Spannbeton

Die Definition von Spannbeton

Spannbeton ist nicht, wie der Name es vermuten lässt, Beton mit Stahl vermischt.

Es ist vielmehr eine Variante des Stahlbetons mit zusätzlicher äußerer Längskraft, welcher besonders zum Vorspannen im Spannbetonbau Verwendung findet. Der Spannbeton unterscheidet sich vom Stahlbaubeton durch seine planmäßige Vorspannung der Spannglieder. Dabei stützen sich die gedehnten Spannglieder durch ihre Anker auf dem Beton ab, wodurch dieser eine besondere Druckbelastung erhält. Bei gekrümmter oder geknickter Führung der Spannglieder werden zusätzliche Umlenkkräfte erzeugt. Durch die Vorspannung ist das Bauteil dermaßen belastet, dass bei Überlagerung mit den äußeren Einwirkungen keine Betonzugspannung entsteht. Da der normale Beton nur sehr geringe Zugspannung aufnehmen kann, bevor er reißt, dafür aber sehr große Druckspannung, ist der vorgespannte Beton erheblich besser nutzbar. Das Bauteil ist in sich steifer und weist selbst bei großen Stützweiten und hohen Lasten nur sehr geringe Verformungen auf. Besonders im Brückenbau, aber auch im Behälterbau und im Hochbau wird heutzutage Spannbeton verwendet.

Wie die Vorspannung entsteht
Die Spanndrähte sind kraftschlüssig so mit dem Beton verbunden, dass eine Relativverschiebung erst gar nicht entstehen kann. Bei der Vorspannung mit einem sofortigen Verbund ist eine direkte Verbindung zwischen Spanndraht und Beton vorhanden. Diese besondere Methode geschieht in erster Linie in einem Spannbett von Fertigbauteilen, wo gegen äußere Widerlager gespannte Spanndrähte in das Fertigteil einbetoniert werden. Ist der Beton ausgehärtet, so werden die äußeren Widerlager entfernt. Durch diese Verbindung ist im Fertigteil die Spannkraft aufgebracht. Diese Vorspannmethode kann jedoch nur bei geraden Spannstahlführungen möglich. Sie wird insbesondere zur Herstellung von Eisenbahnbetonschwellen angewendet. Dagegen wird bei der Vorspannung mit nachträglicher Verbindung die Spanndrähte in einem profilierten Rohr zusammengefasst und mit Ankern an beiden Enden ohne Vorspannung in das Bauteil einbetoniert. Hat der Beton abgebunden, so werden die Spanndrähte an den beweglichen Ankern gespannt. Danach werden die Rohre mit Einpressmörtel so gefüllt, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Beton und Stahl entsteht. Hierbei kann die Kabelführung auch gekrümmt sein, sodass sich bei der Verarbeitung sehr viele Objekte herstellen lassen.

Der Korrosionsschutz
Durch äußere Witterungseinflüsse kann der Beton kriechen und schwinden, sodass eine hohe Vordehnung erforderlich ist. Dies wiederum bedeutet, dass der Querschnitt des Spanngliedes so klein wie möglich sein muss. Wenn die Spanngliedstähle unter hoher Spannung stehen, sind sie besonders korrosionsgefährdet. Daher ist der Schutz vor Korrosion durch Einpressmörtel und Beton sehr sorgfältig auszuführen. So wird bei Vorspannungen ohne Verbund der Korrosionsschutz durch Fettpressung in das Kunststoffrohr, in dem der Spannstahl liegt, durchgeführt.