| Impressum | 5 |
| Vorwort | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 10 |
| 1Rissbildungen als Bestandteil der Stahlbetonbauweise – Zum Anliegen des Buches – | 18 |
| 2 Frühe Verformungen und?Rissbildungen im?plastischen Beton | 24 |
| 2.1Sedimentation und Bluten des Frischbetons, Entstehen von Setzungsrissen | 24 |
| 2.2Plastisches Schwinden und die Entstehung von?Frühschwindrissen | 26 |
| 2.3Freigesetzte Blutwassermenge | 27 |
| 2.4Beginn und Dauer der frühen Rissbildungsperiode | 28 |
| 2.5Charakteristische Frühschwindrissbildungen | 29 |
| 2.6Betontechnologische Planung und BauausführungBeispiel: Herstellung eines ausgedehnten Parkdecks | 30 |
| 2.6.1Bauaufgabe und Bauablauf | 31 |
| 2.6.2Abschätzung einer risskritischen Situation | 31 |
| 2.6.3Konzept der Nachbehandlung | 33 |
| 2.6.4Messtechnische Verfolgung der Kapillardruckentwicklung | 34 |
| 2.7Auswirkungen der Frühschwindrissbildung | 36 |
| 3Verformungen und Zwangspannungen in Beton- und Stahlbetonbauteilen | 38 |
| 4Lastunabhängige Verformungen der Beton- und Stahlbetonbauteile | 48 |
| 4.1Auswirkungen der Temperatur im?Bauteil | 48 |
| 4.1.1Wärmefreisetzung durch Hydratation des Zements | 49 |
| 4.1.2Temperaturentwicklung im erhärtenden Bauteil | 53 |
| 4.1.3Zwangspannungswirksame Temperaturdifferenz im Bauteil | 56 |
| 4.1.4Temperaturdifferenzen im erhärtenden Bauteilquerschnitt | 59 |
| 4.1.5Witterungsbedingte Temperatureinwirkungen | 61 |
| 4.1.6Temperaturbedingte Verformungen | 66 |
| 4.1.7Überlagerung früher und späterer temperaturbedingter Dehnungen | 68 |
| 4.1.8Überlagerung von temperaturbedingten und Schwinddehnungen | 68 |
| 4.2 Einfluss der Temperatur auf die zeitliche Entwicklung der Eigenschaften | 69 |
| 4.2.1Grundlagen der Methode des äquivalenten Alters | 69 |
| 4.2.2Ermittlung der äquivalenten Erhärtungszeit | 70 |
| 4.2.3Bestimmung des Geschwindigkeitsfaktors k(T) | 72 |
| 4.2.4Anwendungsbereich des Reifekonzepts | 73 |
| 4.3Verformungen infolge von Schwinden des Betons | 74 |
| 4.3.1Chemisches Schwinden | 75 |
| 4.3.2Autogene Schwinddehnung | 76 |
| 4.3.3Trocknungsschwinden | 80 |
| 4.3.4Überlagerung und Auswirkungen der Schwindvorgänge | 83 |
| 4.3.5Einfluss schwindreduzierender Zusatzmittel | 84 |
| 5Verformungs- und Festigkeitsverhalten des?Betons | 86 |
| 5.1Festigkeitseigenschaften des Betons | 87 |
| 5.2Zugfestigkeit des Betons | 89 |
| 5.2.1Kenngrößen der Zugfestigkeit | 90 |
| 5.2.2Beziehung zwischen Zugfestigkeit und Normdruckfestigkeit | 91 |
| 5.2.3Zugfestigkeit im Bauteil | 93 |
| 5.2.4Zeitabhängige Entwicklung der Zugfestigkeit | 94 |
| 5.2.5Wirkung der Temperatur auf die Zugfestigkeit | 97 |
| 5.2.6Wirksame Zugfestigkeit und Mindestbewehrung | 98 |
| 5.2.7Festigkeitseigenschaften in Abhängigkeit vom Hydratationsgrad | 99 |
| 5.3Einschätzung des Zustands der Festigkeitsbildung im erhärtenden Bauteil | 101 |
| 5.4 Spannungs-Dehnungs-Beziehungen und Elastizitätsmodul | 104 |
| 5.4.1 Spannungs-Dehnungs-Beziehungen | 104 |
| 5.4.2Elastizitätsmodul | 106 |
| 5.5Zugbruchdehnung des Betons | 109 |
| 5.6Querdehnung | 112 |
| 5.7Relaxation als zwangabbauender Vorgang | 112 |
| 5.7.1Relaxationskoeffizienten aus Kriechbeiwerten | 113 |
| 5.7.2Relaxationsverhalten des erhärtenden Betons | 114 |
| 5.7.3Einfluss der Relaxation auf die Zwangspannungen im jungen Beton | 117 |
| 5.7.4Relaxation bei veränderlicher Spannung während der Erhärtung | 118 |
| 5.7.5Relaxation des erhärteten Betons | 120 |
| 6Verformungsbehinderung und Rissbildung in Bauteilen | 122 |
| 6.1Arten der Verformungsbehinderung | 124 |
| 6.2Definition des Behinderungsgrads | 125 |
| 6.2.1Dehnbehinderung | 125 |
| 6.2.2Krümmungsbehinderung | 127 |
| 6.3Bauteiltypische Verformungsbehinderungen und?Risiko von Rissbildungen | 128 |
| 6.4Behinderungen und Zwangspannungen in?Deckenkonstruktionen | 129 |
| 6.5Wandkonstruktionen | 132 |
| 6.5.1Äußere und innere Behinderung der Wandscheibe | 134 |
| 6.5.2Zwangkräfte und Rissbild | 138 |
| 6.5.3Bereich maximaler Rissbreite und Anordnung der rissbreitenbegrenzenden Bewehrung über die Wandhöhe | 140 |
| 6.5.4Berücksichtigung des äußeren Bauteilzwangs in den Regelwerken | 142 |
| 6.5.5Biegebeanspruchung von Wänden | 144 |
| 6.5.6Behälterbauwerke | 144 |
| 6.6Boden- und Sohlplatten | 148 |
| 6.6.1Einflüsse auf die Zwangbeanspruchung | 149 |
| 6.6.2Horizontale Zwangkräfte in den Bodenplatten bei Reibungsbehinderung | 151 |
| 6.6.3Bodenplatten bei elastischer Festhaltung durch den Untergrund | 154 |
| 6.6.4Zwangbeanspruchungen an Arbeitsfugen | 156 |
| 6.6.5Biegebehinderte Sohlplatten | 157 |
| 6.6.6Zeitlicher Verlauf der Schnittgrößen in den Bodenplatten | 158 |
| 6.6.7Rissbildungen in den Bodenplatten | 159 |
| 6.6.8Zwangspannungen bei Aufbetonen | 160 |
| 6.7Wände und Decken mit Öffnungen und Einsprüngen | 161 |
| 6.8Verbindung von Bauteilen aus Alt- und Neubeton an?Arbeitsfugen | 163 |
| 6.9Zwangspannungen aus innerer Behinderung im?Bauteil (Eigenspannungen) | 164 |
| 6.10Spannungsituation im Bauteil infolge innerer?Behinderung der Schwinddehnung | 171 |
| 6.11Rissbreitenveränderungen infolge?Temperatur?und?Schwinden | 173 |
| 7Zwangspannungen und Rissbildungen bei Bauwerken mit erhöhten Anforderungen | 180 |
| 7.1Wasserundurchlässige Konstruktionen | 181 |
| 7.1.1Beanspruchungs- und Nutzungsklassen | 182 |
| 7.1.2Entwurfsgrundsatz a) Vermeidung von Trennrissen | 184 |
| 7.1.3Entwurfsgrundsatz b) Regelkonforme Begrenzung der Trennrissbreiten | 185 |
| 7.1.4 Entwurfsgrundsatz c) Zulässigkeit der Trennrisse und nachträgliche Dichtmaßnahmen | 186 |
| 7.1.5Technische Nutzung der Selbstheilung bei Entwurfsgrundsatz b) | 187 |
| 7.1.6 Nachweise und Maßnahmen zur Gewährleistung der?Wasserundurchlässigkeit | 188 |
| 7.2Flüssigkeitsdichte Bauwerke | 189 |
| 7.2.1Grundlagen der Planung und Bemessung | 190 |
| 7.2.2Vereinfachter Nachweis der Dichtheit | 190 |
| 7.2.3Genauere Nachweise der Dichtigkeit | 191 |
| 7.2.4Dichtheit befahrener und korrosionsgefährdeter Bauwerksteile | 197 |
| 7.3Massenbetonbauwerke und massige Bauteile | 198 |
| 7.4Fugenlose und fugenreduzierte Baukonstruktionen | 203 |
| 7.5Verbundkonstruktionen: Elementdecken und -wände | 205 |
| 7.6Beispiele für Rissbildungen infolge besonderer Zwangsituationen | 208 |
| 7.6.1Zwischendecke in einer Tiefgarage mit dreieckförmigem Grundriss | 208 |
| 7.6.2Parkdeck mit Elementdecken und mit großen Bauteilabmessungen | 211 |
| 7.6.3 Gärfuttersilo in der Landwirtschaft – später Zwang infolge von Prozesswärme | 213 |
| 7.6.4 Horizontale Biegerisse in einem kreiszylindrischen Behälter mit?heißem?Füllgut | 215 |
| 7.6.5Vertikale Trennrisse in der Wandkrone eines offenen, kreiszylindrischen Wasserbehälters | 216 |
| 7.6.6 Deckenrisse unterhalb von rohrförmigen Querschnittsschwächungen für?die?Belüftung | 217 |
| 7.6.7Biegerisse in den Stegen von TT-Platten, die als Wand und Stütze benutzt werden | 219 |
| 7.6.8Trennrisse in den Kappen einer Straßenbrücke als Wasserspeicher und?Verursacher von Undichtigkeiten | 221 |
| 8Maßnahmen zur Verminderung von Zwangspannungen | 224 |
| 8.1Steuerung der Temperaturverhältnisse im Bauteil | 225 |
| 8.2Optimierung der Betonzusammensetzung | 230 |
| 8.3Konstruktive und betontechnologische Maßnahmen zur Verminderung der Behinderung der erhärtenden Betonbauteile | 232 |
| 9Ermittlung von Zwangspannungen und Beurteilung der Rissgefahr | 236 |
| 9.1Experimentelle Bestimmung der Zwangverformungen und Zwangspannungen | 236 |
| 9.1.1Messung der Zwangspannungen im Labor | 237 |
| 9.1.1.1Prüfeinrichtungen | 237 |
| 9.1.1.2Ergebnisse der Untersuchungen an?Prüfkörpern im Labor | 238 |
| 9.1.2 Messung der Verformungen und Zwangspannungen während?der?Baudurchführung | 241 |
| 9.2Berechnung der Zwangspannungen in?Betonbauteilen | 244 |
| 9.3Besonderheiten bei der Ermittlung der?Schwindspannungen | 252 |
| 9.4Abschätzung einer risskritischen Situation, Risskriterien und Risssicherheit | 255 |
| 9.4.1Deterministische Nachweisführung | 255 |
| 9.4.1.1Spannungs- und dehnungsbezogene Risskriterien | 256 |
| 9.4.1.2Kritische Temperaturdifferenzen | 257 |
| 9.4.2Probabilistisches Nachweiskonzept | 261 |
| 9.4.3Monte-Carlo-Simulation | 267 |
| 10Begrenzung der Rissbreiten durch Bewehrung | 268 |
| 10.1Normative rechnerische Rissbreiten | 269 |
| 10.2Vorgänge bei der Rissbildung im Stahlbetonbauteil | 271 |
| 10.3Konzept der Rissbreitenbegrenzung | 276 |
| 10.4 Maßgebende Faktoren der Nachweise zur?Rissbreitenbegrenzung | 279 |
| 10.4.1Zulässige Stahlspannungen | 280 |
| 10.4.2Betonzugfestigkeit nach normgemäßer Erhärtung | 280 |
| 10.4.3Wirksame Zugfestigkeit zum Risszeitpunkt (fct,eff) | 281 |
| 10.4.4Eigenspannungen und Vorschädigung der Betonzugzone (Faktor k) | 284 |
| 10.4.5Wirkungsbereich der Bewehrung (Ac,eff) | 286 |
| 10.4.6Wirkung der Dauer der Zwangbeanspruchung (Faktor kt) | 288 |
| 10.4.7Einfluss der Spannungsverteilung im Bauteilquerchnitt vor der Rissbildung (Faktor kc) | 289 |
| 10.4.8Überlagerung von Last- und Zwangbeanspruchung | 290 |
| 10.4.9Zwangbeanspruchung rechtwinklig zur Haupttragrichtung | 290 |
| 10.5Verbund zwischen Bewehrungsstahl und Beton | 291 |
| 10.5.1Verbundcharakteristik | 291 |
| 10.5.2Einflussfaktoren auf die Verbundfestigkeit | 294 |
| 10.5.3Experimentelle Bestimmung der Verbundspannungen | 297 |
| 10.5.4Kennwerte der Verbundfestigkeit | 300 |
| 10.6Mindestbewehrung für die Begrenzung der Rissbreite ohne direkte Berechnung | 301 |
| 10.6.1Mindestbewehrung für die Begrenzung der Rissbreite(DIN?EN?1992-1-1, Abschnitt?7.3.2) | 301 |
| 10.6.2Begrenzung der Rissbreite ohne direkte Berechnung(vereinfachter Nachweis nach DIN EN?1992-1-1, Abschnitt?7.3.3) | 303 |
| 10.6.3Ermittlung rissbreitenbegrenzender Bewehrung | 306 |
| 10.7Nachweis der Einhaltung der rechnerischen Rissbreite | 308 |
| 10.7.1Maßgebender Risszustand | 308 |
| 10.7.2Rissbildung, Verbund und rechnerische Rissbreite | 310 |
| 10.7.3Ermittlung der rechnerischen Rissbreite nach DIN EN?1992-1-1 und?DIN?EN?1992-1-1/NA | 312 |
| 10.7.4Nationale Interpretation: DIN EN?1992-1-1/NA | 319 |
| 10.7.5Zusammenstellung der Berechnungsgleichungen nach DIN EN?1992-1-1 und?DIN EN?1992-1-1/NA | 321 |
| 10.7.6Weitere Vorschläge zur Ermittlung des Rissabstands und der Rissbreite | 322 |
| 10.7.7Ermittlung der Bewehrung und der Rissbreite für Wandbauteile, Anwendung von DIN EN?1992-3 und DIN EN?1992-3/NA | 325 |
| 10.7.8Rissbreitenbegrenzende Bewehrung bei Eigenspannungen | 331 |
| 10.7.9Rissbreitenbegrenzung bei Elementwänden und -decken | 333 |
| 10.7.10Rissbreiten bei Überlagerung von frühem und spätem Zwang | 334 |
| 10.7.11Kombination von Stabstahl- und Stahlfaserbewehrung | 336 |
| 10.8Bewehrung bei Nichterreichen der Rissschnittgröße | 339 |
| 10.9Mindestbewehrung auf der Basis der?Verformungskompatibilität | 340 |
| 10.10Zuverlässigkeit der Berechnung der Rissbreiten | 344 |
| 10.11Weitere Ursachen größerer Rissbreiten am Bauwerk | 348 |
| 11Entstehung und Eigenschaften der Risse in Stahlbetonbauteilen | 350 |
| 11.1Rissbildungsprozess im Zementstein | 350 |
| 11.2Vorgänge beim Zugbruch im unbewehrten Beton | 352 |
| 11.3Vorgänge beim Zugbruch im bewehrten Beton | 358 |
| 11.4Rissbreite, Rissuferverschiebung und Rechenwert der Rissbreite | 363 |
| 11.5Differenz zwischen Rissuferverschiebung und?Rissbreiten-Messergebnissen | 366 |
| 11.6Auswirkungen einer Vermischung der Begriffe Rissbreite und Rissuferverschiebung | 370 |
| 12Rissbreitenmessung bei Stahlbetonbauteilen | 376 |
| 12.1Die Mehrdeutigkeit der?Rissbreitenmessung | 376 |
| 12.2Der Rechenwert der Rissbreite und die Messwerte | 378 |
| 12.3Normvorgaben für zulässige Rissbreiten | 380 |
| 12.3.1Zulässige Rissbreiten für die Minderung der Korrosionsgefährdung der?Bewehrung | 381 |
| 12.3.2Zulässige Rissbreiten für eine große Selbstdichtungs-?/?Selbstheilungswahrscheinlichkeit nach der WU-Richtlinie | 382 |
| 12.3.3Zulässige Rissbreiten für die Prüfung rissüberbrückender Beschichtungen | 383 |
| 12.4Gebräuchliche Messtechnikfür Kurzzeit-Rissbreitenmessungen | 385 |
| 12.4.1Die gebräuchlichsten optischen Messtechniken | 386 |
| 12.4.2Gebräuchliche Wegmesstechnik | 388 |
| 12.4.3Spezialmesstechnik | 389 |
| 12.5Gebräuchliche Messtechnik für Langzeitmessungen | 389 |
| 12.6Die Bewertung von gemessenen Rissbreiten | 394 |
| 12.7Praktische Tipps zur Rissbreitenmessung | 395 |
| 12.7.1Beispiel einer Auswertung von Rissbreitenmessungen | 399 |
| 12.7.2 Rissbreitenmessung und -auswertung nach DBV-Merkblatt »Rissbildung«,?Anhang A1 | 401 |
| 12.8Die Anfertigung eines Rissbildes | 403 |
| 12.9Eine vertragliche Vereinbarung von Rissbreitengrenzwerten im Bauleistungsvertrag hat?keine sachliche Grundlage | 405 |
| 12.10Praxistest: Ein realer Vergleich von Mess- und Rechenwerten der Rissbreite | 406 |
| 13 Der Einfluss von Rissen in den?Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit (GZG) von Stahlbetonbauteilen | 408 |
| 13.1Allgemeines | 408 |
| 13.2Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauwerkenund die Bedeutung von Rissen | 409 |
| 13.3 Für die Bewehrung schädliche Einwirkungen (Expositionsklassen) | 411 |
| 13.4Die Depassivierung der Bewehrungsstäbe | 412 |
| 13.4.1Depassivierung des Bewehrungsstahls durch Karbonatisierung des Betons (ohne Chlorideinwirkung) | 413 |
| 13.4.2Die Depassivierung der Bewehrung durch die Wirkung von Chloridionen an?der Stahloberfläche | 415 |
| 13.4.3Auslaugung der alkalischen Bestandteile des Zementsteins bei?wasserführenden Rissen | 418 |
| 13.5Der Korrosionsprozess der Bewehrung im Beton | 419 |
| 13.5.1Allgemeines | 419 |
| 13.5.2Karbonatisierungsinduzierte Bewehrungskorrosion im ungerissenen Beton | 423 |
| 13.5.3Karbonatisierungsinduzierte Bewehrungskorrosion im Riss | 425 |
| 13.5.4Besonderheiten der chloridinduzierten Korrosion | 429 |
| 13.6Zur Beeinträchtigung des Erscheinungsbildes durch?Risse | 429 |
| 14 Risse und die Selbstdichtung?/?Selbstheilung in wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton | 432 |
| 14.1Allgemeines | 432 |
| 14.2 Wie sich die Selbstdichtung vollzieht und wie die Abdichtung aussieht | 435 |
| 14.3Einflüsse und Bedingungenfür die Selbstheilung?/?Selbstdichtung | 438 |
| 14.3.1Druckdifferenz zwischen Wasser- und Luftseite | 438 |
| 14.3.2Rauigkeit der Rissflächen | 440 |
| 14.3.3Geeignete Partikel für die Rissabdichtung | 443 |
| 14.3.4Geringe Rissbreite und große Rissrauigkeit | 447 |
| 14.3.5Der Einfluss der Wanddicke auf die Selbstdichtungswahrscheinlichkeit | 448 |
| 14.3.6Der Einfluss der Risslänge auf die Selbstdichtungswahrscheinlichkeit | 450 |
| 14.3.7Der Einfluss der chemischen Zusammensetzung des Wassers | 454 |
| 14.3.8Der Einfluss wiederholter Austrocknung und anschließender erneuter Wasserbeaufschlagung | 455 |
| 14.3.9Der Einfluss sich bewegender Rissufer | 455 |
| 14.4Transformation der Versuchsergebnisse von Durchflussversuchen in ein Selbstheilungskriterium für die WU-Richtlinie | 456 |
| 14.4.1Übertragung der gezielt eingestellten Rissbreiten aus dem Versuch auf den Rechenwert der Rissbreite | 456 |
| 14.4.2Interpretation der Messergebnisse in den Selbstdichtungsversuchen | 458 |
| 14.4.3Empfehlungen für ein Selbstheilungskriterium | 462 |
| 14.5Dichtigkeitsnachweis für Biegerissenach der WU-Richtlinie | 464 |
| 14.6Die Arbeitsfuge im WU-Bauwerk – kein Sonderfall eines Risses | 466 |
| 14.6.1Arbeitsfugen sind Unstetigkeiten im Betongefüge | 466 |
| 14.6.2Die geringe Betonzugfestigkeit in Arbeitsfugen | 468 |
| 14.6.3Arbeitsfugen sind eine potenzielle Trennung im Betongefüge | 469 |
| 14.6.4Arbeitsfugen sind für Wasser durchlässiger als Trennrisse | 470 |
| 14.6.5Sonderfall: Arbeitsfugen in Elementwänden für WU-Bauwerke | 472 |
| 14.7Wasserwege an der oberen Horizontalbewehrung von dicken Platten | 473 |
| 15Widersprüche und?kritische?Wertungen | 476 |
| 15.1Differenzierung des Begriffs der Rissbreiteund der Rissgeometrie | 477 |
| 15.2Unsicherheiten bei der rechnerischen Ermittlung der?Rissbreiten | 479 |
| 15.3Folgen der streuenden Eingangsgrößen bei?zwangbedingten Beanspruchungen | 481 |
| 15.4Anmerkungen über den Ansatz der Zugfestigkeit zum Risszeitpunkt | 482 |
| 15.5Gewährleistung der Dauerhaftigkeit ohne Berechnung der Rechenwerte der Rissbreite | 483 |
| 15.6Ungenauigkeiten des Selbstheilungskriteriums der?WU-Richtlinie | 483 |
| 15.7Berücksichtigung der Betonierbarkeit der Bauteile bei der Festlegung der Mindestbewehrung | 484 |
| Literatur | 488 |
| Stichwortverzeichnis | 510 |
