Befestigungstechnologien in Beton mit Gesteinskörnung aus Tunnelausbruchmaterial
Authors: Zeman Oliver , Voit Klaus , Dengg Fabian , Bergmeister Konrad 
Published: December 2015

Die Herstellung von Beton für Zwecke des konstruktiven Ingenieurbaus ist europaweit im geregelten Bereich der Bauprodukte in der harmonisierten Norm EN 206 festgelegt. Entspricht Beton nicht den dort spezifizierten Anforderungen, so ist ein gesondertes Nachweisverfahren der Eignung zwar möglich, letztlich aber Entscheidung des beurteilenden Sachverständigen. Die Beurteilung der Eignung von nachträglichen Befestigungen für sicherheitsrelevante Anwendungen in Beton ist in Europa wiederum in der Richtlinie ETAG 001 geregelt. In dieser Richtlinie wird von Standardbeton der Festigkeitsklasse C 20/25 bzw. C 50/60 ausgegangen, welcher der EN 206 entspricht, darüber hinausgehende Anwendungen können nicht mit bestehenden europäisch‐technischen Zulassungen bzw. Bewertungen nach dieser Richtlinie abgedeckt werden. Die bei großen Tunnelbauprojekten anfallende Menge an Ausbruchmaterial lässt sich unter bestimmten Bedingungen als Gesteinskörnung für Beton wiederverwerten. Eine offene Fragestellung bleibt jedoch, inwiefern Befestigungselemente, welche für die Anwendung im normkonformen Beton als geeignet angesehen werden, auch in aus Tunnelausbruchmaterial und gemäß Richtlinie “Innenschalenbeton” hergestellten Betonen eingesetzt werden können. Aus diesem Grund wurden Untersuchungen unterschiedlicher Befestigungssysteme in aus aufbereitetem Tunnelausbruchmaterial hergestelltem Innenschalenbeton durchgeführt. Um eine möglichst anwendungsnahe Betrachtung zu gewährleisten, wurde auch Faserbeton in diese Begutachtung mit einbezogen. Aufbauend auf der Materialcharakterisierung werden das Verschiebungsverhalten, das Tragverhalten und spezifische Merkmale der Versagensarten bei unterschiedlichen Befestigungssystemen in unterschiedlichen Innenschalenbetonen miteinander verglichen, um eine Aussage über die Anwendbarkeit dieser Systeme in derartigen Betonen zu erhalten.

Fastening technology in concrete with aggregate from tunnel excavation material

Concrete production for the use in constructional engineering is implemented and harmonized throughout Europe by European standard EN 206. However, does structural concrete not comply with the requirements covered by this standard, experimental validation of properties of hardened concrete by relevant experts is permissible. The approval procedure of post‐installed anchors in concrete, in turn, is regulated in the European Technical Approval Guideline ETAG 001. In this guideline, standard concrete with a compressive strength class of C20/25 resp. C50/60 is used as basis for anchor approval procedures. Further applications in different concrete products are not covered by the European Technical Approval Guideline. At large tunnel construction projects large quantities of excavation material are generated, nowadays commonly processed and recycled as aggregate for concrete and typically used in the construction of the tunnel itself. An open‐ended question within the topic of material recycling is the suitability of concrete made of recycled aggregate in accordance to the guideline on Inner Shell Concrete for post‐installed fastening systems. For this reason, investigations using various post‐installed anchor systems in Inner Shell Concrete made of recycled aggregate (Bündner schist from the Brenner Base Tunnel) have been carried out. Due to application‐related considerations, evaluation of the post‐installed fastening systems was performed in unreinforced as well as in steel and PP fiber concrete. On the basis of material characterization displacement and load bearing behavior as well as specific failure type characteristics of the various fastening systems in different Inner Shell Concretes were compared to obtain an assessment of the applicability of these systems in concrete with aggregate made of tunnel excavation material.