Bodenplatte einer Mülldeponie

Bei der zu untersuchenden Bodenplatte handelt es sich um eine Stahlfaserbetonplatte einer nicht temperierten Halle zur Lagerung und Verarbeitung von Kunststoffmüll. Die einzelnen Bodenplattenabschnitte weisen Abmessungen von bis zu rd. 52 m x 48 m auf, mit einer Dicke von 21 cm und 1 cm dicker, oberseitiger Hartstoffschicht. Auf die Bodenplatte wurden zum Zwecke der Unterteilung schwere, verschiebbare Trennwände aufgestellt.

Die ausführende Firma beauftragte uns, die Bodenplatte bzgl. der bis zu 3 mm breiten Risse zu untersuchen, die Rissursache zu bestimmen und ggf. Instandsetzungsvorschläge zu erarbeiten.

Das vorhandene Rissbild, Untersuchungen an entnommenen Bohrkernen und rechnerische Nachweise bzgl. der entstandenen Spannungen in der Bodenplatte zeigten, dass eine Überschreitung der Zugfestigkeit bzw. der Zugbruchdehnung des Betons infolge Zwangbeanspruchung rissursächlich waren. Zwangverursachend waren in erster Linie Temperaturänderungen (nicht temperierte Halle) und das Austrocknungsschwinden des Betons. Die Stahlfaserbewehrung war nicht in der Lage, die Risse in ihrer Breite zu begrenzen. Durch die schweren Auflasten der Stellwände (System Lüra-Stellwände) wurde die Bodenreibung deutlich vergrößert.

Analytische und Finite-Elemente-Berechnungen zeigten, dass eine Rissvermeidung bzw. eine Rissbreitenbeschränkung nur durch eine zentrische Vorspannung, einen sehr hohen Bewehrungsgehalt oder durch wesentlich kleinere Plattenabmessungen möglich gewesen wäre. Kleinere Plattenabmessungen hätten jedoch zur notwendigen Ausbildung aufwändiger und wartungsintensiver Plattenfugenkonstruktionen geführt.

Unter Einbezug aller möglicher Ausführungsvarianten bzgl. der Herstellungskosten, und des Wartungsaufwandes erwies sich die ausgeführte Konstruktion trotz der aufgetretenen Risse als gute Lösung. Es wurde vereinbart, die breiten Risse bei tiefen Temperaturen (große Rissöffnung) kraftschlüssig zu verpressen. Schmälere Risse stellten keine Einschränkung der Gebrauchstauglickeit dar und wurden belassen.