Verfahrensanweisung: Betonieren einer monolithischen Stahlbeton-Fundamentplatte

Diese Verfahrensanweisung wurde für die Ausführung der Bau- und Montagearbeiten beim Betonieren einer monolithischen Stahlbeton-Fundamentplatte entwickelt. Die Arbeiten erfolgen im kontinuierlichen Verfahren in einer Schicht durch eine mechanisierte Kolonne. Die Basistechnologie ist für Arbeiten bei einer Umgebungstemperatur von über +5 °C ausgelegt. Bei sinkenden Temperaturen ist der Einsatz spezieller Methoden für das Winterbetonieren (Elektroerwärmung, Einhausung) erforderlich, die durch separate technologische Protokolle geregelt werden.

Für das Gießen der Fundamentplatte wird Schwerbeton der Druckfestigkeitsklasse C20/25 (Äquivalent B22.5), mit einer Wasserundurchlässigkeit von W6 und einem Frostwiderstand von F75 verwendet. Das Größtkorn der Gesteinskörnung (Schotter) darf 20 mm nicht überschreiten. Die erforderliche Konsistenz des Betons am Einbauort beträgt 80-120 mm nach dem Standard-Setzmaß (Konsistenzklasse S3). Der Wasser-Zement-Wert (W/Z-Wert) muss streng kontrolliert werden und im Bereich von 0,4-0,6 liegen, um die geplante Dauerhaftigkeit des Bauwerks zu gewährleisten.

Vor Beginn der Hauptarbeiten muss die Baustelle vollständig mit Ressourcen ausgestattet sein, über Zufahrtswege für Schwerlasttransporte verfügen und mit Plätzen zum Auswaschen von Betonpumpen und Fahrmischern ausgerüstet sein. Die Qualifikation der Kolonne muss zertifizierte Betonbauer, Eisenflechter und Maschinenführer umfassen, die in die Sicherheitsvorschriften eingewiesen und mit dem Bauablaufplan vertraut sind.

1Teleskopausleger, Haupthebekonstruktion, anpassbare Länge für unterschiedliche Reichweiten- und Höhenanforderungen

2Krankabine, beherbergt die Steuerungssysteme für den Auslegerbetrieb und die Hebemanöver

3Kranoberwagen, drehbare Plattform, die den Ausleger und die Kabine trägt

4Schweres Lkw-Fahrgestell, bietet Mobilität und eine stabile Basis für die Kranarbeiten

5Haupthakenflasche und Hubwerk, verwendet zur Sicherung und zum Heben von Lasten

6Traglastkurve für 9,7 m Auslegerlänge, gibt die Hubkapazitäten bei verschiedenen Arbeitsradien an

7Traglastkurve für 15,7 m Auslegerlänge, gibt die Hubkapazitäten bei verschiedenen Arbeitsradien an

8Traglastkurve für 21,7 m Auslegerlänge, gibt die Hubkapazitäten bei verschiedenen Arbeitsradien an

9Traglastkurve für 21,7 m Ausleger mit zusätzlicher 6 m Spitze, gibt die Hubkapazitäten bei erweiterter Reichweite an

10Traglastkurve für 21,7 m Ausleger mit zusätzlicher 9 m Spitze, gibt die Hubkapazitäten bei maximaler erweiterter Reichweite an

11Fußnotenhinweis, verweist typischerweise auf spezifische Bedingungen wie die Hubkapazität innerhalb eines 90-Grad-Bereichs

1. Überprüfung der Bereitschaft der Zufahrtswege und der Tragfähigkeit des Baugrunds für den Standplatz von schwerem Gerät (Kräne und Betonpumpen).
2. Einrichtung von Lagerplätzen, Beleuchtung der Arbeitsbereiche und Aufstellung mobiler Unterkünfte.
3. Abnahme der Ausführungsplanung und Erteilung der Arbeitsfreigaben für die Betonarbeiten.

Vor Beginn der Betonierarbeiten erfolgt eine obligatorische Abnahme der verdeckten Arbeiten mit Erstellung entsprechender Protokolle. Abzunehmen sind: die Sauberkeitsschicht, die montierte Schalung, der räumliche Bewehrungskorb und die Einbauteile. Die Lage der Schalung im Grundriss und ihre Höhenkoten müssen unter Berücksichtigung der in internationalen Normen (z. B. ISO 22966) festgelegten Toleranzen streng den Planvorgaben entsprechen. Die Sauberkeitsschicht und die Schalung sind von Bauschutt, Ölflecken und Schmutz zu reinigen.

Besonderes Augenmerk wird auf den Zustand des Bewehrungskorbes gelegt: Die Bewehrung wird von abblätterndem Rost, Eis und Schnee befreit. Im Winter ist die Entfernung von Eis nur durch einen Heißluftstrom unter einer Schutzabdeckung zulässig; die Verwendung von Dampf oder heißem Wasser ist strengstens verboten. Die Innenflächen der Schalungselemente werden mit einem speziellen Trennmittel (Schalöl) behandelt, das keine Spuren auf der Betonoberfläche hinterlässt und die Haftung von Ausbaumaterialien nicht beeinträchtigt.

Die Absteckung umfasst die Übertragung der Bauachsen und Höhenkoten auf das Schnurgerüst und die Schalungselemente. Als relative Kote ±0,000 wird der Fertigfußboden des Erdgeschosses des Gebäudes angenommen. Der Vermessungsingenieur überträgt mit einem Nivelliergerät die Höhenkoten der Oberkante der Fundamentplatte auf die Innenseite der Schalung und fixiert diese mit Markierungen oder Nägeln. Bei mehrschichtigem Betonieren wird auch die Dicke jeder technologischen Schicht (30-50 cm) zur visuellen Kontrolle durch die Betonbauer markiert.

1Lkw-Kabine, verstärkte Stahlkonstruktion, bietet Arbeitsplatz für den Bediener und Fahrzeugsteuerungen

2Hauptfahrgestellrahmen, schwere U-Profil-Stahlkonstruktion, trägt den gesamten Mischeraufbau und die Nutzlast

3Mischtrommel, hochfester verschleißfester Stahl, rotierender zylindrischer Behälter zum Mischen und Transportieren von Beton

4Entladeschurrensystem, gegliederte Stahlbaugruppe, leitet den Fluss des gemischten Betons von der Trommel zum Einbauort

5Einfülltrichter, Stahleinlauftrichter, erleichtert die Aufnahme von Trockenmaterialien und Wasser in die Mischtrommel

6Zugangsleiter und Plattform, Stahlkonstruktion mit rutschfesten Stufen, ermöglicht dem Bediener den Zugang zum oberen Trommel- und Trichterbereich

7Vordere Lenkachse mit großen Geländereifen, sorgt für Richtungssteuerung und trägt das Frontgewicht des Fahrzeugs

8Wassertank, typischerweise aus Stahl oder strapazierfähigem Kunststoff, lagert Wasser zum Mischen von Beton und zur Reinigung von Trommel und Schurren

9Bedienpult, wetterfestes Gehäuse mit hydraulischen und pneumatischen Bedienelementen für Trommelrotation und Entleerung

10Heckstoßstange und Beleuchtungseinheit, Stahlkonstruktion für Heckschutz und Unterbringung der notwendigen Verkehrssicherheitsleuchten

1. Reinigung der Bewehrung von Rost und der Sauberkeitsschicht von Schutt, Abblasen mit Druckluft.
2. Auftragen von Trennmittel auf die Schalungshaut der Schalungselemente.
3. Vermessungstechnische Übertragung der Höhenkoten der Betonoberkante auf die Innenfläche der Schalung.
4. Abschließende Überprüfung der Stabilität der Schalungssysteme und Verstrebungen.

Wenn ein ununterbrochenes Betonieren des gesamten Volumens der Fundamentplatte nicht möglich ist, sieht die Planung die Ausbildung von Arbeitsfugen vor. Das Betonieren erfolgt in Betonierabschnitten, deren Volumen anhand der Leistung der Betonpumpe und der Anlieferungsintensität des Betons berechnet wird. Die Lagen der Arbeitsfugen werden mit dem Planungsbüro abgestimmt und in Zonen mit den geringsten Querkräften angeordnet.

Als innere verlorene Schalung zur Ausbildung der Arbeitsfuge wird ein gewebtes oder geschweißtes Stahlnetz aus Draht mit einem Durchmesser von 1,0-1,1 mm und einer Maschenweite von maximal 10x10 mm verwendet. Vor dem Einbau wird das Netz zwingend entfettet, um eine maximale Haftung am Beton zu gewährleisten. Das Netz wird streng vertikal eingebaut und mit Rödeldraht sicher an den Stäben der oberen und unteren Bewehrung der Platte befestigt.

Um eine Verformung und ein Ausbeulen des feinmaschigen Netzes unter dem Druck des Frischbetons zu verhindern, wird die Konstruktion der Fuge durch einen zusätzlichen flachen Stützkörper verstärkt. Es werden vertikale und horizontale Bewehrungsstäbe montiert, die ein starres räumliches Gitter bilden. Vor der Wiederaufnahme des Betonierens im angrenzenden Abschnitt wird die Betonoberfläche im Bereich der Arbeitsfuge mit einer Drahtbürste, einem Sandstrahlgerät oder einem Hochdruckwasserstrahl von der Zementschlämme befreit, bis das Grobkorn freiliegt.

1Lkw-Fahrgestellkabine, bietet Bedienersteuerung und Transport für das Pumpenaggregat

2Vordere hydraulische Stütze, fährt seitlich und vertikal aus, um das Fahrzeug während des Pumpbetriebs zu stabilisieren

3Hintere hydraulische Stütze, arbeitet mit den vorderen Stützen zusammen, um eine stabile Basis zu gewährleisten

4Staufächer und Werkzeugkästen, die in die Karosserie des Fahrzeugs integriert sind

5Haupthydraulikzylinder zur Betätigung des Hauptabschnitts des Verteilermastes

6Sekundärer Hydraulikzylinder zur Steuerung der Bewegung der mittleren Mastabschnitte

7Aufgabetrichter mit Rührwerk, in den der Transportbeton vor dem Pumpen entleert wird

8Betonförderleitung (grün), entlang des Mastes verlegt, um den Beton zum Einbauort zu transportieren

9Mehrachsige Hinterradanordnung, ausgelegt zur Verteilung der hohen Last von Pumpe und Mastkonstruktion

10Kraftstofftank oder Hydrauliköltank für das Pumpensystem und den Fahrzeugbetrieb

11Hydraulikleitungen und Steuerkabel, die entlang der Mastabschnitte verlegt sind

14Gelenkige Stahlmastkonstruktion, bestehend aus mehreren klappbaren Abschnitten für eine größere Reichweite

15Scharniergelenk zur Verbindung der Mastabschnitte, ermöglicht eine flexible Positionierung und das Zusammenklappen für den Transport

16Hydraulikzylinder zur Betätigung der äußeren Abschnitte des Verteilermastes

1. Festlegung und Markierung der Grenze des Betonierabschnitts (Arbeitsfuge) gemäß der Verfahrensanweisung.
2. Montage des stützenden Bewehrungskorbes zwischen der oberen und unteren Grundbewehrung.
3. Einbau und Befestigung des entfetteten Metallnetzes (Maschenweite 10x10 mm).
4. Entfernung der Zementschlämme von der Oberfläche der ausgehärteten Fuge vor dem Gießen des nächsten Abschnitts.

Die Anlieferung des Betons auf die Baustelle erfolgt durch Fahrmischer mit einem Trommelvolumen von 4,5 m³ bis 12 m³. Die Trommeln der Fahrzeuge müssen eine Entmischung, den Verlust von Zementschlämme verhindern und den Beton vor Niederschlägen und direkter Sonneneinstrahlung schützen. Die Förderung des Betons in das Bauteil erfolgt durch eine Autobetonpumpe mit einer Verteilermastreichweite ab 36 Metern und einer Leistung von mindestens 130 m³/h.

Der Innendurchmesser der Förderleitung muss das 2,5- bis 3-fache des maximalen Größtkorns überschreiten (Mindestdurchmesser des Rohrs 125 mm bei 20 mm Größtkorn). Vor Beginn des Pumpens von Transportbeton wird das Leitungssystem durch das Pumpen einer Anpumphilfe (chemischer Primer oder Zementschlämme) geschmiert, um die Reibung zu verringern und die Bildung von Stopfern zu verhindern.

Um eine Entmischung zu vermeiden, wird die freie Fallhöhe des Betons streng geregelt: maximal 1,0 m bei engmaschig bewehrten Bauteilen und maximal 2,0-3,0 m bei unbewehrten Bereichen. Wenn eine Förderung aus größerer Höhe erforderlich ist, werden Fallbremsen, Schütten oder Fallrohre verwendet. Bei einem Ausfall der Betonpumpe ist ein Reserveförderkonzept mit einem Autokran (25 Tonnen Traglast) und einem Betonkübel (1,0 m³ Volumen) mit Rüttler vorgesehen.

1. Eingangskontrolle der Betonqualität: Messung der Temperatur und des Setzmaßes (erwarteter Wert 8-12 cm).
2. Durchpumpen der Anpumphilfe durch die Förderleitung.
3. Positionierung des Endschlauchs der Förderleitung in einer Höhe von maximal 1 Meter über der Einbauebene.
4. Kontinuierliche Betonförderung mit synchroner Bewegung des Verteilermastes für eine gleichmäßige Verteilung.

Der Einbau des Betons erfolgt in horizontalen Schichten gleicher Dicke von 30 bis 50 cm, ohne Unterbrechungen, mit einer konsequenten Betonierrichtung zu einer Seite. Die Überarbeitungszeit der Schichten (das Intervall zwischen dem Einbau der vorherigen und der folgenden Schicht) darf 45-60 Minuten nicht überschreiten, damit die nächste Schicht vor dem Erstarrungsbeginn der vorherigen eingebracht wird. Die Zugabe von Wasser in den Fahrmischer auf der Baustelle zur Erhöhung der Konsistenz ist strengstens verboten, da dies den W/Z-Wert verfälscht und die Festigkeitsklasse des Betons kritisch mindert.

Die Verdichtung des Betons erfolgt durch elektromechanische Innenrüttler mit einem Rüttelflaschendurchmesser entsprechender Größe. Der Eintauchabstand des Innenrüttlers darf das 1,5-fache seines Wirkungsradius (durchschnittlich 50 cm) nicht überschreiten. Der Arbeitsteil des Rüttlers wird vertikal oder mit leichter Neigung in die Mischung eingetaucht. Die Eintauchtiefe muss sicherstellen, dass die Spitze 5-10 cm in die zuvor eingebrachte (untere) Betonschicht eindringt, um eine monolithische Verbindung zwischen den Schichten zu gewährleisten.

Die Dauer des Rüttelns an einer Position beträgt 15-30 Sekunden. Kriterien für eine ausreichende Verdichtung sind: das Stoppen des Setzens des Betons, die Bedeckung des Grobkorns mit Mörtel, das Austreten von Zementschlämme an der Oberfläche und das Aufhören des Aufsteigens großer Luftblasen. Das Herausziehen des Rüttlers erfolgt langsam bei laufendem Motor, damit der freiwerdende Raum rechtzeitig mit Beton gefüllt wird. Das Abstützen des Rüttlers auf dem Bewehrungskorb, den Abstandhaltern oder den Schalungselementen ist strengstens verboten.

1Elektromotorgehäuse, enthält den Elektromotor, der die Rotationsenergie liefert

2Tragegriff, ergonomischer Griff zum Transportieren und Positionieren der Motoreinheit

3Ein-/Ausschalter, am Motorsteuerkasten zur Inbetriebnahme und zum Stoppen des Rüttlers

4Stromkabel mit Stecker, versorgt die Motoreinheit mit elektrischer Energie

5Biegsame Welle, gummierte Welle, die die Drehbewegung vom Motor zur Rüttelflasche überträgt

6Rüttelflasche, enthält eine Unwuchtmasse, die bei Rotation hochfrequente Vibrationen erzeugt, wird zur Verdichtung in den Beton eingetaucht

7Grundplatte, flacher Metallständer am Motorgehäuse, um während des Betriebs auf unebenen Flächen Stabilität zu gewährleisten

1. Schichtweise Verteilung des Betons in einer Dicke von 30-50 cm über die gesamte Fläche des Betonierabschnitts.
2. Eintauchen des Rüttlers in Abständen von 50 cm und einer Eindringtiefe von 5-10 cm in die vorherige Schicht.
3. Halten des Rüttlers für 15-30 Sekunden bis zum Austreten von Zementschlämme.
4. Langsames Herausziehen der Rüttelflasche, um Hohlraumbildung im Körper der Platte zu vermeiden.

Nach dem Einbau und der Verdichtung muss das obere Niveau des Betons 50-70 mm unter der Oberkante der Schalungselemente liegen. Die Betonoberfläche wird mit schwimmenden Rüttelbohlen mit einer Länge von 2,5 bis 4,5 Metern abgezogen. Nach dem anfänglichen Festigkeitsaufbau (wenn der Beton das Gewicht einer Person trägt und dabei einen Abdruck von maximal 2-3 mm Tiefe hinterlässt), wird die Oberfläche mit Rotationsglättern (Flügelglättern, Rotordurchmesser 600-900 mm) bearbeitet, um Mikrounebenheiten zu beseitigen und die Poren zu schließen.

Die Nachbehandlung des Betons zielt darauf ab, ein optimales Temperatur-Feuchtigkeits-Regime aufrechtzuerhalten. Frischbeton muss vor direkter Sonneneinstrahlung, Wind und Niederschlag geschützt werden. Dazu wird die Oberfläche mit einer dichten Polyethylenfolie oder feuchter Jute abgedeckt. Bei intensiver Verdunstung der Feuchtigkeit erfolgt eine regelmäßige fein zerstäubte Befeuchtung der Oberfläche mit sauberem Wasser.

Bei Niederschlag während des Betonierens wird der Arbeitsbereich mit mobilen Überdachungen oder Planen abgedeckt. Beton, dessen Gefüge durch Regen ausgewaschen wurde, muss vor dem Erstarren vollständig entfernt werden. Das Ausschalen des Bauteils und die Belastung des Fundaments durch fließendes Grundwasser ist erst zulässig, nachdem der Beton eine Druckfestigkeit von mindestens 5 MPa (50 kg/cm²) erreicht hat, was durch Prüfergebnisse von Probewürfeln im Labor nachgewiesen wird.

1Tankdeckel, oben auf dem Kraftstofftank zum Nachfüllen positioniert

2Kraftstofftank, speichert Kraftstoff für den Verbrennungsmotor

3Verbrennungsmotor, liefert die mechanische Leistung zum Antrieb des Vibrationsmechanismus

4Riemenschutz/Abdeckung, umschließt aus Sicherheitsgründen den Antriebsriemen, der den Motor mit der Vibrationseinheit verbindet

5Bediengriff, Stahlrohrkonstruktion, mit der der Bediener die Bohle führt und steuert

6Aluminium-Doppelprofilbohle, 3000 mm Länge, ausgelegt zum Abziehen und Verdichten der Betonoberfläche

7Endhalterungen mit Tragegriffen, an beiden Enden der Bohle für manuelles Anheben und Positionieren befestigt

8Montagehalterungen mit verstellbaren Hebeln, verwendet zur sicheren Befestigung des zentralen Motors und der Vibrationseinheit am Aluminiumprofil

9Zentrale Grundplatte, montiert den Motor und die Vibrationseinheit sicher auf den Doppelprofilen

10Gehäuse des Vibrationsmechanismus, enthält die Exzentergewichte, die hochfrequente Vibrationen erzeugen und auf das Profil übertragen

1. Profilierung der Betonoberfläche mit einer Rüttelbohle entlang festgelegter Abziehlehren.
2. Maschinelles Glätten der Oberfläche mit Rotationsglättern (nach dem anfänglichen Erstarren).
3. Abdeckung der Plattenoberfläche mit Polyethylenfolie, um Feuchtigkeitsverlust zu verhindern.
4. Durchführung regelmäßiger Temperatur- und Feuchtigkeitskontrollen (Führen eines Nachbehandlungsprotokolls).