeitig.Das Oberflächenrütteln
Weil beim Oberflächenrütteln die Verdichtung nach unten hin schnell abnimmt, eignet es sich nur für maximal 20 cm dicke, nahezu waagrechte Betonschüttungen, also für dünne, flächige Bauteile wie Fahrbahnen und Decken. Beim Oberflächenrütteln wird die Betonoberfläche in Schwingungen versetzt – mit Rüttelbohlen oder Rüttelplatten, die elektrisch, per Druckluft oder Benzin angetrieben langsam über die Oberfläche bewegt werden und frei auf der Betonoberfläche aufliegen oder auf Lehren geführt werden. Hier ist zu beachten, dass sich das Rütteln fast nur auf den Beton unterhalb der schwingenden Fläche auswirkt und sich die verdichteten Flächen dort überlappen müssen, wo sie aneinander stoßen. Auch kann es beim Oberflächenrütteln zu großen Ebenheitstoleranzen an der Oberfläche kommen. Das Rütteln ist beendet, wenn dahinter der Beton mitschwingt.


Innen oder außen rütteln?
Für die Antwort spielen die folgenden Kriterien eine Rolle:

1.Die Oberflächengüte: Das Außenrütteln verdichtet generell gleichmäßig und gut. Ein weiteres Plus: Das Überschusswasser wird von der Schalhautseite nach innen oder oben verdrängt. Dadurch entstehen weniger Luftporen an der Oberfläche, was vor allem bei Sichtbeton wichtig ist. Beim Innenrütteln treibt das Überschusswasser gegen die Schalhaut und nach oben, dadurch entstehen nach dem Verdunsten Luftporen an der Oberfläche.
2.Die Handhabung: Hier punktet das Innenrütteln, weil der Rüttler direkt in den Beton getaucht wird. Beim Außenrütteln mit Schalungsrüttler oder Rütteltisch ist die Anordnung aufwändiger, die zu beachtenden Abstände und Regeln auch.
3.Die Durchführbarkeit: Ob innen oder außen gerüttelt werden muss oder kann, ergibt sich meist aus der Geometrie und Lage des Bauteils, seiner Bewehrung und den Aussparungen. Das Außenrütteln ist in folgenden Fällen sinnvoll:
1.bei Bauteilen, bei denen Innenrütteln nicht möglich ist, z.B. in Tunneln und bei Fertigteilen
2.bei hohen und dünnen Bauteilen, bei solchen mit mehr als 300 kg Bewehrung pro m³, direkt bei Aussparungen und bei Wandstärken unter 20 cm mit entsprechendem Bewehrungsgrad, da hier kein Platz zum Eintauchen der Rüttelflasche ist
3.wenn eine sehr gute Oberflächenqualität ohne Luftporen gefordert ist, z.B. bei Sichtbeton.

In allen anderen Fällen kann innen gerüttelt werden, sofern die Betonschicht so dick ist, dass man die Rüttelflasche senkrecht oder zumindest schräg eintauchen kann.

Es gibt auch Fälle, in denen man innen und außen rütteln muss, z.B. bei breiteren Aussparungen. Dazu mehr am Schluss dieses Artikels.

So einfach geht’s: Beim Innenrütteln wird die Rüttelflasche möglichst senkrecht in den Beton eingelassen.Innenrütteln
Es ist die häufigste Verdichtungsmethode für Ortbeton. Der Innenrüttler ist eine Rüttelflasche mit 30 bis 80 mm Durchmesser, die in den Beton eingetaucht wird. Die Stromversorgung der Rüttelflasche erfolgt über einen Frequenz- und Spannungsumformer. Über ihren Hochfrequenzmotor wird die Rüttelflasche in mechanische Schwingungen versetzt, die sich auf den Beton übertragen. Die Rüttelflasche sollte nicht mit der Bewehrung im Beton in Berührung kommen, weil sich sonst Hohlräume im bereits erstarrenden Beton bilden können. Beim Betrieb an der Luft läuft die Rüttelflasche heiß. Beim Innennrütteln sind die folgenden Regeln zu beachten:

1.Das Rütteln erfolgt mit einzelnen Rüttelflaschen.
2.Die Rüttelflasche zügig in den Beton einführen, kurz verharren und langsam herausziehen. Warum? Die Luft soll durch das Rütteln aus dem Beton an die Oberfläche geführt werden. Wird die Rüttelflasche langsam eingeführt, wird die obere Betonschicht zuerst verdichtet. Wird danach die untere Schicht gerüttelt, können die darin befindlichen Luftporen nicht durch diese kompakte Schicht aufsteigen und verbleiben unten im Beton. Wird die Rüttelflasche nach dem Rütteln langsam aus dem Beton gezogen, wird der Beton von unten nach oben verdichtet und die Luft kann frei aufsteigen. Wird die Rüttelflasche jedoch schnell herausgezogen, verbleibt zum einen Luft im Beton, zum anderen findet keine gleichmäßige Verdichtung statt und es kann zu Kiesnestern kommen.
3.Die Rüttelflasche nicht einfach da und dort in den Beton „werfen“, quasi im Vorbeigehen und nach Augenmaß. Dann wird die Verdichtung ungleichmäßig und mangelhaft. Wie geht’s richtig? Dazu muss man wissen, dass der Wirkungsdurchmesser der Rüttelflasche maximal das 10-fache ihres Durchmessers beträgt und die Rüttelwirkung mit zunehmendem Abstand zur Rüttelflasche abnimmt. Außerdem wird der Wirkungsdurchmesser auch von der Dichte und Rezeptur des Betons beeinflusst; bei Schwer- und Leichtbeton liegt er bei 50% des Normaldurchmessers. Deshalb dürfen die Eintauchstellen nur so weit auseinander liegen, dass sich die Wirkungsdurchmesser um die Eintauchstellen gleichmäßig überlappen und somit jede Stelle von den Rüttlerschwingungen erreicht wird. Bei Schwer- oder Leichtbeton müssen die Eintauchstellen entsprechend näher beieinander liegen.
Der Außenrüttler – hier die Druckluftvariante – ist am Holzträger der Tunnelschalung befestigt. Die Pluspunkte bei der Druckluft: Die Eigenfrequenz der Schalung wird beim Einschalten sofort durchfahren, kein Gerätenachlauf beim Ausschalten, gute Verdichtung bei minimaler Schalungsbelastung. Außenrütteln
Voraussetzung für das Außenrütteln ist ein Beton mit einem Ausbreitmaß ab 42 cm, also mit Konsistenzklasse F3 bis F6. Als Außenrüttler kommt der an der Schalung befestigte Schalungsrüttler oder Rütteltisch zum Einsatz. Bei der Betriebsart wird zwischen Druckluft- und Elektro-Außenrüttlern unterschieden. Beim Außenrütteln wird die Schalung in Schwingungen versetzt, diese übertragen sich dann von der Schalung auf den Beton.

Der Rütteltisch kommt bei der Herstellung von Fertigteilen zum Einsatz. Auf ihm kann die Schalung lose oder fest aufliegen. Bei loser Auflage kann es zu unterschiedlichen Bewegungen und zu Prellschlägen kommen; die Schalung wird dann stark beansprucht und der Lärmpegel ist hoch.

Fazit
Verdichten ist kein Buch mit sieben Siegeln und führt, richtig gemacht, ohne Überraschungen zum Erfolg. Das Oberflächenrütteln kommt in den wenigsten Fällen vor und ist an sich problemlos. Die Frage, ob Innen- oder Außenrütteln, ergibt sich aus den oben erläuterten Kriterien. Insbesondere der kombinierte Einsatz von Innen- und Außenrüttlern am selben Bauteil kann bei besonderen Anforderungen zu hervorragenden Ergebnissen führen.

;-)