Aktuelles Forschungsprojekt - Mehr Licht und Brandsicherheit für Tunnel mit SCC Beton

Wien (OTS) - Mehr Sicherheit für Tunnel verbunden mit niedrigeren
Erhaltungskosten wird mit selbstverdichtendem Beton, bekannt unter
SCC - Self Compacting Concrete, ermöglicht. Das bestätigen die
Ergebnisse eines aktuellen Forschungsprojektes des
Forschungsinstitutes der österreichischen Zementindustrie (VÖZfi).
Untersucht wurden - speziell für den Tunnelbau - die für die
Sicherheit relevanten Aspekte Brandschutz und Helligkeit sowie der
Wartungsaufwand. Die entwickelte Betonrezeptur mit Weißpigmenten
führt zu einer hellen Oberfläche, die das Sichtfeld der Autofahrer
verbessert und damit die Unfallgefahr verringert. Mit der Beimischung
von Polypropylen-Fasern wird höchste Brandbeständigkeit erreicht, das
"Abplatzen" der Tunneloberfläche im Brandfall verhindert und so die
Sicherheit von Einsatzteams im Notfall verbessert.

Selbstverdichtender Beton ist eine der wichtigsten Innovationen
der letzten Jahre und dazu Spitzenreiter in Hinblick auf die
ökologischen Vorteile und niedrigeren Gesamtkosten über den
Lebenszyklus. Das Forschungsinstitut der Österreichischen
Zementindustrie (VÖZfi) stellte den SCC im Rahmen des
Forschungsprojektes "Selbstverdichtender Beton mit erhöhter
Brandbeständigkeit und Helligkeit" auf den Prüfstand. Beauftragt und
unterstützt wurde dieses Vorhaben vom Österreichischen
Verkehrssicherheitsfonds im Bundesministerium für Verkehr, Innovation
und Technologie sowie der Asfinag. DI Dr. Johannes Steigenberger,
Leiter des Forschungsinstituts der Vereinigung der Österreichischen
Zementindustrie (VÖZfi): "Wir wollten den wissenschaftlichen Beweis,
dass SCC die hohen Ansprüche an die Oberfläche einer
Tunnelinnenschale, mit erhöhter Brandbeständigkeit und Helligkeit
ohne Anstrich, erfüllt. Jetzt haben wir eine wesentliche
Entscheidungsgrundlage für den Einsatz von SCC im Tunnelbau."

Helligkeit im Tunnel verringert Unfallgefahr

"Helle Flächen im Tunnel verringern das Unfallrisiko. Das
Wesentliche unserer Neuentwicklung ist jedoch die damit verbundene
Wirtschaftlichkeit", sagt Mag. (FH) DI Dr. Stefan Krispel,
Abteilungsleiter Beton und seit 2003 im VÖZfi tätig. Um eine
ausreichende Helligkeit zu erreichen wurden bisher Tunnelanstrich-
oder Beschichtungssysteme verwendet. Die Oberfläche aus SCC braucht,
um die Helligkeit zu erreichen, keinen Farbanstrich sondern wird
allein durch die Beimischung von Weißpigmenten erreicht. Diese
Entwicklung verlängert die Sanierungsintervalle wesentlich,
Behinderungen durch Instandsetzungsarbeiten und die damit verbundene
Unfallgefahr verringern sich. Bei den herkömmlichen Tunnel mit
Anstrichen oder Beschichtungen kann bei Sanierungen auch keine
nachträgliche Erhöhung der Brandbeständigkeit durchgeführt werden.

Erhöhung des Brandschutzes mit Polypropylenfasern für neue und
bestehende Tunnel

Im Brandfall wirken besonders hohe Temperaturen auf das Bauwerk
ein. Durch den entstehenden Dampfdruck im Beton platzen Randschichten
der betonierten Tunnelröhre explosionsartig ab, die hohen
Temperaturen können dadurch schneller die Bewehrung des Bauwerks
erreichen und zum Einsturz führen. Das gefährdet vor allem
Rettungsmannschaften, die sich in den Bereich des Brandes begeben.
Höchste Brandbeständigkeit von Beton wird mit der Beimischung von
Polypropylen-Fasern erreicht. Bei Sanierungsfällen mit Anstrich- bzw.
Beschichtungssystemen konnte die Brandbeständigkeit bisher nicht
erhöht werden. Krispel: "Wenn das Licht-Raumprofil ausreichend Platz
bietet, kann im Tunnel nachträglich eine Vorsatzschale aus SCC mit
Polypropylen-Fasern eingebaut werden." Der wesentliche Unterschied
zwischen nachträglicher, brandschutztechnischer Ertüchtigung mit
einer Vorsatzschale und dem Neubau mit Tunnelinnenschale ist die
Bauteildicke. Eine Berechnung des Temperaturanstiegs bei der
Erhärtung des Betons für die entwickelte Betonzusammensetzung, bei
einer angenommenen Bauteildicke von 30 Zentimetern, zeigte ein
Temperaturmaximum von 28 Grad Celsius in der Bauteilmitte. Krispel:
"Die Forschungsergebnisse lassen den Schluss zu, dass auch der Neubau
von Tunnelinnenschalen mit Mindestdicken von 40 Zentimetern unter
Einhaltung der derzeit relevanten gültigen Vorgaben mit SCC möglich
ist. Die Anforderung an die maximale Bauteiltemperatur kann
eingehalten werden."

Besonders wirtschaftliche Herstellung und Erhaltung

Herkömmliche Anstrichsysteme zeigen, je nach vorherrschenden
Rahmenbedingungen, nach etwa drei bis fünf Jahren erste
Beständigkeitsprobleme.Der gesamte Anstrich muss nach etwa zehn
Jahren erneuert werden. Das bedeutet ein komplettes Abtragen des
Anstrichs von Teilen des Betonuntergrundes und ein neuerliches
Auftragen dieser Schichten. Der Zeitaufwand dieser Sanierung ist
groß, es entstehen hohe Instandsetzungskosten. Insgesamt, so ein
Fazit des Forschungsprojekts, liegen die Erhaltungskosten eines
Tunnels in konventioneller Bauweise deutlich höher als bei einem
Tunnel, der mit SCC errichtet wurde. Die Herstellung eines SCC für
Innenschalen ist in einem Transportbetonwerk möglich. Durch die
benötigte Transportzeit kommt es zu keiner Qualitätsverminderung. Ein
Betonwerk auf der Baustelle ist dadurch nicht zwingend notwendig.

Zementforschung auf höchstem Niveau

Steigende Anforderungen von Architektur und Baupraxis haben
innerhalb der vergangenen zehn Jahre den Einsatz von Beton
revolutioniert. Innovative Bauten und spezielle Bautechniken
erfordern Betonmischungen mit speziellen Qualitätsmerkmalen, die
genau auf den geplanten Einsatz und die technischen Anforderungen des
jeweiligen Bauwerks abgestimmt sind. Bestimmte Eigenschaften, wie
beispielsweise Fließverhalten, Brandbeständigkeit oder
Oberflächenstruktur und Griffigkeit werden vom Auftraggeber
gefordert. "Wir sind Innovationsführer im Betonstraßenbau, bei Beton
mit höchster Brandbeständigkeit und bei Betonzubereitungen mit genau
definierten Eigenschaften. Diese Leistungen finden auch im Ausland
größte Anerkennung", erklärte Felix Friembichler.

Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie (VÖZ)

Die Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie versteht sich
als Partner der Bauindustrie, der Behörden, aber auch als Service-
und Anlaufstelle für den Endverbraucher. Die VÖZ bietet praktische
Hilfestellung bei Fragen der fachgerechten Verarbeitung von Zement
und Beton. Darüber hinaus beobachtet die VÖZ laufend die aktuellen
internationalen Entwicklungen und ist maßgeblich daran beteiligt, den
jeweils neuesten Stand der Technik in der österreichischen
Bauwirtschaft zu verankern.

Infos unter: www.zement.at; www.betonmarketing.at

Rückfragehinweis:
Pressestelle der Österreichischen Zementindustrie,
Andrea Baidinger
andrea.baidinger bauen wohnen immobilien Kommunikationsberatung GmbH
Tel +43 1 904 21 550
email: [email protected]

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