Beton, Stahlbeton, Spannbeton

Nach [Schor83b] ist Beton ein Baustoff aus natürlichen oder künstlichen Zuschlagkörnern, die durch Bindemittel im flüssigen Zustand umhüllt werden (Frischbeton) und im erhärteten Zustand des Bindemittels von diesem dauerhaft verkittet sind (Festbeton).

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf Zementbetone, deren Bindemittel ausschließlich aus Zement bestehen.

Die Herstellung von Betonrohren wurde in Deutschland um 1850 unmittelbar nach der Errichtung der ersten Zementfabriken aufgenommen [BDB78] . Ihr eigentlicher großtechnischer Einsatz in der Kanalisation der Städte begann jedoch erst mit dem Aufschwung der deutschen Portland-Zement-Industrie Anfang der achtziger Jahre des 19. Jahrhunderts, der die Rohrfertigung von kostspieligen Zementimporten unabhängig und somit konkurrenzfähig zu den Steinzeugrohren machte. Aber nicht nur Kostengründe waren die Ursache für den verstärkten Einsatz von Betonrohren in der Kanalisation, sondern auch die vielfältigen Möglichkeiten, die sich aus dem Baustoff und der Fertigungstechnik ergaben. So bestand z.B. beim Betonrohr keine Beschränkung mehr bezüglich Querschnittsform und -abmessungen, so daß eine bessere Anpassung an den zeitlichen Wechsel in der Wasserführung möglich wurde [Büsin12] .

Die ersten bewehrten Rohre aus Beton (damals Zementröhren mit Eiseneinlagen oder Eisenbetonrohre genannt) wurden vor der Jahrhundertwende im Jahre 1889 vorgestellt [Probs51] .

Heute unterscheidet man zwischen Betonrohren, Stahlbeton(-druck)rohren und Spannbeton(-druck)rohren.

Erste Richtlinien für die Qualitätseigenschaften von Betonrohren entstanden in Deutschland mit der Gründung des Deutschen Beton-Vereins im Jahre 1899. Sie führten nach Bildung des Normenausschusses der Deutschen Industrie e.V. im Jahre 1917 (seit 1926 Deutscher Normenausschuß e.V. und seit 1975 DIN Deutsches Institut für Normung e.V.) zu einer der ersten Fertigteilnormen mit der Bezeichnung DIN 1201 "Kanalisationsrohre - Beton, Maß- und Gütenorm" aus dem Jahre 1923.

Eine Übersicht zur historischen Entwicklung der Normen für Rohre aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton enthält (Tabelle 1.7.7-1) .

Tabelle 1.7.7-1:

Übersicht zur historischen Entwicklung der Normen für Rohre aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton

DIN DIN EN	Ausgabe− datum	Titel
DIN 1201	02.23	Kanalisationsrohre; Beton (Folgenorm: DIN 4032)
DIN 1201	02.23	Beiblatt Kanalisationsrohre; Beton
DIN 4032	07.39	Betonrohre; Bedingungen für die Lieferung und Prüfung
DIN 4032	07.39	Beiblatt; Richtlinien für die Beförderung (Folgenorm: DIN 19695)
DIN 4032	04.59	Blatt 1; Rohre und Formstücke aus Beton; Abmessungen, Herstell- und Gütebestimmungen, Prüfung
DIN 4032	04.59	Blatt 2; Technische Lieferbedingungen
DIN 4032	04.59x	Blatt 1; Rohre und Formstücke aus Beton; Abmessungen, Herstell− und Gütebestimmungen, Prüfung (x09.60)
DIN 4032	07.73	Betonrohre und -formstücke; Maße, Technische Lieferbedingungen
DIN 4032	(08.75)	Entwurf Teil 21; Vordruck für Prüfbericht, Ergänzung zu DIN 4032
DIN 4032	01.81	Betonrohre und Formstücke; Maße und Technische Lieferbedingungen
DIN pr EN 1916	08.95	Rohre und Formstücke aus Beton, Stahlfaserbeton und Stahlbeton
DIN 4035	05.39	Eisenbetonrohre; Bedingungen für die Lieferung und Prüfung
DIN 4035	05.39x	Stahlbetonrohre; Bedingungen für die Lieferung und Prüfung (x09.59)
DIN 4035	12.68	Stahlbetonrohre; Bedingungen für die Lieferung und Prüfung
DIN 4035	09.76	Stahlbetonrohre, Stahlbetondruckrohre und zugehörige Formstücke aus Stahlbeton; Maße, Technische Lieferbedingungen
DIN 4035	08.95	Stahlbetonrohre und zugehörige Formstücke; Maße, Technische Lieferbedingungen
DIN pr EN 1916	08.95	Rohre und Formstücke aus Beton, Stahlfaserbeton und Stahlbeton
DIN 4036	05.39	Eisenbetondruckrohre; Bedingungen für die Lieferung und Prüfung (Folgenorm: DIN 4035, Ausgabe 09.76)
DIN 4037	05.39	Eisenbetondruckrohre; Richtlinien für die Abnahme von Eisenbetondruckrohrleitungen
DIN EN 639	12.94	Allgemeine Anforderungen für Druckrohre aus Beton, einschließlich Rohrverbindungen und Formstücke
DIN EN 640	12.94	Stahlbetondruckrohre und Betondruckrohre mit verteilter Bewehrung (ohne Blechmantel), einschließlich Rohrverbindungen und Formstücke
DIN EN 641	12.94	Stahlbetondruckrohre mit Blechmantel, einschließlich Rohrverbindungen und Formstücke
DIN EN 642	12.94	Spannbetondruckrohre mit Blechmantel, einschließlich Rohrverbindungen, Formstücke und besondere Anforderungen an Spannstahl für Rohre
DIN 52150	06.38x	Prüfung von Rohren aus spröden Stoffen; Widerstandsfähigkeit gegen Scheiteldruck (Scheiteldruckfestigkeit); (DIN DVM 2150 ist seit Juni 1949 DIN 52150) (x03.55)
Ein Kreuz hinter dem Ausgabedatum kennzeichnet, daß gegenüber der Norm mit gleichem Ausgabedatum, jedoch ohne Kreuz, eine unwesentliche Änderung vorgenommen wurde.

Die maßgebenden Fachnormen für diese Rohre sind der (Tabelle 1.7.7-2) zu entnehmen.

Tabelle 1.7.7-2:

Übersicht über Normen für Rohre aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton nach DIN 2410 Teil 3 (03.78) [DIN2410]

Rohrart Benennung	Maßnorm	Technische Liefer− bedingungen	Werkstoff	Nenndruck− stufe	Nennweiten− bereich
Betonrohre, kreisförmiger Querschnitt mit: normaler Wanddicke verstärkter Wanddicke Sonderform¹⁾	DIN 4032	DIN 4032	Beton nach DIN 4032 und DIN 1045	drucklos	100 bis 1500
Betonrohre, eiförmiger Querschnitt mit: normaler Wanddicke Sonderform¹⁾					500 x 750 bis 1200 x 1800
Sonderquerschnitt²⁾					sinngemäß wie kreis− und eiförmiger Querschnitt
Stahlbetonrohre³⁾, kreisförmiger Querschnitt	DIN 4035	DIN 4035	Beton nach DIN 4032 und DIN 1045	drucklos	250 bis 4000 und größer
Stahbetonrohre, sonstige Formen⁴⁾	DIN 4035	DIN 4035	Beton nach DIN 4032 und DIN 1045	drucklos	sinngemäß wie kreisförmiger Querschnitt
Stahlbetondruckrohre³⁾	DIN EN 639 640 641	DIN EN 639 und 640	DIN EN 639 640	für den Einzelfall zu bemessen	200 bis 4000 und größer
Spannbetondruckrohre³⁾	DIN EN 642	DIN EN 642	DIN EN 639	für den Einzelfall zu bemessen	500 bis 4000 und größer
¹⁾ Sonderformen können mit Wanddicken und Scheiteldruckkräften entsprechend den statischen Erfordernissen ausgeführt werden ²⁾ Sonderquerschnitte, z.B. Maulquerschnitt, Rechteckquerschnitt und Querschnitt mit Rinne, können nach hydraulischen Erfordernissen ausgeführt werden ³⁾ Siehe auch DVGW−KfK−Arbeitsblatt W 316 "Verwendung von Rohren aus Spannbeton und Stahlbeton in der Trinkwasserversorgung" Vertrieb: ZfGW-Verlag GmbH, Frankfurt. ⁴⁾ Sonstige Formen, z.B. Rohre mit Fuß, oder andere Querschnitte nach DIN 4263 (Ei−, Maul−, Rechteckquerschnitte, Querschnitte mit Rinne und andere Querschnitte) können nach hydraulischen und statischen Erfordernissen ausgeführt werden.

Rohre aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton können in Abhängigkeit von der gewünschten Konstruktion hinsichtlich der Baulänge, Wanddicke, Rohrform und Bewehrung nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden.

Übliche Herstellungsmethoden sind das Rüttel-, Rüttelpreß-, Vakuum-, Schleuder- und Walzverfahren. Dabei ist grundsätzlich zu unterscheiden zwischen Verfahren der Sofortentschalung und Verfahren mit Erhärtung in der Schalung.