Anlage 7 Untersuchung BVZ-Tiefgarage.pdf

Vorlage 2017 1983 / Anlage 7 Parkhaus BVZ Umstrukturierung der Verwaltungsstandorte hier: Untersuchung der Tiefgarage Stadt Bochum Zentrale Dienste Wittener Str. 47 44777 Bochum Die Ingenieurgesellschaft ZERNA Planen und Prüfen GmbH wurde durch die Zentralen Dienste der Stadt Bochum beauftragt, aus statisch-konstruktiver Sicht eine Bauwerksbewertung an dem oben genannten Bauwerk durchzuführen. Im Rahmen der Umstrukturierung der Verwaltungsstandorte an dem Gebäude des BVZ wurde die Tiefgarage ergänzend in die laufenden Untersuchungen mit aufgenommen. Die bestehende Tiefgarage aus dem Jahr 1978 wurde zur Betrachtung der mittel- bis langfristigen Nutzung auf Schäden bezüglich des Chlorideintrags untersucht. Hierzu fanden Ortstermine zur Untersuchung am 27.08.2015 und 28.08.2015 statt. Das Bauwerk BVZ befindet sich hinter dem Rathaus der Stadt Bochum. Die Tiefgarageneinfahrt befindet sich am Westring in Bochum. Seite 1/5 ZERNA Planen und Prüfen GmbH Beratende Ingenieure Amtsgericht Bochum - Handelsregister B13744 Geschäftsführende Gesellschafter: Dr.-Ing. Dieter Lehnen, Dipl.-Ing. Joachim Meyer, Dr.-Ing. Ludger Speier, Dr.-Ing. Ingo Spohr Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2008 Berlin / Bochum / Gelsenkirchen / Hamburg / Hoyerswerda / Köln / München / Salzgitter / Stuttgart Unternehmenszentrale Lise-Meitner-Allee 11 44801 Bochum Tel. 0234 92 04-0 Fax 0234 92 04-1000 info@zpp.de www.zpp.de Seite 2/5 Bei der Tragkonstruktion der Tiefgarage handelt es sich um eine Stahlbetonkonstruktion. Die Tiefgaragendecken haben einen Estrichdicke von ca. 3 cm und bestehen aus einer Stahlbetonrippenkonstruktion mit einer Deckenplattendicke von ca. 10cm. Durch die Nutzung kommt es in den Streuperioden zu einem Eintrag von Chloriden (Salzen) in die Deckenkonstruktionen. Diese Chloride können schwerwiegende Schäden an den tragenden Bauteilen verursachen. Auszug Planunterlagen der oberen Geschossdecke (nur Beispiel) Statische Planunterlagen der Tiefgaragendecken lagen nicht vor. Die tragenden Konstruktionen sind aber analog zu den oberen Geschossdecken ausgeführt. Es wurden stichprobenhaft Chloriduntersuchungen an den Stahlbetondecken und Stahlbetonstützen sowie Untersuchungen zur Karbonatisierung des Betons durchgeführt. Im Zuge der Untersuchung wurden für die Chloriduntersuchung 90 Proben an 30 Messstellen entnommen. Die Fotodokumentation der Ortstermine und Untersuchungen ist in Anlage 1 dargestellt. Die Auswertung der Ergebnisse der Proben ist in der Anlage 2, die Laboruntersuchungen in der Anlage 3 beigefügt. Chloriduntersuchung / Entnahme von Bohrmehlproben Es erfolgte durch die ZERNA Planen & Prüfen GmbH die Entnahme von Bohrmehlproben in insgesamt 30 Bereichen in den vier Parkebenen. Auf der Grundlage der ermittelten Werte wird der Zustand der Bauwerkssituation hinsichtlich chloridinduzierter Bewehrungskorrosion erfasst. Seite 3/5 Chloride können ab einem bestimmten Masseanteil eine schädigende Wirkung auf den Bewehrungsstahl von Bauwerken haben. Dabei ist chloridinduzierte Korrosion ein besonders aggressiver Schädigungsmechanismus, bei dem die Bewehrung nicht in der Fläche, sondern lokal angegriffen und der Querschnitt beträchtlich gemindert werden kann. In diesem Zusammenhang spricht man von der sogenannten „Lochfraßkorrosion“. Der Zementstein des Betons, auf den die Anwesenheit von Chloriden keinen schädigenden Einfluss hat, ist in der Lage Chloride zu binden. Gemäß der europäischen Norm EN206 und der DIN 1045-2 ist ein Grenzwert für Spannbeton von 0,2 M.-% bzw. 0,4M.-% für Stahlbeton vorgesehen. Die Bohrmehlproben wurden an 30 Stellen entnommen. An vier der 26 Stellen wurden zusätzlich Bohrmehlproben des Estrichs entnommen. So ergeben sich 30 Entnahmestelle mit je drei Proben und eine Durchnummerierung der Proben von 1 bis 90. Der Chloridgehalt der Proben wurde im Labor ermittelt. Um eine Aussage über die Verteilung der jeweiligen Belastung über den Querschnitt zu erhalten, ist die Bohrmehlentnahme in den Tiefen 0 – 10mm, 10 – 20mm und 20 – 30mm vorgenommen worden. Die Entnahmestellen wurden in den verschiedenen Parkebenen wie folgt aufgeteilt: Im 1. UG: An 2 Stellen : Proben des Schutzestrichs An 4 Stellen : Proben des Betons im Fahrbahnbereich unterhalb des Schutzestrichs An 3 Stellen : Proben des Betons im Parkflächenbereich unterhalb des Schutzestrichs An 1 Stelle : Proben der Betons im Spritzwasserbereich der Stütze Im 2. UG: An 2 Stellen : Proben des Schutzestrichs An 4 Stellen : Proben des Betons im Fahrbahnbereich unterhalb des Schutzestrichs An 3 Stellen : Proben des Betons im Parkflächenbereich unterhalb des Schutzestrichs An 1 Stelle : Proben der Betons im Spritzwasserbereich der Stütze Im 3. UG: An 3 Stellen : Proben des Betons im Fahrbahnbereich unterhalb des Schutzestrichs An 3 Stellen : Proben des Betons im Parkflächenbereich unterhalb des Schutzestrichs An 1 Stelle : Proben der Betons im Spritzwasserbereich der Stütze Im 4. UG: An 1 Stellen : Proben des Betons im Fahrbahnbereich unterhalb des Schutzestrichs An 1 Stellen : Proben des Betons im Parkflächenbereich unterhalb des Schutzestrichs An 1 Stelle : Proben der Betons im Spritzwasserbereich der Stütze Seite 4/5 Die Probenanzahl und die Auswahl der Entnahmestellen wurden so gewählt, dass die Bauwerkssituation hinsichtlich der Chloridbelastung mit einem möglichst geringen Aufwand repräsentativ dargestellt werden kann. Wie zu erwarten, ist die Chloridbelastung im Fahrbahnbereich deutlich erhöht und nimmt in den tieferen Parkebenen stetig ab. So weisen in den ersten beiden Parkebene 1.UG und 2.UG insgesamt sieben Proben deutliche, über dem Grenzwert von 0,4 M.-% liegende Chloridbelastungen auf. In den unteren Parkebenen 3.UG und 4.UG liegen hingegen nur drei Stellen über dem zulässigen Grenzwert. Dies sind im Einzelnen die Proben an den Stellen 4, 5, 11-17, 21 und 23. Karbonatisierungsuntersuchung Es erfolgte durch die ZERNA Planen & Prüfen GmbH am 27.08.2015 eine Karbonatisierungsuntersuchung an insgesamt 6 Stahlbetonstützen in den verschiedenen Parkebenen zur Bestimmung der aktuellen Karbonatisierungstiefe. Auf der Grundlage der ermittelten Werte soll eine Beurteilung der Bauwerkssituation hinsichtlich der Karbonatisierungstiefe erfolgen. Durch Karbonatisierung des Betons wird der pH- Wert des Betons herabgesetzt. Das alkalische Milieu im Beton bildet den Schutzmechanismus für die Bewehrung. In einem karbonatisierten Beton kann in Verbindung mit Sauerstoff oder Feuchtigkeit die Bewehrung korrodieren, was eine Volumenzunahme mit sich bringt. Die daraus resultierenden Spannungen können so groß werden, dass die Betondeckung schließlich abplatzt. Die Karbonatisierungstiefe gibt Aufschluß, bis zu welcher Tiefe des Bauteils noch ein alkalisches, die Bewehrung schützendes, Milieu vorhanden ist. Bei der Durchführung der Karbonatisierungsuntersuchung werden nichtkarbonatisierte Bereiche durch die Phenolphtaleinlösung rot- violett verfärbt, während karbonatisierte Bereiche farblos bleiben. Die Karbonatisierungsuntersuchungen wurden in den Parkebenen 1.UG und 2.UG an jeweils zwei Stützen und in den Parkebenen 3.UG und 4.UG an jeweils einer Stütze in der Höhe von ca. 1,50m durchgeführt. Es wurden in jede Stütze Löcher mit der Tiefe 10mm gebohrt und durch aufsprühen der Phenolphtaleinlösung die Karbonatisierung des Betons überprüft. Falls sich bei einer Tiefe von 10mm keine Verfärbung des Betons einstellte wurde das Loch um weitere 10mm tiefer gebohrt bis eine Verfärbung zu erkennen war. Seite 5/5 Alle Stützen zeigen im Durchschnitt eine Karbonatisierungstiefe von 2cm und liegen, bei einer zu erwartenden Betondeckung von ca. 3cm, demnach im nicht kritischen Bereich. Zusammenfassung Stellen 1, 7, 8, 9, 18, 19, 20, 22, 24, 26 unter dem Grenzwert von 0,4 Stellen 2, 3, 6, 10, 25 bei ca. 15mm wird Grenzwert unterschritten Stellen 4, 5, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 21, 23 weit über dem Grenzwert max. ca. 5,0 Alle oben genannten Stellen und Werte beziehen sich auf die Proben im tragenden Stahlbeton nicht im Estrich! Der vorhandene Estrich ist bereits an den untersuchten Bereichen mit Chloriden durchzogen. Die Chloridgehalte sind vielen Bereichen bereits in der tragenden Stahlbetonkonstruktion überschritten. Das heißt die Chloride sind durch den Estrich in die Stahlbetonkonstruktion eingetragen. Die Deckensysteme haben im Bereich der Stahlbetonrippen und Stahlbetondeckenplatten eine statisch erforderliche obere Bewehrungslage. Diese ist insbesondere im Bereich der tragenden Stahlbetonstützen für die Standsicherheit relevant. Bei Annahme einer Betonüberdeckung von ca. 2,5cm bis 3,0cm der Stahlbetonkonstruktion besteht aus unserer Sicht bereits kurzfristig Handlungsbedarf. Hier sollte auch mit dem Betreiber der Tiefgarage das weitere Vorgehen abgestimmt werden. A.Z.: 31737.1 Dipl.-Ing. Lohmann Bochum, den 15.10.2015