Querkrafttragfähigkeit von Bauteilen aus Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung im Anwendungsbereich der BK-E

Mit dem Konzept des zirkulären Bauens wird der zunehmenden Rohstoffverknappung durch die Wiederverwendung von Bauteilen oder Abbruchmaterial als neuem Baustoff entgegengewirkt. Ein Ansatz des zirkulären Bauens besteht in der Verwendung von gebrochenem Altbeton als rezyklierte Gesteinskörnung im Beton. Mit der bauaufsichtlichen Einführung der DIN 1045-2:2023 dürfen in der Betonklasse BK-E bis zu 45 Vol.-% der groben natürlichen Gesteinskörnung durch rezyklierte Gesteinskörnung von Typ 1 (≥ 90 Vol.‑% Betonabbruch) bzw. bis zu 35 Vol.-% von Typ 2 (≥ 70 Vol.‑% Betonabbruch) ausgetauscht werden. Auch die Verwendung von feiner rezyklierter Gesteinskörnung des Typs 1 darf bis 20 Vol.-% der austauschbaren groben Gesteinskörnung eingesetzt werden, sofern die Einhaltung der Anforderungen an die stoffliche Zusammensetzung gegeben ist. Die Festigkeitsklasse in der BK-E ist bislang auf C30/37 begrenzt, obwohl eine zielsichere Betonherstellung mit rezyklierter Gesteinskörnung auch in höheren Festigkeitsbereichen realistisch scheint.

In einem aktuellen gemeinsamen Forschungsvorhaben des Instituts für Massivbau der RWTH Aachen und dem Fachgebiet Werkstoffe im Bauwesen der RPTU Kaiserslautern-Landau werden experimentelle und theoretische Untersuchungen durchgeführt, mit dem Ziel, die Anwendungsgrenzen in der BK-E zu erweitern. Aus bemessungstechnischer Sicht ist die Untersuchung des Querkrafttragverhaltens von Bauteilen mit rezyklierter Gesteinskörnung relevant (Abb.), da in der neuen Generation des Eurocode 2 eine Reduktion der rechnerischen Querkrafttragfähigkeit von Bauteilen ohne Querkraftbewehrung in Abhängigkeit der Substitutionsrate um bis zu 20 % bei 100 % Austauschrate gemäß Tabelle N.1 vorgeschlagen wird. Durch systematische experimentelle Untersuchungen sowie die Auswertung von Datenbanken sollen bestehende und zukünftige Bemessungsregeln überprüft und verfeinert werden.