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Arbeitsfugen

Stahlbetonbauteile können nicht immer in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Beispielsweise kann eine auf einer Stahlbetonplatte aufstehende Wand aus Stahlbeton erst dann bewehrt und betoniert werden, wenn diese Platte bereits betoniert und der Beton erhärtet ist. Dadurch entstehen zeitlich getrennte Betonierabschnitte. Die dabei entstehenden Fugen nennt man Arbeitsfugen, wobei die Lage und Ausbildung solcher Arbeitsfugen unter Berücksichtigung von ingenieurmäßigen Gesichtspunkten geplant werden müssen. Auch beim Wechsel von Baustoffen, z. B. Fertigteilstütze an Mauerwerk, treten zwangsläufig Arbeitsfugen auf. Aus statischen Gesichtspunkten sind somit Arbeitsfugen ungewollt und es soll eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden Betonierabschnitten bzw. zwischen den unterschiedlichen Baustoffen entstehen. Bei Stahlbetonbauteilen ist die Bewehrung in der Arbeitsfuge nicht unterbrochen. Eine Bewegung zwischen den Bauabschnitten oder eine Öffnung der Fuge ist nicht beabsichtigt.

 

In der aktuellen Stahlbetonnorm DIN 1045-3, Abschnitt 8.4 heißt es: „Die einzelnen Betonierabschnitte sind vor Beginn des Betonierens festzulegen. Arbeitsfugen sind so auszubilden, dass alle dort auftretenden Beanspruchungen aufgenommen werden können und ein ausreichender Verbund der Betonschichten sichergestellt ist.“ Für einige häufig vorkommende Anwendungsbereiche bedeutet das im Einzelnen:

 

  • Arbeitsfugen sind stets rechtwinklig zur Bauteilebene anlegen,

 

  • Arbeitsfugen müssen die auftretenden Kräfte aufnehmen können, z. B. durch raue und griffige Anschlussflächen, ggf. durch Profilieren bzw. Strahlen (z. B. unter Verwendung von Streckmetall),

 

  • Arbeitsfugen bei Sichtbetonflächen für einwandfreie Ansichten sauber ausführen und geradlinig begrenzen (d. h. entsprechend mit Schalung abstellen),

 

  • Arbeitsfugen in besonders beanspruchten Bereichen vermeiden (z. B. engliegende Bewehrung, hohe mechanische Beanspruchung, starker chemischer Angriff).

 

Arbeitsfugenbänder weisen im Gegensatz zu den Dehnfugenbändern keinen Dehnteil auf. Sie werden verwendet, wenn Bauteile nicht in einem Betonierabschnitt hergestellt werden (können). Arbeitsfugenbänder verlaufen meist senkrecht im Bauteil und sollen etwa hälftig im ersten bzw. zweiten Betonierabschnitt eingebaut werden, wobei die Fugenbänder innen liegend oder außen liegen eingebaut werden können. Anstelle innen liegender Arbeitsfugenbänder können auch Stahlbleche verwendet werden.

 

Die Dichtheit einer Arbeitsfuge kann man auch durch den Einbau von Injektionsschläuchen erreichen. Diese Schläuche werden beim Schalen oder Bewehren etwa in der Mitte der Arbeitsfuge eingelegt und an der Bewehrung befestigt. Injektionsschläuche mit einem Innendurchmesser von etwa 8 mm und einem Außendurchmesser von 15 bis 20 mm sind von außen gegen das Eindringen von Zementleim dicht und halten dem Druck des Frischbetons stand. Nach dem vollständigen Erhärten des Betons wird in den Schlauch flüssiges Kunstharz eingepresst. Der Schlauch ist so beschaffen, dass das Kunstharz im Bereich der Arbeitsfuge austreten kann, dabei den Fugenspalt, Fehlstellen im Beton und Risse ausfüllt und dauerhaft abdichtet (fachgerechte Verarbeitung vorausgesetzt).

 

Für die Art der Ausbildung von Arbeitsfugen innerhalb eines Bauteils oder zwischen Bauteilen ist entscheidend, ob es sich hierbei um Sichtbetonbauteile, um wasserundurchlässige Bauteile oder um andere besonders beanspruchte Bauteile handelt.

 

Arbeitsfugen zwischen Fundamenten und Stützen sind in der Praxis nicht zu vermeiden. Die aus dem Fundament herausragende Anschlussbewehrung (soweit überhaupt erforderlich) muss genau eingemessen und gegen Verschieben beim Betonieren gesichert werden (z. B. durch Zwangsbretter). Die Anschlussbewehrung soll im Allgemeinen neben den Längsstäben der Stützen stehen und nicht davor oder dahinter (bezogen auf das Bauteilinnere).

 

Arbeitsfugen in Fundamentplatten bzw. Sohlen können gleichzeitig als Temperaturfugen ausgeführt werden. Die Absperrung erfolgt z. B. V-förmig mit Rippenstreckmetall. Die untere und obere Bewehrung läuft durch. Bei wasserundurchlässigen Bauwerken kann ein außenliegendes Fugenband auf der Sohlenunterseite angeordnet werden. Nach dem Betonieren des zweiten Abschnitts kann die keilförmige Aussparung zubetoniert werden, wenn nach dem Temperaturausgleich die vorhandenen Spannungen abgebaut sind, (z. B. nach 7 Tagen). Das Schließen soll frühmorgens erfolgen. Der Beton hat sich durch die Nachtkühle zusammengezogen und die Keilfuge ist am weitesten geöffnet. Das Zubetonieren ergibt eine kraftschlüssige Verbindung.

 

Notwendige bautechnische Maßnahmen beim Herstellen von Arbeitsfugen sind:

 

  • Arbeitsfugen mit Hölzern, Drahtgewebe oder Streckmetall einschalen,
  • Arbeitsfugen durch Trapez- oder Dreikantleisten klar begrenzen,
  • Betonoberflächen in den Arbeitsfugen ausreichend rau profilieren,
  • Arbeitsfugen in wasserundurchlässigen Bauteilen abdichten (z. B. mit Fugenband oder Fugenblech),
  • Schmutz vor dem Weiterbetonieren beseitigen,
  • Streckmetall-Schalung nicht entfernen, sondern mit einbetonieren,
  • jungen Beton mit scharfem Druckwasserstrahl abspritzen,
  • erhärteten Beton aufrauen (Stahlbürsten, Elektrohammer, Strahlen),
  • älteren und trockenen Beton vor dem Anbetonieren mehrere Tage lang feucht halten,
  • beim Anbetonieren muss die Oberfläche des älteren Betons matt feucht sein,
  • ggf. Wasserreste durch saubere Druckluft entfernen,
  • Haftschlämmen (Zementleim oder Kunststoff) sind nur in Ausnahmefällen erforderlich. Hierbei ist zu beachten, dass frisch in die Haftschlämme hinein betoniert wird,
  • Einbauteile, Schalung und Bewehrung dürfen nicht verschmutzt sein, z. B. durch erhärteten Beton,
  • Beton entlang der Arbeitsfugen besonders sorgfältig einbauen und verdichten,
  • Anschlussbeton bei horizontalen Fugen ohne Grobkorn (nur 0/8 mm) herstellen und nicht zu steif einbauen, ggf. mit Betonverzögerer oder Fließmittel,
  • bei horizontalen Fugen in hohen Bauteilen (Wände, Stützen) Fallrohre verwenden,
  • Temperaturgefälle zwischen altem und neuem Beton ggf. durch Warmhalten bzw. Kühlen des neuen Betons gering halten.

 

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