Untersuchungen zur Streuung der Betondruckfestigkeit beim Neubau aktueller Brückenbauwerke

Bei der Bemessung neuer Bauwerke sowie bei der Nachrechnung bestehender Bauwerke werden streuende Größen wie Materialeigenschaften oder Bauteilabmessungen durch Rechenwerte abgebildet. Bei der Betondruckfestigkeit handelt es sich um eine streuende Größe. Kleinere Streuungen ermöglichen den Ansatz von günstigeren Materialkennwerten, da dadurch Unsicherheiten verringert werden. Vor rund 50 Jahren wurden diese Streueigenschaften grundlegend erforscht und die Ergebnisse sind daraufhin in die nationale und internationale Normung angewandt worden. Viele am Bau Beteiligte berichten von deutlichen Steigerungen der tatsächlichen Betonfestigkeiten sowie konstanteren Eigenschaften in den letzten Jahrzehnten. Vor dem Hintergrund der verbesserten Produktionsbedingungen sowie der dringenden Notwendigkeit zur Ressourceneinsparung wird im vorliegenden Beitrag anhand von mehreren aktuellen Brückenbaumaßnahmen im süddeutschen Raum untersucht, in welchem Maße sich die Streuung der Betondruckfestigkeit gegenüber den bisherigen Annahmen verändert hat. Dazu werden die Ergebnisse der Druckfestigkeitsprüfungen von knapp 600 Prüfkörpern statistisch ausgewertet. Die Analyse zeigt für aktuelle Neubaumaßnahmen von Brücken eine wesentlich kleinere Streuung als bisher angenommen. Abschließend wird dieses Ergebnis in den historischen Kontext eingeordnet und mögliche Ursachen erläutert.

In the design of new structures and the assessment of existing buildings or bridges, factors with variation such as material properties and component dimensions are represented by representative calculation values. It has long been known that concrete compressive strength is not a constant value but a variable factor. Smaller variations allow for the use of more favorable material properties due to reduced uncertainties. About 50 years ago, the variability characteristics were extensively researched and the results were subsequently incorporated into national and international standards. Many involved in construction have reported about a personal feeling of significant increases in actual concrete strength and more consistent properties in recent decades. Because of improved production conditions and the urgent need for resource conservation, this article examines, based on several recent bridge construction projects in southern Germany, to what extent the variability of concrete compressive strength has changed compared to previous assumptions. To do this, the results of compressive strength tests on nearly 600 specimens are statistically analyzed. The analysis reveals a much smaller variability than previously assumed for current bridge construction projects. Finally, this result is placed in historical context and potential reasons for this results are explained.