Betonschalung

Die Schalung ist die Gussform, in die Frischbeton zur Herstellung von Betonbauteilen eingebracht wird. Nach dem Erhärten des Betons wird sie im Regelfall wieder entfernt. Die Schalung ist das entsprechende Negativ zum Betonbauteil. Die Geometrie der Schalung wird im Schalplan, die Konstruktion im Schalungsplan dargestellt.

Schalungen und ihre Unterkonstruktionen müssen einerseits standsicher sein, um die Frischbetonlasten (vertikal als auch horizontal) abtragen zu können, und andererseits ausreichend steif, um hohe Maßgenauigkeiten und keine unerwünschten Verformungen zu erhalten. Die Oberflächenausbildung des fertigen Betonbauteils wird durch die Struktur der Schalhaut bestimmt.

Bei den Schalungssystemen gibt es die festen Schalungen oder Standschalungen, wie sie z. B. bei Decken, Wänden und Stützen eingesetzt werden. Daneben kommen bewegliche Spezialschalungssysteme, zu denen die Kletter- und Gleitschalungen gehören, insbesondere bei vertikalen Bauteilen wie Wänden und Schächten, zum Einsatz.

Nach dem Einschalen, Bewehren und Betonieren erfolgt im Regelfall das Ausschalen, sofern keine verlorene Schalung eingesetzt wird. Das Ausschalen erfolgt nach einer bestimmten Zeit (Ausschalfrist), die von der Lage der Schalung, der Temperatur, der Betonsorte, der Belastung abhängt.

So werden die Seitenschalungen beim Betonieren einer Straße nach zirka fünf Minuten weggezogen. Die Stützen unter bereits ausgeschalten Decken müssen dagegen bis zu 28 Tage stehen bleiben (bei Temperaturen unter 5°C entsprechend länger).

Brückenpfeiler mit Trägerschalung

Schalung eines Brückenpfeilers

Kletterschalung eines Brückenpylons

Stahlrahmenschalung eines Pfahlkopffundamentes

Schalung des Brückenüberbaus

Aufgeklappte Brückenüberbauschalung mit Vorschubgerüst

Wandrahmenschalung

Arten von Schalung

Wandschalung

Sie besteht aus Holzplatten auf hölzernen Schalungsträgern oder Metall- bzw. Kunststoffelementen. Meistens werden diese als Negativ im Abstand der Dicke der Wand gestellt und gegeneinander mit Schalungsankern verspannt. Man spricht dann von einer zweihäuptigen Wandschalung. Eine einhäuptige Wandschalung kommt zum Einsatz, wenn aus Platzgründen die Schalungskonstruktion einer Wandseite nicht eingesetzt werden kann und z. B. gegen einen Baugrubenverbau betoniert wird. In diesem Fall muss der horizontale Frischbetondruck auf die einseitige Schalungskonstruktion mit Stützböcken abgetragen werden. Der Frischbetondruck welcher auf die Schalung wirkt,ist näherungsweise hydrostatisch. Bei einer Begrenzung der Steiggeschwindigkeit beim Betonieren ist es möglich, den maximalen Betondruck zu begrenzen. Bei dem Verwenden von selbstverdichtendem Beton (SCC) ist immer der volle hydrostatische Druck anzusetzen. Übliche Systemschalung erlaubt einen Betondruck von 80 kN/m².

Einhäuptige (Einseitige) Schalung

Schema einhäuptige Schalung

Die einhäuptige Schalung (auch ankerlose oder einhüftige Schalung) wird bei der Herstellung von Stahlbetonbauteilen verwendet, die besonders massig oder nur von einer Seite zugänglich sind und damit ein Verspannen von gegenüberliegenden Schalungselementen unmöglich ist.

Im Gegensatz zur zweihäuptigen Schalung werden bei der einhäuptigen Schalung die Schalelemente nur auf einer Seite des Bauteils angebracht. Eine Verankerung durch das Bauteil hindurch, wie bei der zweihäuptigen Schalung üblich, ist damit nicht möglich. Der beim Betonieren auf die Schalung wirkende Frischbetondruck muss über einen Abstützbock (auch A-Bock oder Stützbock genannt), der mit dem Untergrund verankert ist, abgetragen werden. Der Abstützbock besteht aus einer Fachwerkkonstruktion, die die Kräfte aus dem Frischbetondruck abträgt. Die Bodenverankerung ist notwendig, damit der Abstützbock nicht zusammen mit dem Schalelement weggedrückt wird, was ein Aufplatzen der Schalung zur Folge hätte. Anzahl und Abstand der Abstützböcke hängen von der Größe des Frischbetondrucks ab. Um ein seitliches Kippen der Abstützböcke zu vermeiden, müssen sie miteinander verschwertet, also verbunden werden.

Beispiele für den Einsatz von einhäuptigen Schalungen sind große Blockfundamente oder Kellerwände, die gegen eine Baugrubenwand betoniert werden. Durch den hohen Zeit- und Arbeitsaufwand sind einhäuptige Schalungen allerdings nicht besonders wirtschaftlich und werden daher nur eingesetzt, wenn es keine Alternative gibt.

Stützenschalung

Stützenschalungen werden meistens aus Standardrahmenschalungen erstellt. Zum Einsatz kommen Vielzweckelemente, die in einem Rastermaß von z. B. 5 cm geankert werden können. Die Stützen werden oft auch rund ausgeführt, hierfür gibt es Stahlschalungen und Pappschalungen verschiedener Durchmesser (in Schrittweiten von 5 cm).

Balkenschalung

Sie ist ähnlich der Wandschalung, aber nicht so hoch. Sie kommt bei der Erstellung von Unterzügen/ Überzügen zum Einsatz und wird oft zimmermannsmäßig hergestellt.

Treppenschalung

Für Treppenschalung passen Systemschalungselemente meistens nicht. Daher werden Treppen oft mit zimmermannsmäßig erstellter Schalung geschalt. Bei größeren Bauprojekten ist jedoch oft der Einsatz von Betonfertigteilen die wirtschaftlichere Lösung.

Gleitschalung

Eine Sonderform ist die Gleitschalung. Mit dieser werden hohe turmartige Bauwerke aus Stahlbeton hergestellt. Dieses geschieht in einem kontinuierlichen Bauablauf, bestehend aus Bewehren, Schalen und Betonieren. Der Gleitvorgang der Schalung erfolgt mit Kletterstangen, wodurch das sonst übliche Umsetzen der Schalung entfällt. Wichtig ist bei diesem Verfahren, dass der Beton, der während des Gleitens abbindet, am unteren Ende der Schalung eine ausreichende Festigkeit besitzen muss. Ein äußeres Kennzeichen für das Gleitbauverfahren ist der Herstellungsprozess, der systembedingt, im Gegensatz zur Kletterschalung, kontinuierlich, d. h. im 24-Stunden-Schichtbetrieb, ablaufen muss.

Analog dazu wird eine Gleitschalung auch bei sehr langen Betonbauwerken, zum Beispiel Betonstraßen und Betonschutzwänden verwendet.

Verlorene Schalung

Um Gewicht oder Beton zu sparen, oder um Hohlräume zu schaffen, werden Füllkörper, meistens im statisch neutralen Bereich einbetoniert. Verloren bedeutet, dass das Verschalungsmaterial hinterher nicht mehr geborgen wird.
Verlorene Schalung wird auch in Bereichen eingebaut, in denen der Ausbau der Schalung nur mit unvertretbar hohem Aufwand möglich ist (z. B. schwer zugängliche Fundamentbereiche). Im Brückenbau werden in Deutschland heute, außer bei der Verwendung von Stahlbeton-Halbfertigteilen, keine verlorenen Schalungen mehr eingebaut. Der Grund hierfür liegt darin, dass sich die Verwendung verlorener Schalung als sehr schadensanfällig erwiesen hat. Teilweise sind verlorene Schalungen während des Betonierens eingedrückt worden, teilweise aufgeschwommen. Heute gilt es im Brückenbau als Standard, dass alle Betonflächen inspizierbar sein müssen. Nur so lassen sich Schäden durch Risse und Korrosion der Bewehrung hinreichend sicher erkennen.

Verlorene Schaumpolystyrol-Schalung

Im Gebäudebau erlebt die verlorene Schalung im Niedrigenergiesektor eine Renaissance. Ein Baukastensystem ermöglicht nach dem Lego-Prinzip den leichten Aufbau der Schalung, die dann mit Beton verfüllt wird. Die Schalung wird nicht zurückgewonnen, sondern bietet nach dem Abbinden einen Sekundärnutzen: Der Schaumkunststoff bietet eine hohe Wärmedämmung und schützt den tragenden Beton-Kern weitgehend vor eindringender Feuchtigkeit. Problematisch ist die Vermeidung von Hohlräumen beim Gießen, da in jedem Bauelement Außen- und Innenschalung verbunden sind und so viele Hindernisse das gleichmäßige Ausfüllen der Hohlräume erschweren.

Aufblasbare Schalung

Sie dient zum Herstellen kreisrunder Hohlräume. Sie funktioniert wie ein Schlauch, der aufgepumpt wird, außenherum verbetoniert wird, und dann aus dem entstandenen Rohr gezogen wird.

Rahmenschalung

Rahmenschalung werden Schalungssysteme für Wand und Decke bezeichnet, bei denen Rahmenelemente aus werkseitig fest verschweißten Rahmen einschließlich Schalhaut die Basis des Systems bilden. Diese Elemente gibt es mit Stahl- oder Aluminiumrahmen.

Trägerschalung

Die Trägerschalung ist eine Wand-, Stützen oder Deckenschalung, bestehend aus meistens hölzernen Schalungsträgern auf denen die Schalhaut befestigt ist. Die Schalungsträger sind oft durch senkrecht dazu verlaufende stählerne Gurtungen ausgesteift.

Oberflächen

Trennmittel

Um das einwandfreie Lösen der Schalhaut von der Betonoberfläche sicherzustellen, wird die Schalung mit Trennmitteln („Schalöl“) vorbehandelt. Die Trennmittel sind meistens Öle, die aufgesprüht werden. Dieses ist besonders bei Sichtbeton notwendig, aber auch bei mehrfachem Einsatz der Schalhaut wichtig.

Sichtbetonschalung

Mit ihr wird Sichtbeton hergestellt. Dementsprechend hat sie eine definierte besondere Anforderung an die Oberfläche (z. B. „glatt“). Um unterschiedliche Färbungen des Betons zu vermeiden, sind bereits benutzte Schalbretter zu verwenden oder die Schalbretter mit Zementmilch vorzustreichen. Bei der Verwendung benutzter Schalbretter ist jedoch darauf zu achten, dass Betonrückstände oder Verletzungen der Schalhaut ausgeschlossen werden, da sich diese sonst abbilden und die Sichtbetonqualität erheblich mindern.

Strukturschalung

Strukturschalung ist eine besondere Art der Sichtbetonschalung.

Die Schalung besteht meistens aus hölzernen Brettern, die dann auf der Sichtfläche des Bauwerks ihre Maserung als Abdruck hinterlassen.

Strukturierte Betonoberflächen jeglicher Art lassen sich auch mit Strukturmatrizen aus Polyurethan erzielen. Einsetzbar sind diese Matrizen im Ortbetonbau wie im Betonfertigteilwerk. Die Matrizen werden dabei auf Platten (Sparschalung) aufgeklebt. Nach dem Ausschalen erhält man eine entsprechend strukturierte Betonoberfläche.

Einsatz einer Strukturmatrize (Lehmputz-Struktur) in einem Betonfertigteilwerk.

Einsatz einer Strukturmatrize (Mauerwerk-Struktur) bei einem Widerlager (Ortbetonbau).

Naturstein-Mauerwerk oder Beton? Stützmauer betoniert mit einer Strukturmatrize die einem Trockenmauerwerk nachempfunden wurde.

Literatur

• Roland Schmitt: Die Schalungstechnik (Systeme, Einsatz und Logistik). 2001, Verlag Ernst & Sohn Berlin, ISBN 3-433-01346-2

Weblinks

• Schalung für Beton
• Infoline-Schalungen – Online-Lexikon mit Basiswissen, Beispielen, Terminen, Adressen, etc.
• Kunst aus Schalung

Bilder

Selbst­kletter­schalung beim Bau des Burj Dubai, Dubai, Vereinigte Arabische Emirate

Kletterschalung (Rügenbrücke)

Spannbetonbrücke mit Lehrgerüst komplett in Schalung (A 73 AS Rödental)

Schalwagen einer Stahlverbundbrücke