Weiterentwicklung eines Schalungssystems der Art "Verlorene Schalung"

Abstract

Der Faktor „Zeit“ gewinnt in unserer Gesellschaft immer stärker an Bedeutung. Dieser Trend, primär vorangetrieben durch die Wirtschaftsentwicklung, spiegelt sich auch in der Bauindustrie wider. Hierbei laufen in den letzten Jahr(zehnt)en intensiv Bestrebungen, mithilfe Industrieller Vorfertigung die auf der Baustelle auszuführenden Arbeitsschritte auf ein Minimum zu reduzieren. Dies ermöglicht nicht nur eine Verkürzung der Bauzeit, sondern in vielen Fällen auch eine Absenkung der Baukosten. Den Trends folgend wurde ein Schalungssystem entwickelt, das auf dem jahrtausendealten Prinzip der sog. „verlorenen Schalung“ basiert, jedoch moderne Materialien und hochindustrielle Technik einsetzt. Bei diesem System werden aus zementgebundenen Spanplatten großformatige Schalungselemente mit einem hohen Fertigungsgrad werkseitig hergestellt, die anschließend auf der Baustelle baukastenartig montiert werden. Nach dem Betonieren verbleiben die Elemente im Verbund mit dem Beton und tragen somit zu einer wesentlichen Ersparnis von Zeit und Arbeitsressourcen bei. Mit dem Ziel, das oben vorgestellte Schalungssystem zu optimieren, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Reihe von Untersuchungen durchgeführt, die jeweils einen separaten Teil des Systems behandelten. Mithilfe mechanischer Versuche an Verbundproben aus zementgebundenen Spanplatten und Beton wurden die Einflüsse untersucht, die sich auf die Verbundqualität auswirken. Des Weiteren wurden verschiedene Maßnahmen überprüft, die eine Verbundverstärkung bieten. Im zweiten Teil der Arbeit wurden mittels eines eigenentwickelten Prüfverfahrens die rissüberbrückenden Eigenschaften von ausgewählten Innenraumbeschichtungen und Beschichtungssystemen evaluiert. Durch den Vergleich der erhaltenen Messwerte mit der protokollierten Rissbildung eines mit dem Schalungssystem errichteten Testhauses, wurde überprüft, in wie weit diese Beschichtungen für die Überbrückung etwaiger Deformationen im Untergrund geeignet sind. Anhand der Ergebnisse aller Untersuchungen wurde ein Programm aus verschiedenen Maßnahmen zusammengestellt, dessen Implementierung eine gesamtheitliche Optimierung des Schalungssystems in Aussicht stellt.

The time factor is constantly gaining importance in our society. A trend, primarily driven by the economic development, also has a reflection on the construction industry. Over the past years intensive efforts have been made, by using industrial prefabrication, to reduce the work steps on the construction site to a minimum. This not only allows a reduction in the construction period, but in many cases also a reduction in the construction costs. Following the trends, a formwork system was developed that is based on the thousands of years old principle of the so-called "lost formwork", though now it uses modern materials and advanced industrial engineering. In this system a large-sized formwork elements with a high degree of industrial prefabrication are produced from cement bonded particle boards in the factory and subsequently mounted in a modular way on the site. After concreting, the elements bond permanently with the concrete and become part of the structure. Hence, the system contributes to a significant saving of time and labour resources during the construction process. With the aim to optimize the formwork system presented above, series of different experimental studies were carried out in this doctoral thesis, each of which dealt with a separate part of the system. By using mechanical tests on biomaterial (composite) specimen made of cement bonded particle boards (CBPB) and concrete, the influences that affect the bond quality were examined. In addition, various measures that offer bond enhancement have been reviewed. In the second part of the thesis by using own developed test method, the crack bridging properties of selected interior coatings and coating systems were evaluated. By comparing the obtained test results with the recorded crack formation of a building that has been constructed with the studied formwork system, it was examined how far the tested coatings could be used for preventing cracks in the interior. Based on the results of all studies, a programme of various measures whose implementation promises an overall optimisation of the system has been set up.