Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden Laborerfahrungen mit Sichtbetonprüfschalungen auf Baustellenanwendungen übertragen, neue Prüfmethoden zur Mischungsstabilität diskutiert und Ansätze zur Weiterentwicklung der Sichtbetonbauweise erarbeitet. Im dem Beitrag werden die wichtigsten Ergebnisse aus der wissenschaftlichen Begleitung von rund 40 Sichtbetonbetonagen auf fünf unterschiedlichen Baustellen sowie die im Labor erzielten Erkenntnisse zum Entwurf von Betonzusammensetzungen für Sichtbeton vorgestellt. Ausgehend von Laborversuchen, in denen die Möglichkeiten und die Leistungsfähigkeit von Sichtbetonprüfschalungen nachgewiesen wurden, war es das Ziel, die Korrelationen zwischen Sichtbetonprobekörper und Sichtbetonbauteil zu untersuchen. Die Begleitung der rund 40 Sichtbetonbetonagen auf fünf unterschiedlichen Baustellen hat gezeigt, dass die häufigste und schwerwiegendste Ursache für Sichtbetonmängel in einem zu späten Einstieg in die Planung des Herstellungsprozesses der Sichtbetonbauteile begründet liegt. Aus diesen Erkenntnissen und Erfahrungen der Baustellenbegleitung wurde ein Konzept abgeleitet, wie die Sichtbetonprüfschalungen vom Typ „Stütze“ und „Wand“ zielführend in einen strukturierten Entwicklungs- und Erprobungsprozess des Sichtbetonkonzepts integriert werden können. Ergänzend hierzu wurde eine Checkliste für Sichtbetonarbeiten entwickelt. Das Arbeiten mit einer an die Bauaufgabe angepassten Checkliste in Kombination mit der Dokumentation der durchgeführten Arbeiten und Randbedingungen ermöglicht eine ständige Verbesserung des Herstellungsprozesses von Sichtbetonbauteilen und trägt zur Einhaltung der erprobten Prozessschritte auch bei Projekten mit großer Anzahl an Sichtbetonbetonagen bei. Durch die intensive wissenschaftliche Begleitungen von Pilotbaustellen, bei denen die parallele Betonage der Sichtbetonprüfschalung Typ „Wand“ zu Sichtbetonbauteilbetonagen im Zentrum stand, konnte die Vorhersagbarkeit von Sichtbetoneigenschaften mit der Prüfschalung nachgewiesen werden. Es konnten Regeln zur Übertragung einzelner Sichtbetonmerkmale vom Probekörper der Prüfschalung auf das am Bauteil zu erwartende Sichtbetonergebnis erarbeitet werden. Aufbauend auf der Entwicklung von Sichtbetonbasiszusammensetzungen aus regionaltypischen Ausgangsstoffen wurde ein Hinweiskatalog zum Entwurf von Sichtbetonzusammensetzungen aufgestellt. Die Vorgehensweise stützt sich dabei auf eine Abstimmung der Mörtelphase mittels spezieller Mörtelversuche sowie auf die Bemusterung des Sichtbetonergebnisses mit der Sichtbetonprüfschalung vom Typ „Stütze“. Hierzu wurden je nach Frischbetoneigenschaft und Sichtbetonergebnis am Probekörper Handlungsanweisungen zur Anpassung der Zusammensetzung aufgestellt. Weiterhin wurde ein Prüfverfahren zur Beurteilung der für Sichtbeton maßgebenden Mischungsstabilität des Frischbetons entwickelt und getestet.
Concrete design and test strategies for ambitious fair-faced concrete structures
Laboratory results with test formwork for fair-faced concrete were applied to construction site applications as part of a research project, new methods for testing the stability of mixtures were discussed and strategies were worked out for onward development of methods of construction with fair-faced concrete. The article presents the most important results from the scientific monitoring of about 40 fair-faced concrete pours on five different building sites and the results obtained in the laboratory for designing concrete compositions for fair-faced concrete. Starting from laboratory trials that demonstrated the capabilities and performance of fair-faced concrete test formwork the aim was to investigate the correlation between fair-faced concrete test pieces and fair-faced concrete components. Monitoring about 40 fair-faced concrete pours on five different building sites has shown that the most frequent and most severe cause of fair-faced concrete defects lies in the fact that the production process for fair-faced concrete components was included too late in the planning. From these findings and the results from monitoring the building sites an approach was derived as to how the “column” and “wall” types of fair-faced concrete test formwork could be constructively integrated into a structured development and testing process for the fair-faced concrete design. A check list for fair-faced concrete jobs was also developed. Working with a check list adapted to the particular building task in combination with the documentation of the completed work and the framework conditions makes continuous improvement of the production process for fair-faced concrete components possible and contributes to maintaining the proven process stages even in projects with a large number of fair-faced concrete pours. Through intensive scientific monitoring of pilot construction sites that focused on parallel concrete pours with the “wall” type of fair-faced concrete test formwork to produce fair-faced concrete components it was shown that it is possible to predict the fair-faced concrete properties with the test formwork. Rules were worked out for the transfer of individual fair-faced concrete features from the test piece from the test formwork to the fair-faced concrete result to be expected in the component. A list of suggestions for designing fair-faced concrete compositions was drawn up based on the development of basic fair-faced concrete compositions made from starting materials typical of the region. The procedure relies on adapting the mortar phase by means of special mortar trials as well as on checking the fair-faced concrete results obtained with the “column” type of fair-faced concrete test formwork. Handling instructions for adjusting the composition were drawn up to suit the fresh concrete properties and the fair-faced concrete results obtained with the test piece. A test method for assessing the stability of the fresh concrete mix, which is decisive for the fair-faced concrete, was also developed and tested.