Was versteht man unter Spannbeton?

Spannbeton ist eine Sonderform des Stahlbetons, bei dem die Stahleinlagen planmäßig vorgespannt werden. Der Beton wird dadurch zusammengedrückt, sodass das Bauteil steifer und weniger verformbar wird als ein Element aus reinem Stahlbeton.

Die Vorspannung in Spannbeton macht schlankere Querschnitte und größere Spannweiten möglich. Außerdem sind damit steifere Wände und Gründungen realisierbar. Denn während der Bewehrungsstahl in normalem Stahlbeton erst dann Lasten aufnimmt, wenn der Beton bereits gerissen ist, also eine passive Verstärkung darstellt, bieten Vorspannsysteme im Spannbeton eine aktive Armierung. Sie setzen den Beton im Voraus unter Druckspannung – an den Stellen, an denen später Zugspannungen durch Lasten zu erwarten sind.

Der Unterschied zwischen Stahlbeton und Spannbeton besteht darin, dass Spannbeton im Gegensatz zu Stahlbeton über eine Vorspannung verfügt. Durch diese kommt es bei äußeren Einwirkungen zu einer geringeren Betonzugspannung als bei normalem Stahlbeton. Die Vorspannung macht schlankere Querschnitte und größere Spannweiten möglich.

Es gibt zwei Arten von Spannbeton: Spannbeton im Verbund und Spannbeton ohne Verbund. Der Spannbeton im Verbund kann auf zwei Arten hergestellt werden – durch sofortigen oder nachträglichen Verbund. Auch beim Spannbeton ohne Verbund wird in zwei Arten unterschieden: Es gibt ihn mit interner oder mit externer Vorspannung.

Bei Spannbeton im Verbund erfolgt die Vorspannung des Betons wie folgt:

• Sofortiger Verbund: Der Spannstahl wird geradlinig vorgespannt und einbetoniert, sodass ein direkter Verbund zwischen Spannstahl und Beton entsteht. Sobald der Beton erhärtet ist, wird die Vorspannung gelöst, woraufhin die Spannkraft im Bauteil vorliegt – zum einen durch den Verbund zwischen Spannstahl und Beton und zum anderen durch das Verkeilen des entspannten Spannstahls. Dieses Herstellungsverfahren wird Spannbettverfahren genannt und in der Regel für die Herstellung von Fertigteilen in Fertigteilwerken verwendet.
• Nachträglicher Verbund: Der Spannstahl wird in ein Hüllrohr mit Profil gelegt und das Hüllrohr einbetoniert. Danach wird der Spannstahl gespannt und zum Schluss Zementmörtel in die Hüllrohre gepresst, wodurch ein kraftschlüssiger Verbund zwischen Spannstahl und Beton entsteht.

Bei Spannbeton ohne Verbund wird der Beton folgendermaßen vorgespannt:

• Interne Vorspannung: Der Spannstahl liegt in einem mit Korrosionsfett gefüllten Kunststoffmantel ohne Verbund im Betonquerschnitt und ist somit längs verschiebbar. Der Spannstahl ist nur an den Ankerplatten fest mit dem Tragwerk verbunden.
• Externe Vorspannung: Der Spannstahl liegt nicht im Betonquerschnitt, sondern spannt frei – außer im Verankerungs- beziehungsweise Umlenkbereich.

Während Spannstahl im Spannbeton im Verbund geradlinig verlaufen muss, ist im Spannbeton ohne Verbund eine gekrümmte Spannstahlführung möglich. Da kein Verbund besteht, führen äußere Lasten bei dieser Art der Vorspannung kaum zu Spannungsänderungen im Spannstahl. Zudem kann der Spannstahl nachgespannt werden. Beim Spannbeton ohne Verbund entfallen außerdem die Hüllrohre, wodurch er für dünne Bauteile verwendet werden kann.

Zum Einsatz kommt Spannbeton vor allem im Brückenbau und im Hochbau. Er wird unter anderem für Betonfertigteile wie Spannbeton-Fertigdecken, Binder oder Hohldielen verwendet.