Dunkelverfärbungen im unteren Wandbereich von Sichtbetonflächen

Die Sichtbetonbauweise stellt ein unersetzliches architektonisches Stilmittel insbesondere zur Gestaltung repräsentativer Bauwerke aus Beton dar. Trotz einer steigenden Vielfalt an Gestaltungsmöglichkeiten, z. B. mit farbigen oder strukturierten Elementen, liegt die Präferenz vieler Planer:innen und Bauherr:innen weiter auf in Ortbetonbauweise hergestellten glatten Sichtbetonflächen mit gleichmäßig heller Farbtönung. Zwar gibt es signifikante wissenschaftliche und technische Fortschritte, dennoch werden bei der Herstellung solcher Sichtbetonbauteile immer wieder optische Auffälligkeiten – und hier insbesondere Dunkelverfärbungen – beobachtet, die mit den bisherigen wissenschaftlichen Ansätzen nicht vollumfänglich erklärt werden können und die sich bislang auch technisch nicht ausschließen lassen. Im Rahmen eines vom Institut für Baustoffe der Leibniz Universität Hannover und dem Deutschen Beton‐ und Bautechnik‐Verein E. V. gemeinsam durchgeführten Forschungsprojekts wurden die Mechanismen bei der Ausbildung von Dunkelverfärbungen im unteren Wandbereich an Sichtbetonbauteilen systematisch untersucht. Hierbei konnte insbesondere ein direkter Einfluss von Schalungsvibrationen in Wechselwirkung mit den betontechnologischen Eigenschaften als zentraler Einflussparameter für Dunkelverfärbungen identifiziert werden. Die Auftretenswahrscheinlichkeit für derartige Verfärbungen nimmt stark zu, wenn bereits rücksteifende Betone (d. h. Betone, deren Alter sich dem Erstarrungsbeginn annähert) entweder direkt oder indirekt durch die Schalung zum Schwingen angeregt werden. Es konnte eine signifikante Wechselwirkung zwischen dem Zeitpunkt der Vibrationsanregung, den betontechnologischen Eigenschaften und den Vibrationsparametern (Frequenz und Amplitude) festgestellt werden.

The use of exposed concrete construction represents an irreplaceable architectural design element, particularly for the creation of represented concrete buildings. Despite an increasing variety of design possibilities, such as with colored or textured elements, many planners and builders still prefer smooth and uniformly light‐colored exposed concrete surfaces created for using in‐situ concrete constructions. Despite significant and technical advancements, optical irregularities like dark discolorations, are repeatedly observed in the production of such exposed concrete components. These discolorations cannot be fully explained by existing scientific approaches and cannot be technically eliminated so far. As a part of a research project jointly conducted by the Institute of Building Material Science of Leibniz University of Hannover and the German Concrete and Construction Technology Association (Deutscher Beton‐ und Bautechnik‐Verein E. V.), the mechanisms leading to dark discolorations in lower wall areas of exposed concrete components were systematically investigated. In Particular, a direct influence of formwork vibrations in interaction with concrete technological properties was identified as a central factor for dark discolorations. The likelihood of such discolorations significantly increases when stiffening concrete (i. e. concrete whose age is approaching the initial setting time) are either directly or indirectly set into vibration by the formwork. A significant interaction was found between the timing of vibration initiation, the concrete technological properties and the vibration parameters (frequency and amplitude).