27. August 2021

Von der Wahl des richtigen Betons

 

Ab Sommer 2021 soll am Grimsel die neue Spitallamm Staumauer in die Höhe wachsen. Für optimale Ergebnisse ist die Wahl des richtig zusammengesetzten Betons entscheidend. Deshalb finden im Vorfeld eine ganze Reihe von Beton-Versuchen statt.

Text: Annette Marti, Fotos: David Birri

Alle Augen sind auf Jacques Burdin gerichtet. Was wird er sagen? Der Franzose, der als Betonexperte für die KWO arbeitet, nähert sich dem frischen Beton, der soeben unter lautem Gepolter aus einem Rohr der neuen Betonanlage in die Mulde des Kippers gefallen ist. Mit der Vibrationsnadel wird die zähflüssige Masse verdichtet. Was hier passiert, ist für den gesamten Prozess des Betonierens an der neuen Spitallamm Staumauer von grösster Wichtigkeit. In verschiedenen Versuchen wird ermittelt, wie genau die Rezeptur des Betons aussehen muss und ob die bereits gemachten Überlegungen der Praxis standhalten.

 

200‘000 Kubikmeter Beton werden verbaut

Insgesamt werden durch die ARGE Grimsel, bestehend aus den Firmen Frutiger, Implenia Schweiz und Ghelma Baubetriebe, in den nächsten fünf Jahren mehr als 200’000 Kubikmeter Beton verbaut. Der Beton muss sehr hohe Anforderungen erfüllen. Eine wie bei sonstigen Bauten verwendete Mischung würde die besonderen Anforderungen für eine Staumauer nicht erfüllen. Bauleiter Philipp Oswald erklärt: «Auf keinen Fall darf sich der Beton zu schnell erwärmen, weil sich sonst hohe Temperaturspannungen und damit Risse bilden könnten. Trotzdem muss die Masse einfach zu verarbeiten sein, denn wir müssen schnell vorwärts machen.» Einer der Knackpunkte», so Oswald, «ist der Zementgehalt. Wir möchten einen möglichst tiefen Anteil Zement erreichen, weil damit auch die Wärmeentwicklung geringer ist.»
 

Ein Betonwerk ohne Armierungseisen
Startschuss für die Betonarbeiten ist die Grundsteinlegung am 23. Juni 2021. Alles, was in den bisherigen zwei Bausaisons geschah, hatte mit Felsabtrag, Bauinstallationen oder Vorbereitungen zu tun. Die neue Mauer wird wie ein Legobauwerk in Blöcken emporwachsen. Armierungseisen braucht es nicht, die Stabilität ist durch die Form der sogenannten doppelt gekrümmten Bogenstaumauer gegeben.

 

Jaques Burdin inspiziert jetzt die Beschaffenheit des Betons in der Mulde. Praktisch alle Entscheidungsträger der KWO und der ARGE Grimsel sind auf dem Bauplatz versammelt, um die Betonversuche mitzuverfolgen. Der Baggerführer zieht die Vibrationsnadel aus der Masse, kurz darauf steigt einer der Baufachleute auf den Beton, der bereits fester geworden ist, und prüft mit federnden Bewegungen beider Beine, wie stark die Oberfläche nachgibt. Daniel Kalbermatter, Leiter der Betonanlage, wird angewiesen, das Zusatzmittel anders zu dosieren und eine neue Mischung vorzubereiten. Auf die Frage, wie er sehe, ob der Beton den Ansprüchen genüge oder nicht, gibt Experte Burdin wenig später eine überraschende Antwort: «Man hört es bereits im Mischer, je nach Konsistenz des Betons tönt es anders. Das mag vielleicht erstaunlich klingen, aber der Beton spricht mit einem, wenn man ihn ein bisschen kennt.»


Drei verschiedene Betonarten kommen zum Einsatz

Die Betonmasse ist derweil in verschiedene Behälter gefüllt worden. Einige Eigenschaften werden im mobilen Baustoff-Labor vor Ort geprüft, andere in einem spezialisierten Labor in Bern. Im Zelt am Fusse der Betonanlage lässt sich am noch frischen Beton etwa Rohdichte oder Luftgehalt untersuchen. Besonders ins Auge stechen zwei grosse Pfannen auf einem Gaskocher, in denen ein Mitarbeiter des Prüflabors mit einer Kelle Beton umrührt. Die Probe wird aufgeheizt und ausgetrocknet, um den Wassergehalt der Masse zu bestimmen. Die groben Bestandteile dieser Art von Betonmischung sind in den Pfannen besonders gut zu sehen. Für die Spitallamm-Mauer kommen nämlich Mischungen mit Korngrössen bis zu 125 Millimeter zum Einsatz. Das sind viel grössere «Brocken» als bei herkömmlichen Betonmischungen. Bauleiter Philipp Oswald erklärt: «Wir verwenden drei verschiedene Arten von Beton: Massenbeton, Vorsatzbeton und Kontaktbeton. Jede dieser Mischungen setzt sich anders zusammen. »

 

Die Korngrössen bis zu 125 Millimeter sind Bestandteil des Massenbetons, der wenig Wärme entwickeln sollte und im Innern der Mauer eingebaut wird. An der Oberfläche, also gegen die Luft hin und auf der Seite des Wassers, wird Vorsatzbeton verwendet, der den Temperaturschwankungen besonders gut und eine hohe Wasserdichtigkeit aufweist. Wo die Mauer seitlich auf die Felsen trifft und an anderen Schnittstellen, kommt die dritte Art zum Zug, der sogenannte Kontaktbeton, eine Mischung von besonderer Festigkeit, die wie Klebematerial

wirkt.

Material stammt aus der Region
Nur Zement, Flugasche und Zusatzmittel werden für die Betonmischungen zugekauft, das restliche Material stammt vom Aushub für die neue Mauer und von einer bisherigen Materialdeponie in der Nähe. Der Kreislauf funktioniert so: Alles Material, das beim Ausheben der Fundamente für die neue Mauer angefallen ist, wurde passabwärts zur Gerstenegg transportiert und dort gelagert. Gleich unterhalb der Staumauer des Räterichsbodensees steht seit Sommer 2020 das neue Kieswerk, in dessen Innern die Gesteinsbrocken automatisch zerkleinert, gewaschen, gesiebt und nach Grösse sortiert werden. Für die Betonproduktion wird das gesamte Aushubmaterial, wie auch Teile der alten Deponie schrittweise verarbeitet. Bis zum Gebrauch lagern die unterschiedlichen Komponenten vom Sand bis zu den grössten Steinen in Lagerboxen beim Kieswerk. Je nach Bedarf werden sie wieder zur Baustelle transportiert und in der Betonanlage zum wertvollen Baustoff abgemischt. Für diese Aufbereitung vor Ort habe man sich aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Umweltfreundlichkeit entschieden, sagt Benno Schwegler, Leiter Projekte KWO. Insgesamt, so rechnet er vor, müssen für die ungefähr 210’000 Kubikmeter Beton rund 500’000 Tonnen Material aufbereitet werden.


Nach den Betonversuche zieht Bauleiter Philipp Oswald ein erstes Fazit: «Es zeigt sich, dass die Rezepturen auch mit einem reduzierten Bindemittelgehalt funktionieren. Jetzt müssen wir die Dosierung des Fliessmittels noch besser justieren.» Die wichtigen Eckpunkte der Beton-Rezeptur stehen also fest. Auch das Kieswerk und die Betonanlage sind so weit bereit und die beiden WOLFF-Kräne wurden aufgestellt. Der Bau der neuen Staumauer kann beginnen.

Bei diesem Artikel handelt es sich um einen gekürzten Zweitabdruck aus dem Magazin „Grimselwelt“.

 

 

Ab Sommer 2021 soll am Grimsel die neue Spitallamm Staumauer in die Höhe wachsen. Für optimale Ergebnisse ist die Wahl des richtig zusammengesetzten Betons entscheidend. Deshalb finden im Vorfeld eine ganze Reihe von Beton-Versuchen statt.

Text: Annette Marti, Fotos: David Birri

Alle Augen sind auf Jacques Burdin gerichtet. Was wird er sagen? Der Franzose, der als Betonexperte für die KWO arbeitet, nähert sich dem frischen Beton, der soeben unter lautem Gepolter aus einem Rohr der neuen Betonanlage in die Mulde des Kippers gefallen ist. Mit der Vibrationsnadel wird die zähflüssige Masse verdichtet. Was hier passiert, ist für den gesamten Prozess des Betonierens an der neuen Spitallamm Staumauer von grösster Wichtigkeit. In verschiedenen Versuchen wird ermittelt, wie genau die Rezeptur des Betons aussehen muss und ob die bereits gemachten Überlegungen der Praxis standhalten.

200‘000 Kubikmeter Beton werden verbaut
Insgesamt werden durch die ARGE Grimsel, bestehend aus den Firmen Frutiger, Implenia Schweiz und Ghelma Baubetriebe, in den nächsten fünf Jahren mehr als 200’000 Kubikmeter Beton verbaut. Der Beton muss sehr hohe Anforderungen erfüllen. Eine wie bei sonstigen Bauten verwendete Mischung würde die besonderen Anforderungen für eine Staumauer nicht erfüllen. Bauleiter Philipp Oswald erklärt: «Auf keinen Fall darf sich der Beton zu schnell erwärmen, weil sich sonst hohe Temperaturspannungen und damit Risse bilden könnten. Trotzdem muss die Masse einfach zu verarbeiten sein, denn wir müssen schnell vorwärts machen.» Einer der Knackpunkte», so Oswald, «ist der Zementgehalt. Wir möchten einen möglichst tiefen Anteil Zement erreichen, weil damit auch die Wärmeentwicklung geringer ist.»

Ein Betonwerk ohne Armierungseisen
Startschuss für die Betonarbeiten ist die Grundsteinlegung am 23. Juni 2021. Alles, was in den bisherigen zwei Bausaisons geschah, hatte mit Felsabtrag, Bauinstallationen oder Vorbereitungen zu tun. Die neue Mauer wird wie ein Legobauwerk in Blöcken emporwachsen. Armierungseisen braucht es nicht, die Stabilität ist durch die Form der sogenannten doppelt gekrümmten Bogenstaumauer gegeben.

Jaques Burdin inspiziert jetzt die Beschaffenheit des Betons in der Mulde. Praktisch alle Entscheidungsträger der KWO und der ARGE Grimsel sind auf dem Bauplatz versammelt, um die Betonversuche mitzuverfolgen. Der Baggerführer zieht die Vibrationsnadel aus der Masse, kurz darauf steigt einer der Baufachleute auf den Beton, der bereits fester geworden ist, und prüft mit federnden Bewegungen beider Beine, wie stark die Oberfläche nachgibt. Daniel Kalbermatter, Leiter der Betonanlage, wird angewiesen, das Zusatzmittel anders zu dosieren und eine neue Mischung vorzubereiten. Auf die Frage, wie er sehe, ob der Beton den Ansprüchen genüge oder nicht, gibt Experte Burdin wenig später eine überraschende Antwort: «Man hört es bereits im Mischer, je nach Konsistenz des Betons tönt es anders. Das mag vielleicht erstaunlich klingen, aber der Beton spricht mit einem, wenn man ihn ein bisschen kennt.»

Drei verschiedene Betonarten kommen zum Einsatz
Die Betonmasse ist derweil in verschiedene Behälter gefüllt worden. Einige Eigenschaften werden im mobilen Baustoff-Labor vor Ort geprüft, andere in einem spezialisierten Labor in Bern. Im Zelt am Fusse der Betonanlage lässt sich am noch frischen Beton etwa Rohdichte oder Luftgehalt untersuchen. Besonders ins Auge stechen zwei grosse Pfannen auf einem Gaskocher, in denen ein Mitarbeiter des Prüflabors mit einer Kelle Beton umrührt. Die Probe wird aufgeheizt und ausgetrocknet, um den Wassergehalt der Masse zu bestimmen. Die groben Bestandteile dieser Art von Betonmischung sind in den Pfannen besonders gut zu sehen. Für die Spitallamm-Mauer kommen nämlich Mischungen mit Korngrössen bis zu 125 Millimeter zum Einsatz. Das sind viel grössere «Brocken» als bei herkömmlichen Betonmischungen. Bauleiter Philipp Oswald erklärt: «Wir verwenden drei verschiedene Arten von Beton: Massenbeton, Vorsatzbeton und Kontaktbeton. Jede dieser Mischungen setzt sich anders zusammen. »

Die Korngrössen bis zu 125 Millimeter sind Bestandteil des Massenbetons, der wenig Wärme entwickeln sollte und im Innern der Mauer eingebaut wird. An der Oberfläche, also gegen die Luft hin und auf der Seite des Wassers, wird Vorsatzbeton verwendet, der den Temperaturschwankungen besonders gut und eine hohe Wasserdichtigkeit aufweist. Wo die Mauer seitlich auf die Felsen trifft und an anderen Schnittstellen, kommt die dritte Art zum Zug, der sogenannte Kontaktbeton, eine Mischung von besonderer Festigkeit, die wie Klebematerial wirkt.

Material stammt aus der Region
Nur Zement, Flugasche und Zusatzmittel werden für die Betonmischungen zugekauft, das restliche Material stammt vom Aushub für die neue Mauer und von einer bisherigen Materialdeponie in der Nähe. Der Kreislauf funktioniert so: Alles Material, das beim Ausheben der Fundamente für die neue Mauer angefallen ist, wurde passabwärts zur Gerstenegg transportiert und dort gelagert. Gleich unterhalb der Staumauer des Räterichsbodensees steht seit Sommer 2020 das neue Kieswerk, in dessen Innern die Gesteinsbrocken automatisch zerkleinert, gewaschen, gesiebt und nach Grösse sortiert werden. Für die Betonproduktion wird das gesamte Aushubmaterial, wie auch Teile der alten Deponie schrittweise verarbeitet. Bis zum Gebrauch lagern die unterschiedlichen Komponenten vom Sand bis zu den grössten Steinen in Lagerboxen beim Kieswerk. Je nach Bedarf werden sie wieder zur Baustelle transportiert und in der Betonanlage zum wertvollen Baustoff abgemischt. Für diese Aufbereitung vor Ort habe man sich aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Umweltfreundlichkeit entschieden, sagt Benno Schwegler, Leiter Projekte KWO. Insgesamt, so rechnet er vor, müssen für die ungefähr 210’000 Kubikmeter Beton rund 500’000 Tonnen Material aufbereitet werden.

Nach den Betonversuchen zieht Bauleiter Philipp Oswald ein erstes Fazit: «Es zeigt sich, dass die Rezepturen auch mit einem reduzierten Bindemittelgehalt funktionieren. Jetzt müssen wir die Dosierung des Fliessmittels noch besser justieren.» Die wichtigen Eckpunkte der Beton-Rezeptur stehen also fest. Auch das Kieswerk und die Betonanlage sind so weit bereit und die beiden WOLFF-Kräne wurden aufgestellt. Der Bau der neuen Staumauer kann beginnen.

Bei diesem Artikel handelt es sich um einen gekürzten Zweitabdruck aus dem Magazin „Grimselwelt“.

 

 

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