Pumpen von Ultrahochfestem Beton (200 N/mm²)

[Bauforum24 1.291]

Erfolgreich abgeschlossen wurden in der koreanischen Hauptstadt Seoul inzwischen aufschlussreiche Tests, die Bauherrn, Architekten, Bauunternehmen und Betonpumpenbetreiber bei zukünftigen Bauprojekten aufhorchen lassen. Mit Unterstützung eines lokalen Pumpenbetreibers und der Putzmeister-Tochtergesellschaft PM Korea wurde mit einer stationären Hochdruck-Betonpumpe BSA 14000 HP-D Ultrahochfester Beton (UHFB) gefördert, alle relevanten Messdaten erfasst und ausgewertet.

Beschickung der Versuchspumpe

In Zusammenarbeit mit der Zementindustrie hat einer der führenden koreanischen Stahlbaukonzerne einen Ultrahochfesten Beton mit 200 N/mm² (200 MPa) Druckfestigkeit entwickelt, der erstmals auf koreanischen Baustellen eingesetzt werden soll. Vergleichbar mit den Vorschriften in der Europäischen Union, wo eine bauaufsichtliche Zulassung bzw. Zustimmung im Einzelfall erforderlich ist, wenn Betone oberhalb der in DIN-EN 206-1 definierten Festigkeitsklasse C100/115 verarbeitet werden, ist beim Einsatz dieses Baustoffs auch in Korea ein spezielles Genehmigungsverfahren einzuhalten. Die Verwendung dieses UHFB ist in Korea in naher Zukunft für ein besonders anspruchsvolles Brückenprojekt und für spezielle Bauwerksstrukturen geplant. Bekannt ist UHFB auch unter der Bezeichnung ?Pulverbeton" bzw. ?Reactive Powder Concrete" (RPC).

Da von Seiten der Betonhersteller (nicht nur in Korea) die Rezepturen für UHFB vertraulich behandelt werden, sind hier nur allgemeine Informationen möglich. Beispielsweise handelte es sich bei dem Test in einem Neubaugebiet bei Seoul um die Betonage von schlanken Stützpfeilern für ein Hochbauprojekt, durch die die vermietbare Nettogeschoßfläche spürbar erweitert wird. Die Pumpweite durch Förderrohre in Putzmeister ZX-Qualität betrug ca. 90 m. Zur Verfügung gestellt wurde eine Hochdruckpumpe BSA 14000 HP D vom Puttzmeister-Kunden Sam-Ham, zu dessen Flotte noch fünf weitere große PM-Stationärpumpen zählen.

Ultrahochfester Beton sieht ?harmlos" aus ? beim Pumpen hat es das Material jedoch in sich ?

Um die weiter unten im Detail geschilderten positiven Eigenschaften von UHFB zu erreichen, ist z.B. ein extrem niedriger Wasser/Zement-Wert (W/Z möglichst > 0,23) Voraussetzung. Seine Fließfähigkeit erhält das Material erst durch Zugabe von Superverflüssiger und diversen anderen, chemischen Additiven. Bei den Zuschlägen handelt es sich um eine maximale Körnung von etwa 1 mm und feinste, pulverisierte Grundstoffe (z.B. Silikatstaub, Quarzmehl). Entsprechend hoch ist auch der Zementgehalt (ca. 700 kg/m³). Das oft zu beobachtende große Ausbreitmaß sagt hingegen nichts aus über die ?leichte" Pumpfähigkeit des Materials. Ganz im Gegenteil: Ultrahochfester Beton zeichnet sich durch eine hohe Viskosität aus (ist also ?zäh") und lässt sich nicht problemlos anzusaugen. Die Folge ist ein wesentlich höher Druckbedarf bei der Pumpförderung.

Die Übersetzung lautet: ?Pumpversuch mit Ultrahochfestem Beton (200 MPa)"

Mit einer 8-fach höheren Druckbelastbarkeit im Vergleich zu einem Beton der Festigkeitsklasse C25/30 bietet UHFB ganz neue Möglichkeiten im Ingenieurbau. Die höhere Festigkeit ermöglicht deutlich leichtere, filigrane und dennoch sehr tragfähige und dauerhafte Betonbauten. Die Bauteile verfügen ? falls der UHFB zusätzlich mit Fasern verstärkt wird ? auch noch über eine beachtliche Biege- und Zugfestigkeit und benötigen selbst beim Brückenbau in der Regel keine Bewehrung. Bei Verwendung von UHFB ist auch die Eigenlast der tragenden Strukturen im Vergleich zu den sonst eingesetzten Betonrezepturen im Bereich von 30 bis 50% geringer. Vor allem bei sehr weit gespannten Brücken, bei Hochhäuser jenseits der bisher realisierten Bauhöhen und bei hoch belasteten, schlanken Stützen sind diese Eigenschaften von Vorteil.

(Fotos: Putzmeister)