Spritzbeton

Definition

Spritzbeton ist ein Beton, der durch Spritzen mit hoher Geschwindigkeit aufgetragen wird und bei diesem Vorgang verdichtet wird. Die Anwendungsgebiete erstrecken sich über das gesamte Gebiet des Bauwesens, insbesondere überall dort, wo besondere Bedingungen vorliegen, wie Entfall der Schalung, Aufbringen in dünnen Schichten, Anforderungen an die Frühfestigkeit und spezielle Baumethoden. Mengenmäßig wird Spritzbeton hauptsächlich im Tunnelbau und bei Baugruben- oder Hangsicherungen verwendet.

Daten und Fakten

Man unterscheidet grundsätzlich zwei Verfahren zur Herstellung von Spritzbeton:

  • Das Trockenspritzverfahren unter Verwendung von Spritz-Bindemitteln oder von Zementen mit pulverförmigen oder flüssigen Erstarrungsbeschleunigern bzw. mit ofentrockenen oder feuchten Zuschlägen
  • Das Nassspritzverfahren unter Verwendung von Normalbeton mit flüssigen Erstarrungsbeschleunigern

Im Tunnelbau wird derzeit das Nassspritzverfahren bevorzugt. Trockenspritzbeton hingegen wird meist bei Hangsicherungsmaßnahmen oder Baugrubensicherungen eingesetzt, da Trockenspritzbeton für diese Anwendungen flexibler und leichter einsetzbar ist. Die wesentlichen Vorteile von Nassspritzbeton liegen in höheren Leistungen pro Stunde, geringer Staubbelastung und geringerem Rückprall. Diese Vorteile wiegen den wesentlichen Nachteil des umfangreicheren Maschinen-Equipments auf.

In Österreich wird Spritzbeton gemäß ÖVBB Richtlinie "Spritzbeton" geregelt. Für Planung und Ausführung ergibt sich für den fertigen Spritzbeton nach dieser Richtlinie folgende Einteilung:

  • Spritzbeton mit geringen Anforderungen an die Festigkeitsklasse und die Dauerhaftigkeit (SpC I), wie für Abdichtungsträger oder untergeordnete Stützmaßnahmen.
  • Spritzbeton mit üblichen Anforderungen und Sicherungs- und Stützfunktion (SpC II), wie bei Tunnelaußenschalen, Gebirgssicherungen im Hohlraumbau, Baugrubensicherungen oder Brunnengründungen.
  • Spritzbeton mit besonderen Anforderungen (SpC III), wie bei einschaliger Bauweise, dauerhaften Hangsicherungen und Spritzbeton-Innenschalen.

Nachstehende Tabellen beschreiben Einteilung und Richtwerte für die Zusammensetzung des Mischgutes.

Nicht zu unterschätzen sind speziell tiefe Temperaturen im Winter, wodurch die Frühfestigkeitsentwicklung stark beeinträchtigt werden kann.

Tabelle 2: Richtwerte für die Zusammensetzung des Mischgutes für SpC II und SpC III

Werden Anforderungen an die Festigkeitsentwicklung des Jungen Spritzbetons (Spritzbeton bis zum Alter von 24 Stunden) gestellt, werden diese gemäß den Frühfestigkeitsklassen (J1, J2, J3) festgelegt. Die Festigkeitsklasse wird zu einem festgelegten Zeitpunkt (28, 56 oder 90 Tage) bestimmt und der Spritzbeton danach in Festigkeitsklassen unterteilt.

Weiters können für Spritzbeton besondere Eigenschaften, wie Wasserundurchlässigkeit, Sulfatbeständigkeit oder Frosttaumittelbeständigkeit festgelegt werden.

Grenzen der Anwendbarkeit

Hauptsächliche Fehlerquellen bei Trockenspritzbeton ist der Feuchte-Gehalt der Gesteinskörnungen, der auf das Spritzbindemittel (SBM) abgestimmt werden sollte. Meist unterschätzte Merkmale von Trockenspritzbeton sind hoher Rückprall und Staubentwicklung, die hinsichtlich Arbeitssicherheit das Personal, speziell im Tunnelbau, erheblich behindern können. Ordnungsgemäß gewartetes und funktionsfähiges Equipment sind Grundvoraussetzung für alle Spritzbetonanwendungen. Die Anwendung von Nassspritzbeton erfordert spezielles Augenmerk auf das Verhalten von Zement mit flüssigem Erstarrungsbeschleuniger. J3 - Nassspritzbeton ist möglich, benötigt aber leistungsfähige Zemente und Beschleuniger.

Nachbehandlung

Eine Nachbehandlung von Spritzbeton ist nur dann erforderlich, wenn besondere Eigenschaften (z.B. SpC III) oder besondere Umstände (z.B. starke Austrocknung oder Abkühlung) gegeben sind. Die Nachbehandlung hat dann die Aufgabe, das Frühschwinden auf ein Minimum zu beschränken und eine ausreichende Dauerhaftigkeit und Haftung zwischen den Spritzbetonschichten bzw. zum Untergrund sicher zu stellen. Die Nachbehandlung hat unverzüglich nach dem Auftrag zu erfolgen, wenn nicht innerhalb von 2 Stunden eine weitere Spritzbetonschicht aufgebracht wird. Generell gilt ÖN B 4710-1, Pkt 14.5 und NAD 17.

Im Tunnelvortrieb ist wegen der günstigen klimatischen Bedingungen eine Nachbbehandlung des Spritzbetons SpC I, SpC II und SpC III/XAT nicht erforderlich, außer es sind besondere äußere Umstände (z.B. starke Austrocknung) gegeben. In solchen Fällen sind die Spritzbetonoberflächen über sieben Tage, vorzugsweise indirekt mittels vorgehängter, ausreichend bewässerter Abdeckungen (z.B. Vlies) feucht zu halten oder mit einem
Nachbehandlungsmittel gemäß RVS 11.06.42 ausreichend zu besprühen.

Produkteinsatz

Trockenspritzbeton:

  • PERMONIT® SBM für ofentrockene Gesteinskörnung
  • CEM II/A-M (S-L) 42,5 N WT 38 DER SCHWARZE® für normale Anwendungen
  • CEM II/A-S 42,5 R WT 42 bzw. CEM II/A-S 52,5 N WT 42 DER GRÜNE® für gesteigerte Anforderungen an die Frühfestigkeitsentwicklung
  • CEM I 42,5 R - SR 0 WT 38 C3A-frei DER CONTRAGRESS® 42,5 R bei Sulfatangriff
  • CEM I 52,5 R DER BLAUE® bei hohen Anforderungen an die Frühfestigkeitsentwicklung
  • FLUAMIX C® als Betonzusatzstoff für bessere Verarbeitbarkeit bzw. Optimierung des Wasserbedarfs
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