Was ist das Nachspannverfahren (PT)?
Das Nachspannverfahren ist eine Art, Beton vorzuspannen, bei der Stahlspannglieder gespannt werden, nachdem der Beton erhärtet ist.
Wie Vorspannung funktioniert
Die Zugfestigkeit von Beton beträgt nur etwa 10 % seiner Druckfestigkeit. Unbewehrter Beton reißt daher unter Last. Vorspannung bringt den Beton in den Bereichen unter Druck, in denen die Last Zug erzeugt. Der Zug aus der Last muss diesen Druck zuerst aufheben, bevor er den Beton reißen kann.
Wie das Nachspannen funktioniert
Die Spannglieder sind Litzen oder Stäbe, die in Hüllrohren im Beton liegen. Nachdem der Beton auf eine festgelegte Druckfestigkeit erhärtet ist, zieht eine Hydraulikpresse jedes Spannglied auf eine festgelegte Kraft. Danach wird die Kraft von der Presse auf eine Verankerung am Ende des Spannglieds übertragen. Bei Litzen greifen Keile jede Litze in einer Keilplatte, die auf der Verankerung aufliegt.
Die übliche Litze ist die 7-drähtige Litze nach ASTM A416, Festigkeitsklasse 1860 MPa (270 ksi).
Verbundspannglieder und Spannglieder ohne Verbund
Bei einem Verbundsystem wird nach dem Spannen zementgebundener Verpressmörtel in das Hüllrohr gepresst. Der Mörtel ist chemisch basisch und bietet dem Stahl ein passivierendes Milieu. Außerdem verbindet er das innenliegende Spannglied mit dem Bauwerk. Ein Spannglied ohne Verbund ist über seine Länge nicht gebunden. Eine gefettete, kunststoffummantelte Monolitze ist ein Beispiel.
Verpressfehler
Überschüssiges Wasser im Hüllrohr kann Wasserabsonderung und Verpressfehler verursachen. Verpressfehler können die Korrosion des Spannglieds wahrscheinlicher machen. Das FHWA-Handbuch beschreibt die Prüfung verpresster Spannglieder durch Bohren und den Einsatz eines Endoskops oder einer Sonde. Es nennt außerdem Infrarotthermografie, Impact-Echo und Abklopfen als weitere Verfahren zur Erkennung von Hohlstellen.
Vorgespannte Befestigungen auf Flughäfen
FAA AC 150/5320-6G sagt, vorgespannte Befestigungen seien auf Flughäfen in begrenztem Umfang eingesetzt worden. Die Spannglieder halten den gesamten Querschnitt unter Druck. Das erlaubt dünnere Platten und größere Fugenabstände als bei unbewehrten Betondecken mit Fugen. Die Reparatur und nachträgliche Montage von Einbauteilen in der Befestigung kann schwierig sein. Die Dickenbemessung für starre Befestigungen nach FAARFIELD gilt für diese Befestigungen nicht.
Häufig gestellte Fragen
- Worin unterscheidet sich Vorspannen vom Nachspannen?
- Der Unterschied liegt im Zeitpunkt des Spannens. Beim Vorspannen werden die Litzen gespannt, bevor der Beton eingebracht wird, und nach dem Erhärten gelöst. Beim Nachspannen werden die Spannglieder eingebaut und gespannt, nachdem der Beton eingebracht ist und eine Mindestdruckfestigkeit erreicht hat.
- Worin unterscheidet sich ein Verbundspannglied von einem Spannglied ohne Verbund?
- Ein Verbundspannglied hat Verpressmörtel im Hüllrohr, und der Mörtel verbindet das Spannglied mit dem Bauwerk. Ein Spannglied ohne Verbund ist über seine Länge nicht mit dem Beton verbunden. Ein Beispiel ist die gefettete, kunststoffummantelte Monolitze. Außenliegende Spannglieder gelten meist als Spannglieder ohne Verbund.
- Werden vorgespannte Befestigungen auf Flughäfen verwendet?
- Ja, aber in begrenztem Umfang. FAA AC 150/5320-6G sagt, vorgespannte Befestigungen erlauben dünnere Platten und größere Fugenabstände als unbewehrte Betondecken mit Fugen. Die AC sagt außerdem, dass Reparatur und Nachrüstung von Einbauteilen in der Befestigung in solchen Befestigungen schwierig sein können.
Referenzen
- fhwa-hif13026
- Post-Tensioning Tendon Installation and Grouting Manual (FHWA-NHI-13-026, Version 2.0) FHWA
- faa-ac-150-5320-6g
- AC 150/5320-6G, Airport Pavement Design and Evaluation FAA
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