Holz-Beton-Verbund-Decken mit Recyclingbeton
- Degree programme: BSc in Holztechnik
- Author: Gian Salzgeber
- Thesis advisors: Rafael Häni, Prof. Dr. Cornelius Oesterlee
- Expert: Matthias Eisele
- Industrial partner: PIRMIN JUNG Schweiz AG Rain
- Year: 2022
Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decke) werden immer häufiger im mehrgeschosigen Wohnungsbau sowie bei Schul- und Hotelbauten eingesetzt. Aufgrund dem zunhemendem Bedürfniss diese Gebäude ressorcenschonender zu erstellen, gewinnt die Verwenung von Recyclingbeton vermehrt an Bedeutung. Diese Arbeit anlysiert Eigenschaften und Auswirkungen in Bezug auf das Tragverhalten sowie auf die Nachhaltigkeit, welche durch dei Verwendung von Recyclingbeton bei HBV-Decken entstehen.
Ausgangslage
Das wachsende Bewusstsein für ressourcenschonendes Bauen führt vermehrt zum Wunsch den Überbeton bei HBV-Decken mit Recyclingbeton auszuführen. Dies erfordert eine entsprechend ganzheitliche Analyse, inwiefern die HBV-Decke mit Recyclingbeton mit all ihren Vorteilen die technischen, ökologischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfüllen kann.
Ziel
Ziel der Thesis ist es, eine HBV-Decke mit Recyclingbeton zu charakterisieren und die entstehenden Auswirkungen auf das Tragverhalten und die Nachhaltigkeit darzustellen. Es wird aufgezeigt, welche Parameter die Erreichung der Grenzzustände der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit, sowie eine Reduktion der Ökobilanz des Deckensystems massgebend beeinflussen. Durch diese Analysen werden mögliche Massnahmen, durch welche sich das betrachtete Deckensystem optimieren lässt, beschrieben.
Methodik
Um die Auswirkungen auf das Tragverhalten und die Ökobilanz darzustellen, wurde vertieft auf die Charakteristik von Recyclingbeton eingegangen. Es wurde evaluiert, welche Zementsorten sich unter möglichst gleichbleibenden technischen Eigenschaften der HBV-Decke für eine nachhaltigere Ausführung eignen. Potenzielle Betonrezepturen von unterschiedlichen Schweizer Betonherstellern bilden die Grundlage der Untersuchung. Das Tragverhalten wurde dabei unter Berücksichtigung der neuen Empfehlungen der Technical Specification 2021 detailliert untersucht. Als Basis für die Ermittlung der Ökobilanz der HBV-Decke dienen die anerkannten Ökobilanz-Kennwerte der KBOB Empfehlung. Ebenfalls wurde die potenzielle Erreichbarkeit von Nachhaltigkeitskriterien durch die Verwendung von Recyclingbeton beurteilt.
Erkenntnisse
Mit den Erkenntnissen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass es Recyclingbetonsorten gibt, welche sich für den Einsatz im mehrgeschossigen Wohnungsbau eignen. Es wurde gezeigt welche Parameter berücksichtigt werden müssen, damit sich eine umweltfreundlichere Recyclingbetonrezeptur entwerfen lässt, und wie dies bereits bei der Planungsphase beeinflusst werden kann. Ausserdem zeigte sich, dass sich die Ökobilanz und die Erreichung der Nachhaltigkeitskriterien des Deckensystems zu einem wesentlichen Anteil durch die Holzkonstruktion und den Bodenaufbau beeinflussen lässt, wodurch die Auswirkungen des Recyclingbetons relativiert werden. Ein Vergleich mit einer Stahlbetondecke bestätigt, dass sich die untersuchten HBV-Deckenaufbauten aus ökologischer Sicht sinnvoll einsetzen lassen.
