Regelungen und Empfehlungenfür wasserundurchlässige (WU-)Bauwerke aus Beton Gebäude angrenzend erfordern meist aufwendige Fugenkonstruktionen. Von Thomas Freimann, Nürnberg Weiße Wannen Wasserundurchlässig geplante Bauwerke in Form einer geschlossenen Wanne, bei der Abdichtung und Tragwirkung vom Baustoff Beton übernommen werden. Die Planung beinhaltet Aussagen zur Rissverteilung bzw. einen Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite sowie eine detaillierte Vorgabe der Fugensicherungsmaßnahmen. Sinnvoll ist eine Optimierung in konstruktiver, betontechnischer und ausführungstechnischer Hinsicht, um Eigen- und Zwangspannungen im Bauwerk gering zu halten. Die in der Regel hellen Betonoberflächen haben zu der Namensgebung geführt. 1 Allgemeines Bauwerke, die unterhalb der Geländeoberkante erstellt werden, müssen gegen außen anstehende Bodenfeuchtigkeit, Sickerwässer oder gegen drückendes Grundwasser abgedichtet werden. Man unterscheidet starre und hautförmige Abdichtungen. Hautförmige, auf der wasserzugewandten Seite aufgebrachte Abdichtungen sind nach DIN 18195 [1] genormt und entkoppeln tragende und abdichtende Funktion des Bauwerks. Der Anwendungsbereich der DIN 18195 beinhaltet jedoch keine wasserundurchlässigen Bauwerke. DIN 18195 „Bauwerksabdichtungen“ ist daher für WU-Bauwerke aus Beton nicht anzuwenden! Als wasserundurchlässige (WU-) Konstruktionen bezeichnet man Bauwerke aus Beton, die ohne zusätzli- che äußere hautförmige Abdichtung erstellt werden und allein aufgrund des Baustoffs und besonderer konstruktiver Maßnahmen wie Fugenabdichtung und Rissbreitenbegrenzung einen Wasserdurchtritt in flüssiger Form verhindern (Bild 1). Eine Diffusion von Wasserdampf wird nicht unterbunden. WU-Bauwerke aus Beton gehören zu der Gruppe der starren Abdichtungen und verbinden die tragende und abdichtende Funktion in einer Schicht miteinander. Vorteil dieser Bauweise ist die einfache, einschichtige Konstruktion der Wand, die gegenüber mechanischen Angriffen von außen unempfindlich ist. Die Herstellung ist witterungsunabhängig. Eventuelle Undichtigkeiten lassen sich leicht räumlich eingrenzen. Nachteilig ist ein höherer Planungsaufwand der Baukonstruktion, auf den nachfolgend eingegangen wird. Raum- bzw. Dehnfugen zwischen Gebäudeteilen oder an bestehende Bild 1: Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton ohne zusätzliche hautförmige Abdichtung. Bauweisen aus Ortbeton, Elementwänden (Halbfertigteile) mit Kernbeton oder Vollfertigteilen. Arbeits- und Sollrissfugen mit Fugenabdichtungen. 2 Begriffe Schwarze Wannen Bauwerke mit hautförmiger, früher häufig schwarzer, meist bituminöser oder kunststoffhaltiger Abdichtung, die als Bahnen bzw. als Anstrich oder gespachtelt aufgetragen werden. Die Ausführung ist in DIN 18195 genormt. Braune Wannen Bauwerke mit spezieller außen aufgetragener Bentonitabdichtung. Bentonit ist ein bräunliches Tonmineral mit hohem Quellvermögen und damit abdichtender Wirkung. Diese Form der Abdichtung ist im Wohnungsbau selten zu finden, sie stammt aus dem Spezialtiefbau. 3 Regelwerke Bis vor kurzem gab es in Deutschland kein einheitliches Regelwerk für den Bau wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton, obwohl (oder vielleicht weil) Weiße Wannen seit Jahrzehnten erfolgreich gebaut werden. Beton-Informationen 3/4 · 2005 55 Die Regelungen der Richtlinie stellen eine Ergänzung zum Nach- Tafel 1: Regelwerke und Empfehlungen für den Bau von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton DIN 1045 Tragwerke aus Beton. R. Frauenhofer IRB Verlag.V. Hier wird eine ganzheitliche Betrachtung des Bauwerks angestrebt und im Weiteren auf die Planungsverantwortung für die genannten einzelnen Elemente hingewiesen.: Fugenabdichtungen bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton. Verlag Bau+Technik. Teile 1 und 2 (11/1992) E DIN 18197 Abdichten von Fugen in Beton mit Fugenbändern (7/2000) Lohmeyer. Die Bandbreite der Beanspruchung reicht von Bodenfeuchte über Sicker. G. die erstmalig Anforderun- gen an Planung und Ausführung stellt (Tafel 2). Teile 1 und 2 (2/1982) DIN 18541 Fugenbänder aus thermoplastischen Kunststoffen zur Abdichtung von Fugen in Beton. Beanspruchungsklasse Die Beanspruchungsklasse wird vom Anwender (Planer) festgelegt und berücksichtigt die Art der Beaufschlagung des Bauwerks oder Bauteils mit Feuchte oder Wasser. Im Mai 2004 ist vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) die Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie)“ [3] veröffentlicht worden. Berlin Wasserundurchlässige Baukörper aus Beton (06/1996) Fugendichtungen im Hochbau (1996) Fugenausbildung für ausgewählte Baukörper aus Beton (04/2001) Verpresste Injektionsschläuche für Arbeitsfugen (06/1996) Abstandhalter (06/1996) Betonierbarkeit von Bauteilen aus Beton und Stahlbeton (11/1996) Sachstandsbericht „Quellfähige Fugeneinlagen für Arbeitsfugen“ (02/1999) Zementmerkblätter: Schriftenreihe der Bauberatung Zement. Zusammenstellung von DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 (1. Auflage 2001) DIN EN 206-1 Beton – Festlegung. der weitergehende Informationen zur Auslegung einzelner Anforderungen enthält. Elementwänden (GitterträgerHalbfertigteile.a. Ergänzend zur WU-Richtlinie wird ein Erläuterungsband erscheinen. (DBV). Düsseldorf H10 Wasserundurchlässige Bauwerke (08/2002) B22 Arbeitsfugen (01/2002) DIN 7865 Elastomer-Fugenbänder zur Abdichtung von Fugen in Beton.und Schichtenwasser (stauend oder nicht stauend) bis hin zu . Eigenschaften. Konformität (07/2001) Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie)“ (November 2003). Stuttgart 2004 Beton-Informationen 3/4 · 2005 56 weis der Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1045-1 dar. Bauphysikalische Besonderheiten und weitere nutzungsbedingte Anforderungen sind allerdings weiterhin vom Planer gesondert zu berücksichtigen und nicht Bestandteil der WU-Richtlinie.: Weiße Wannen – einfach und sicher. Zur Festlegung der Beanspruchungsklasse ist u. Bei der Planung eines WU-Bauwerks sollte sie daher im Bauvertag vertraglich vereinbart sein. Die Kenntnis über den außen anstehenden Lastfall „Wasser“ ist deshalb von großer Bedeutung. Düsseldorf 2004 Hohmann. Als maßgebliche Begriffe sind festgelegt: Wasserundurchlässigkeit Im Sinne der Richtlinie ist Wasserundurchlässigkeit erreicht. Arbeitsfugen und Sollrissquerschnitte. Verlag Bau+Technik VBT.und Bautechnik-Verein E. durch Einbauteile (Durchdringungen) und Risse erfüllt werden. die Kenntnis des Bemessungswasserstands erforderlich. 4 Lastfall Wasser / Feuchtetransport Lastfall Wasser WU-Konstruktionen verhindern den Durchtritt von Wasser in flüssiger Form. Nach der WU-Richtlinie können wasserundurchlässige Wände aus Ortbeton. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton Merkblätter Deutscher Beton. Daneben musste sich der Planer auf verschiedene Veröffentlichungen in der Fachliteratur stützen. wenn die Anforderungen an die Begrenzung des Wasserdurchtritts durch den Beton. Dreifachwände) oder Vollfertigteilen hergestellt werden. durch Fugen.Auf der Grundlage allgemeiner Regelwerke für den Betonbau wie DIN 1045 / DIN EN 206-1 [2] gibt es Merkblätter mit empfehlendem Charakter vom Deutschen Betonund Bautechnik-Verein und von der ehemaligen Bauberatung Zement (Tafel 1). Herstellung. Stahlbeton und Spannbeton (07/2001) Teil 1: Bemessung und Konstruktion Teil 2: Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1 Teil 3: Bauausführung Teil 4: Ergänzende Regeln für die Herstellung und die Konformität von Fertigteilen DIN-Fachbericht 100: Beton. 2 Fugenausbildung. undichten Fugen und undichtem Betongefüge 12.2 Lagerungsbedingungen 8.4 Vorspannung 8.oder Hochwasser während der Nutzungsphase. in der das Überschusswasser des Betons an die Innenluft abgegeben wird (Entweichen der Baufeuchte).1 Allgemeines 12.3 Zwang 8.1 Bewehrungsführung 9. Bild 2: Arbeitsmodell für Feuchtebedingungen im Betonquerschnitt bei einseitiger Wasserbeaufschlagung in Anlehnung an [4] Neben dem hydrostatischen Wasserdruck muss ein eventueller chemischer Angriff des Wassers berücksichtigt werden.4 Instandsetzung von Fehlstellen Aus der Höhe der Druckwasserbelastung wird in Abhängigkeit von der Wand.3 Nutzungsklassen 6 Anforderungen 6.1 Einwirkungen 8.1 Wasserundurchlässigkeit 5. Schichten.1 Allgemeines 11.2 Unbeschichtete Fugenbleche 11 Ausführung 11. Sollrissquerschnitte 10 Fugenabdichtungen 10. muss dem Planer bekannt sein.oder Sohlplattendicke die maximale Rissbreite bestimmt.1 Beton 6. Die Austrocknungstiefe im Diffusionsbereich liegt maximal bei etwa 8 cm.2 Wasserseitige Dichtungsmaßnahmen 12.B. Die Art der Wasserbeanspruchung wird in eine Beanspruchungsklasse eingestuft. dürfen die in der WU-Richtlinie aufgeführten Rechenwerte für die Trennrissbreiten nicht in Ansatz gebracht werden! Feuchtetransport Feuchtetransport und Diffusion innerhalb eines ungestörten Bauteilquerschnitts aus wasserundurchlässigem Beton kann nach neueren Untersuchungen [4] wie im Bild 2 zusammengefasst werden. 9 Bewehrungs. Bauteildicken > 20 cm).2 Zusätzliche Maßnahmen 12 Dichten von Rissen und Instandsetzung von Fehlstellen 12. die unter Berücksichtigung der Selbstheilung der Risse rechnerisch angenommen werden darf. Zudem wirkt die bei raumseitiger Nutzung durch Personen abgegebene Feuchtemenge der Austrocknung durch Diffusion entgegen.3 Fugen und Durchdringungen 7 Entwurf 8 Berechnung und Bemessung 8.Tafel 2: Inhalt der DAfStb-Richtlinie: Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) 1 2 3 4 5 Anwendungsbereich Verweisungen Begriffe Aufgaben der Planung Festlegungen 5. Der Bemessungswasserstand. Die kapillare Wasseraufnahme auf der wasserzugewandten Seite erfolgt unabhängig vom hydrostatischen Wasserdruck maximal bis in eine Tiefe von etwa 7 cm. dass sich die raumseitige Feuchteabgabe bei ausreichender Dicke nahezu unabhängig von den Randbedingungen und der Feuchtesituation auf der Außenseite verhält.2 Bauteildicke 6. Ergibt die Wasseranalyse nach DIN 4030-2 einen Angriffsgrad XA2 aufgrund eines pHWerts < 5.5 Nachweise nicht drückendem und drückendem Wasser. also der höchstmögliche Wasserstand durch Grund-.2 Beanspruchungsklassen 5.1 Anwendungsregeln 10.und Konstruktionsregeln 9. weil der Diffusionswiderstand mit der Tiefe im Beton zunimmt.3 Füllen von Rissen. Auf der luftzugewandten Seite trocknet das Bauteil langsam aus. Das bedeutet. Solange sich Kapillarbereich und Diffusionsbereich nicht überschneiden (z. Dieser Diffusionsbereich beschreibt die Zone. findet im Kernbereich offensichtlich kein Feuchtetransport statt.5 oder aufgrund von Kalk lösender Kohlensäure. Bei Bauwerken mit hochwertiger Nutzung verlangsamt sich die Diffusion im Austrocknungsbereich im Laufe der Zeit und erreicht einen Gleichgewichtszustand. Die Weiße Wanne sollte bis mindestens 30 cm über den Bemessungswasserstand geführt werden. da das TemperaturgefälBeton-Informationen 3/4 · 2005 57 . Ziel: Optimierung der Konstruktion hinsichtlich Zwang Fugenplanung Auswahl und Anordnung von Fugenabdichtungen Bauausführung Betonierbarkeit. (Voller Zwang à Trennrissbildung mit Rissbreitenbegrenzung).) Unabhängig von den nachfolgend speziell für WU-Bauwerke durchzu- b) Bilder 3a und 3b: Planungsanforderungen an wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton Beton-Informationen 3/4 · 2005 58 . Baustoff Beton mit hohem Wassereindringwiderstand (neue Bezeichnung nach DIN 1045-2) (früher: wasserundurchlässiger Beton oder WU-Beton) Zwangspannungen im Bauwerk. Die in der Planung zu berücksichtigenden einzelnen Elemente sind (Bilder 3 a. Auch die Reibung auf der Unterseite von Sohlplatten sowie die Gebäudegeometrie behindern Verformungen.B. Zusammengefasst sind drei Wege möglich. kaum Fugen. Dadurch entstehen Zwangspannungen. Verdichtung. aufgrund von Temperaturänderungen oder Trocknungsschwinden (Verkürzen durch Austrocknung) einstellen wollen. In der WURichtlinie werden Nutzungsklassen genannt. eine Weiße Wanne zu konstruieren: Bauweise mit vermindertem Zwang (keine unkontrollierte Trennrissbildung). Nachbehandlung a) 6 Konstruktionsschritte truktion müssen diese Risse mit Hilfe von Bewehrung auf eine vorher bestimmte maximale Rissbreite begrenzt werden. (Zugänglichkeit der Bauteile muss sichergestellt sein. die die Zugfestigkeit des Betons überschreiten können. ggf. Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite. Aussagen zur Rissbreite. Die Besonderheiten der diffusionsoffenen Konstruktion muss dem Nutzer im Hinblick auf Nutzungsänderungen deutlich gemacht werden. Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite. Wenig Bewehrung. 5 Elemente einer WU-Planung Eine wasserundurchlässige Betonkonstruktion erfordert mehr als nur den Baustoff „wasserundurchlässiger Beton“ oder „Beton mit hohem Wassereindringwiderstand“. Lüftung. um funktionsfähig zu sein. höhere Bewehrungsgehalte. b): Bauphysik Wärmedämmung. Bei einer wasserundurchlässigen Betonkons- bildung. Alternativ kann auch versucht werden. An diesen Stellen reißt der Beton. Wenig Bewehrung. Durch günstige Konstruktion oder enge Scheinfugenabstände nur geringe Zwangspannungen im Bauwerk. um spätere Feuchteschäden auszuschließen. Nutzungsanforderungen Insbesondere die Anforderungen aus der Nutzung sind im Vorwege mit dem Auftraggeber zu klären und vertraglich festzulegen.le von innen (ca. 8 °C) der Wasserdampfabgabe nach innen entgegenwirkt. entstehende Risse werden planmäßig verpresst. die sich im Beton z. Bewehrungsführung. die vertraglich zu vereinbaren sind. wenig Fugen Bauweise mit zugelassenen Trenn- rissen und nachträglich vorgesehenen Dichtungsmaßnahmen. die Entstehung der Zwangspannungen durch eine günstige zwangarme Konstruktion zu vermindern. viele Fugen Bauweise mit beschränkter Riss- Durch die kraftschlüssige Verbindung der zu unterschiedlichen Zeitpunkten betonierten Sohlplatte und Wände werden die Verformungen der Bauteile behindert. 20 °C) nach außen (ca. In der Nähe von Überschwemmungsgebieten gestaltet sich die Abschätzung eines maximalen Hochwasserpegels (z.. dass der Bemessungswasserstand vom Planer mit einer besonderen Sorgfalt ermittelt werden muss.2 Festlegung der Nutzungsklasse Vom Planer ist in Abstimmung mit dem Bauherrn bzw. Als höherwertige Anforderung dürfen z. der Art des auftretenden Wassers ist auch ein eventueller chemischer Angriff durch das Grundwasser zu berücksichtigen. der sich ohne Grundwasserförderung in extremen Nassperioden einstellen würde.der höchste innerhalb der planmäßigen Nutzungsdauer zu erwartende Wasserstand (Grundwasser. Ebenso ist vom Planer bzw. Der Grundwasserstand. Über lange Zeiträume zu erwartende geplante Aufspiegelungen sind im Sinne der WU-Richtlinie als „zukünftige Gegebenheiten“ zu berücksichtigen. außen liegende Wärmedämmung. ist der zu berücksichtigende höchste Bemessungsgrundwasserstand. ob sich der Bauwerksstandort in ei- Bild 4: Vorgehensweise bei der Planung von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton nem durch Grundwasserförderung bedingten Absenkungsbereich befindet (z. Als erste Planungsgrundlage können Grundwasserstände bzw. Bodengutachter in Erfahrung zu bringen.B. Hochwasser) unter Berücksichtigung langjähriger Beobachtungen und zukünftiger Gege- benheiten: der höchste planmäßige Wasserstand. 6. die wiederum Mindestdruckfestigkeitsklassen und die Maße für die Betondeckungen nach sich zieht. die Auswahl der Expositionsklassen. Die Anforderungen an den Beton können durchaus höher sein als diejenigen aus den Vorgaben an eine WU-Konstruktion. Dazu gehört z. Folgende Konstruktionsschritte sind bei der Planung von WU-Bauwerken durchzuführen (Bild 4): 6. Grundwasserflurstandskarten eingesehen werden und hieraus die höchsten gemessenen Grundwasserstände (HGW) festgestellt werden. HW100: hundertjähriges Hochwasser) als sehr schwierig. Schichtenwasser.B. Bei der Nutzungsklasse B sind Feuchtstellen auf der Bauteiloberfläche zulässig. Für die in Tafel 3 genannten „wenig durchlässigen Bodenschichten“. Hier sollte eine Abstimmung mit den Wasserwirtschaftsämtern oder Baugrundinstituten vorgenommen werden. Zur Information sind in Tafel 4 die Durchlässigkeitsbereiche von Böden nach DIN 18130 mit den zugehörigen Bodenarten dargestellt. „Feuchtstellen“ im Sinne der Richtlinie sind feuchtebedingte Dunkelfärbungen oder auch die Bildung von Wasserperlen. Rückfragen in der Bau-Nachbarschaft oder Schürfungen vor Ort allein reichen nicht aus.“ Dies zeigt. Braunkohletagebau).1 Ermittlung des Bemessungswasserstands und der Beanspruchungsklasse Neben der Höhe des Wasserdrucks bzw.B. in Abhängigkeit von der Funktion und der angestrebten Nutzung eine Nutzungsklasse A oder B festzulegen (Bild 5). Heizung) getroffen werden. Bei der Festlegung der Beanspruchungsklasse (Tafel 3) geht das Ergebnis des Bodengutachtens entscheidend mit ein. die zu einem Aufstau von Sickerwasser führen können. Bei Vereinbarung der Nutzungsklasse A muss der Planer den Bauherrn hierauf gesondert hinweisen.führenden Planungsschritten müssen allgemeine Festlegungen nach DIN 1045 / DIN EN 206-1 getroffen werden. Je nach örtlicher Aufzeichnung von außergewöhnlichen Niederschlagsereignissen werden Zuschläge zum HGW (kurzzeitige Grundwasseranstiege) abgeschätzt und ein Bemessungswasserstand ermittelt. Der Bemessungswasserstand ist definiert als „. sind in der Richtlinie keine Durchlässigkeitsbeiwerte kf vorgegeben. Grundwasserganglinien bei den örtlichen Stadtentwässerungsämtern angefordert bzw. Im Gegensatz zur Nutzungsklasse A wird somit eine nur begrenzBeton-Informationen 3/4 · 2005 59 . in der Nutzungsklasse A keine Feuchtstellen auf der Bauteiloberfläche innen als Folge eines Wasserdurchtritts auftreten. Zur Unterbindung von Tauwasser auf den Innenflächen müssen zusätzliche raumklimatische Maßnahmen (Lüftung.B.. Feuchtstellen dürfen im Bereich von Trennrissen. siehe Abschnitt 7). 6. dass einen hydrostatischen Druck ausübt (auch zeitlich begrenzt) q Wasser.Tafel 3: Zuordnung der Beanspruchungsklassen Beanspruchungsklasse 1 Beanspruchungsklasse 2 drückendes Wasser nicht stauendes Sickerwasser q Grundwasser. Sollrissquerschnitten. Bauwerkssohle liegt mindestens 30 cm über Bemessungswasserstand Tafel 4: Durchlässigkeitsbereiche von Böden nach DIN 18130 mit den zugehörigen Bodenarten kf [m/s] unter 10 Bereich Bodenart sehr schwach durchlässig toniger Schluff 10-8 bis 10-6 schwach durchlässig Fein.d.R. das bei sehr stark durchlässigen Böden (kf ≥ 10-4 m/s) ohne Aufstau absickern kann q Wasser. Mit einer außen liegenden Wärmedämmung wird gleichzeitig einem möglichen Tauwasseranfall auf der Innenseite entgegengewirkt. . nicht drückendes Wasser Bodenfeuchte q Wasser in tropfbarer flüssiger Form mit geringem hydrostatischen Druck (Wassersäule ≤ 10 cm) q kapillar im Boden gebundenes Wasser zeitweise aufstauendes Sickerwasser q Wasser. Hochwasser oder anderes Wasser. das bei wenig durchlässigen Böden durch dauerhaft funktionierende Dränung nach DIN 4095 abgeführt wird. Bei Wänden aus Vollfertigteilen kann die Dicke auf 20 cm herabgesetzt werden. Die Nutzungsklasse A stellt die Variante für hochwertig genutzte Bauwerke dar. auch raumklimatische Anforderungen aus der Energieeinsparverordnung zu beachten.bis Mittelschluff über 10-6 bis 10-4 durchlässig Mittel. das sich auf wenig durchlässigen Bodenschichten ohne Dränung aufstauen kann.bis Grobschluff über 10-4 bis 10-2 stark durchlässig Sand über 10-2 sehr stark durchlässig Kies -8 te Wasserundurchlässigkeit gefordert. Bei drückendem Wasser sollte eine Ortbetonwand oder eine Elementwand mindestens 24 cm dick sein (nur für Beton mit 16 mm Größtkorn und mit besonderen Anforderungen an die Betonzusammensetzung. Fugen und Arbeitsfugen auftreten.3 Bestimmung der Mindestbauteildicken Nutzungsklasse A: • Standard für Wohnungsbau • Lagerräume mit hochwertiger Nutzung Nutzungsklasse B: • Einzelgaragen.und Versorgungsschächte und -kanäle • Lagerräume mit geringen Anforderungen Beton-Informationen 3/4 · 2005 60 Bild 5: Nutzungsklassen nach der WURichtlinie In der WU-Richtlinie werden Mindestbauteildicken empfohlen (Bild 6). Schichtenwasser. Daher sind neben den Anforderungen an die Wasserundurchlässigkeit i. Tiefgaragen • Installations. Bodenplatten sollten mit mindestens 25 cm Dicke ausgeführt werden. Der größte Rückgang der Leckraten auf etwa 1 % bis 20 % der anfänglichen Leckrate findet in den ersten 3 bis 5 Tagen statt.i zwischen den Bewehrungslagen gefordert. die unter der Voraussetzung der Selbstheilung einen Wasserdurchtritt unterbindet. wenn das Druckgefälle und damit die Strömungsgeschwindigkeit im Riss nicht zu groß wird.4 Druckgefälle i berechnen und rechnerische Rissbreite wk festlegen Das Druckgefälle i wird als Quotient der Wasserdruckhöhe zur Bauteildi- cke an der betrachteten Stelle (potenzieller Ort der Rissbildung) ermittelt. dass sich die rechnerisch angenommenen Rissbreiten aufgrund von Streuungen bei Materialeigenschaften und Ausführung sowie Vereinfachungen bei der Rissberechnung von den tatsächlich auftretenden Rissen unterscheiden können [5]. Durch Feinststoffe im Wasser kann die Leckrate schneller abnehmen.Die Wanddicken und die Bewehrungsanordnungen müssen einen risikofreien Betoneinbau und eine ausreichende Verdichtung bei innen liegenden Fugenabdichtungen erlauben. Nur für Beanspruchungsklasse 1 und bei innen liegenden Fugenabdichtungen gilt: 8 mm Größtkorn: bW. die der Rissbreite entsprechen. Die Selbstheilung ist nahezu unabhängig von der Zementart.i ≥ 14 cm 32 mm Größtkorn: bW. um einen einwandfreien Betoneinbau zu ermöglichen. Anhand des Druckgefälles wird die maximale rechnerische Rissbreite in der WU-Richtlinie vorgegeben (Bilder 8a und 8b). Von nur geringem Einfluss ist das Quellen sowie eine Nachhydratation des Zementsteins. Der Prozess der Selbstheilung im Beton und daraus abgeleitete Empfehlungen für Rissbreiten wurden in [6] ausführlich beschrieben und bilden die Grundlage für die Rissbreiten in der WURichtlinie. Grundlage der rechnerischen Rissbreiten ist die Annahme einer potenziellen Selbstheilung im Riss.) An dieser Stelle muss darauf hingewiesen werden. Vorsicht ist beim Vorhandensein von säurehaltigen Wässern geboten.B.5. In Abhängigkeit vom Größtkorn im Beton werden darüber hinaus Mindestbreiten bW. 6. da sie ein mechanisches Zusetzen des Risses bewirken können. (Als Selbstheilung eines Risses wird die zeitliche Abnahme des Wasserdurchtritts bezeichnet.i ≥ 18 cm Für einen Beton mit einem Größtkorn von 32 mm ergibt sich bei Beanspruchungsklasse 1 bei üblicher Betondeckung und je nach Bewehrungsdurchmesser damit eine Mindestdicke etwa zwischen 27 cm und 30 cm (Bild 7). Dynamische Risse dagegen erfordern je nach Rissbewegung einen längeren Zeitraum der Selbstheilung. Ebenfalls dürfen nur dynamische Risse bis maximal Δw ≤ 10 % auftreten. Die Calcitkristalle erreichen dabei annähernd Größen. Als Zeitraum für die Selbstheilung von statischen Rissen werden in [6] etwa 20 Tage angegeben (Bild 9).i ≥ 12 cm 16 mm Größtkorn: bW. den Gehalt an CO2 auf ≤ 40 mg/l und den pH-Wert auf ≥ 5. der bis zu 25 Wochen betragen kann (Bild 10). Verantwortlich für die Selbstheilung von Rissen ist als we- Bild 6: Empfohlene Mindestbauteildicken für wasserundurchlässige Betonbauwerke sentliche Einflussgröße die Neubildung von Calciumcarbonat an den Rissflanken. Bild 7: Bauteildicken aufgrund der Mindestanforderungen an das lichte Maß bwi zwischen den Bewehrungslagen Beton-Informationen 3/4 · 2005 61 . Die WURichtlinie begrenzt daher z. da dann die Calciumcarbonat-Neubildung erheblich beeinträchtigt wird. Bild 8a: Bestimmung des Druckgefälles a) Bild 8b: Maximale Trennrissbreite b) Bild 9: Grenzen von rechnerischen Rissbreiten in Anlehnung an DIN 1045-1 (Bild 9a) und bei Ausnutzung der Selbstheilung in Rissen (Bild 9b) 6. Risse mit w < 0. Ursachen lastunabhängiger Beanspruchungen können sein: Bild 10: Prozess der Selbstheilung auf der Außenseite eines Wasserbehälters etwa 2 Wochen nach der Probefüllung (Druckgefälle i = 25. wenn durch behinderte Dehnungen die Zugspannungen im Bauteil die Zugfestigkeit des Betons überschreiten. Lastunabhängige Verformungen können sowohl zu Eigenspannungen als auch zu Zwangspannungen führen.5 Konstruktion hinsichtlich Zwangbeanspruchung optimieren Risse entstehen im Festbeton.15 mm waren anfänglich Wasser führend) Beton-Informationen 3/4 · 2005 62 thermisch – Abfließen der Hydratationswärme . Dies kann durch äußere Lasten wie Eigengewicht oder Verkehrslasten oder durch lastunabhängige behinderte Verformungen geschehen. Ettringitbildung) – Bewehrungskorrosion Das Ziel jeder WU-Planung sollte eine geometrisch einfache. kontrollierbaren Ausführung sein. Querschnittsänderungen. Bild 12: Entstehung von Zwangspannungen durch Sohlenvertiefung Beton-Informationen 3/4 · 2005 63 .B.Tafel 5: Rechenwerte von Reibungsbeiwerten bei unterschiedlichen Trennschichten (in Anlehnung an die DAfStb-Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“. Versprünge oder Vouten begünstigen dagegen eine Rissbildung (Bild 12). Verschiebung Mineralgemisch (Kies) keine 1. desto geringer ist die Verformungsbehinderung für den Lastfall „Abfließen der Hydratationswärme“ (Bild 13).oder Gleitschichten können rechnerische Reibungsbeiwerte zwischen Sohle und Baugrund verringert werden (Tafel 5). reibungsarme Sohlplatte mit gleichmäßiger Dicke (Bild 11). Alkalireaktion.1 Unterbeton 2 Lagen PE-Folie 0. Bewegungsfugen (Raumfugen) sind nach Möglichkeit zu vermeiden. damit die geplanten Risse ohne Begrenzung entstehen können. Sollrissfugen müssen mit einer Fugenabdichtung versehen werden. 50/70 oder 70/100 ≈ 0 (bei T > 0°C) – Temperaturänderungen – Frost hygrisch – Schwinden (Trocknungsschwinden) (Feuchte) – Schrumpfen (chemisches + autogenes Schwinden) – Quellen chemisch – Treibreaktionen (z.9 … 1.5 Unterbeton Bitumen 5 bis 8 mm dick Sorten 30/45. da hierfür sehr aufwendige Fugenabdichtungen notwendig werden. Diese müssen den Querschnitt um mindestens 1/3 der Bauteildicke schwächen. In geschosshohen Wänden treten bei Behinderung der Längsverformungen durch die bereits erkaltete Sohlplatte (bzw. Größere Bewehrungsmengen sollten über Sollrissfugen vermieden werden. Weitere konstruktive Maßnahmen zur Verringerung der Rissgefahr in WU-Bauteilen sind: Begrenzung der Bauteilabmes- sungen Begrenzung und wechselseiti- ge Anordnung von Betonierabschnitten Je kleiner einzelne Betonierabschnitte sind. Entwurf 2004) Untergrund Gleitschicht 1. das Fundament) vereinfacht etwa im Abstand der zweifachen Wandhöhe Risse auf. möglichst zwangarme Bauwerkskonstruktion in Verbindung mit einer risikoarmen.1 Sandbett keine 0. Vorteilhaft ist eine ebene.0 Unterbeton PTFE (Teflon)-beschichtete Folie 0. Als Alternative zu Lagerungsbedingungen mit geringer Verformungsbehinderung können auch Sollrissfugen (Scheinfugen) angeordnet wer- Bild 11: Entstehung von Zwangspannungen den.6 … 1.4 … 2.2 … 0. Neben einer Optimie- rung der Betonzusammensetzung und der Ausführung (Nachbehandlung) kann bereits das Bauwerk selbst zwangarm konstruiert werden. Durch die Anordnung von Trenn. ist das Festlegen baupraktisch sinnvoller Betonierabschnitte in Kombination mit noch vertretbaren Bewehrungsgehalten nicht zuletzt eine wirtschaftliche Abwägung. Bentonitfolien.6 Fugenaufteilung und Abdichtungssystem festlegen Hierunter fallen Arbeitsfugen an Betonierabschnitten.7 Einbauteile. sondern auch Ankerhülsen aus dem Verspannen der Schalung.de zu finden. Auswahl und Festlegung des Abdichtungssystems sowie die Ausbildung der Knotenpunkte fallen eindeutig in den Verantwortungsbereich des Planers! Das Fugenabdichtungssystem muss als geschlossenes System an den Stoßpunkten zwischen horizontalen und vertikalen Fugen miteinander verbunden sein. Durchdringungen Alle Durchdringungen durch wasserundurchlässige Bauwerke müssen sorgfältig geplant und abgedichtet werden. Dichtrohre. Setzungsunterschiede.B. Quellprofile. Zwangspannungen in Längsachse der Wand durch Abfließen der Hydratationswärme (ungleichmäßige Wärmeverteilung über den Bauteilquerschnitt und Behinderung der Längsverformung durch Sohlplatte) die entweder durch die Festlegung von Betonierabschnitten (Sollrissfugen) gezielt geführt werden können oder durch Bewehrung verteilt und in der Breite begrenzt werden müssen. Zusammenfassende Angaben zur Planung und zum Einbau von Fugenabdichtungssystemen enthält [8].B. Fugenbänder. für Raumfugen ausschließlich) Bild 13: Eigenspannungen über den Querschnitt bzw.abpfugenabdichtungen. aus Faserze- . in dem die Anwendungsbereiche festgelegt und durch eine amtliche Prüfung nachgewiesen sind. Dies betrifft nicht nur Rohrdurchführungen oder Leitungskanäle.B. außen liegende Dichtungen oder Kombinationen aus diesen wie z. Gebäudetrennfugen) Beton-Informationen 3/4 · 2005 64 eingeplant werden. Die Art des Fugenabdichtungssystems ist auf das Druckgefälle abzustimmen. da die ordnungsgemäße Ausführung sehr aufwendig ist. Da bei kurzen Betonierabschnitten jedoch der Aufwand durch die größere Anzahl planmäßiger Fugendichtungen zunimmt. Die richtige Auswahl von wassersperrenden Schalungsankern und geeigneten Abstandhaltern (z. 6. Injektionsschläuche. Fugenblech + Quellprofil) Zukünftig wird von jedem nicht geregelten Fugenabdichtungssystem ein Verwendbarkeitsnachweis in Form eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses (ABP) verlangt. Nicht geregelte Fugenabdichtungen Injektionsschläuche / Verpressschläuche (innen) Quellprofile (innen liegend) Dichtrohre (innen liegend) Bentonitfolien (außen liegend) beschichte Fugenbleche (innen liegend) streifenförmige außen liegende Dichtungen (außen) Kombinationen (z. streifenförmige. Für unbeschichtete Fugenbleche nennt die WU-Richtlinie besondere Verwendungsregeln.B. geplante Scheinfugen zur Zwangverminderung und Raumfugen (Bewegungsfugen) zwischen Gebäudeabschnitten. Fugenabdichtungssysteme können sein (Bild 14): Fugenbleche. beschichtete Fugenbleche. Die Verwendung von Fugenbändern ist in DIN 18197 geregelt. die in Bild 15 dargestellt sind. Eine Liste mit geprüften „nicht geregelten“ Fugenabdichtungssystemen mit Angabe des Verwendungsbereichs (Wasserdruck) ist im Internet unter www. Kompressionsdichtungen. Bewegungsfugen sollten nur wenn unbedingt notwendig (z. 6.Geregelte Fugenabdichtungen unbeschichtete Fugenbleche (innen liegend) Fugenbänder (innen/außen liegend. PVCBeläge oder dergleichen diffusionsdicht verschlossen werden.60 sichergestellt. Dies entspricht bei Normalbeton einer Mindestdruckfestigkeitsklasse C25/30 mit einem Mindestzementgehalt von 280 kg/m3. durch Fußbodenaufbauten. Alternativ können vorgefertigte aufgeständerte Fußbodensysteme Abhilfe schaffen und eine Luftzirkulation ermöglichen. In Abhängigkeit von den Expositionsklassen wird die Betondeckung festgelegt.B.und Fußbodeninnenflächen nutzungsbedingt z. Aus der statischen Berechnung heraus kann eine höhere Festigkeitsklasse notwendig werden. Bei Ausnutzung der Mindestwanddicken nach der WU-Richtlinie und bei Beanspruchungsklasse 1 ist ein BeBeton-Informationen 3/4 · 2005 65 . wohnraumartiger Nutzung muss eine wasserbeständige außen liegende Perimeter-Wärmedämmung vorgesehen werden. Die erforderliche Dichtigkeit wird bei üblichen Bauteildicken bis zu 40 cm über einen maximalen äquivalenten Wasserzementwert (w/z)eq ≤ 0. Die verhinderte Dampfdiffusion kann sonst im Laufe der Zeit zu Feuchteansammlungen führen. Sofern Wand.Bild 14: Systeme von Fugenabdichtungen mit zugehörigen Regelungen ment) für die Bewehrung gehört zur vollständigen Planungsleistung (siehe Abschnitt 9). mit einer EPDMSchraubdichtung wirksam abgedichtet werden (Bild 16).8 Bauphysikalische Anforderungen aus der Nutzung Bei hochwertiger. da das Gleichgewicht im Austrocknungsbereich gestört wird. Für Rohrdurchführungen bietet die Industrie beispielsweise Faserzementeinsätze oder Dichtmanschetten an. 6. Zwischen den Bewehrungslagen eingebaute parallel verlaufende Rohrleitungen wirken durch die Querschnittsverminderung wie eine nicht abgedichtete Scheinfuge und führen meist zu Undichtigkeiten. Nachträglich eingebaute Bild 15: Anforderungen an unbeschichtete Fugenbleche nach WU-Richtlinie Rohre können z. Gegebenenfalls werden durch Auswahl besonderer Expositionsklassen wie z. XA2 (mäßiger chemischer Angriff) höhere Anforderungen an die Betonzusammensetzung erforderlich.B. Grundsätzlich sollten alle Rohrdurchführungen die Wände oder Sohlplatte rechtwinklig auf möglichst kurzem Weg durchstoßen. Die Dauerhaftigkeit der Betonrandzone wird über die vom Planer festzulegenden Expositionsklassen und somit durch die dafür geforderte Betonzusammensetzung sichergestellt. 7 Anforderungen an den Beton Bild 16: Ausführung einer Rohrdurchdringung mit einer EPDM-Schraubdichtung gegen Faserzementeinsatz Als besondere Betoneigenschaft nach DIN 1045 und DIN EN 206-1 ist ein Beton mit hohem Wassereindringwiderstand zu vereinbaren. muss unter diesen Flächen eine Abdichtung angeordnet werden. Ein Beispiel für die Festlegung zeigt Bild 17.B. Die Einbaukonsistenz des Betons sollte der Konsistenzklasse F3 oder weicher entsprechen. sind ggf. Begrenzung der Frischbetontemperatur im Sommer) Begrenzung des Zementleimvolumens auf VZL ≤ 290 l/m3 (in Anlehnung an die DAfStb-Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“) 8 Nachweise Die erforderlichen Nachweise richten sich nach den gewählten Entwurfsgrundsätzen für die Nutzungsklassen (Bild 19). Bild 17: Beispiel für die Festlegung von Expositionsklassen für eine Weiße Wanne ton mit einem (w/z)eq ≤ 0. Mögliche Maßnahmen sind: Verwendung von Zement mit niedriger Hydratationswärme- entwicklung (NW-Zemente) oder von Zement mit normaler Anfangsfestigkeit.5 N (vorzugsweise CEM III-Zemente) niedrige Frischbetontemperatur (bzw.B. weitere Vorgaben an die Betonzusammensetzung sinnvoll. Für Wände ist in diesem Fall ein Beton Um Zwangspannungen innerhalb des Bauwerks und somit die Rissgefahr möglichst gering zu halten.mit einem maximalen Größtkorn von 16 mm vorzusehen. Der Nachweis der Bild 18: Anforderungen an die Betonzusammensetzung für wasserundurchlässige Betonbauwerke nach der WU-Richtlinie Beton-Informationen 3/4 · 2005 66 .55 (entspricht C30/37) zu verwenden. Lastunabhängige Verformungen durch Hydratationswärme und Trocknungsschwinden lassen sich durch geeignete Betone vermindern. CEM 32. Eine Zusammenstellung aller Anforderungen an den Beton sowie an die Größtkorn-Begrenzung bei innen liegenden Fugenabdichtungen zeigt Bild 18. z. Die Rautiefe ist an drei Stellen nach DIN EN 1766 (Sandflächenverfahren) zu prüfen und zu mitteln.2. sollte der Planer bereits im Leistungsverzeichnis einen Hinweis mit aufnehmen. Dabei ist stets von der häufigsten Einwirkungskombination auszugehen. Erhärtungsphase und Nutzungsphase. wenn die Sollriss. Die mittlere Rautiefe muss Rt ≥ 0. Betondeckung Die Betondeckungen richten sich nach den Expositionsklassen. Für Stahlbetonbauwerke ohne Vorspannung gilt: Der dabei verwendete Beiwert k zur Berücksichtigung von nicht linear verteilten Betonzugspannungen (s.8fachen Betonzugfestigkeit entsteht) und die Nachrisseigenschaften günstig beeinflusst werden. z. Da Elementwände auch im Hochbau verwendet werden und dort eine geringere Rauigkeit aufweisen dürfen. dass die eingesetzten Elementwände den „Anforderungen der WU-Richtlinie des DAfStb“ entsprechen müssen. Wenn keine besonderen Beeinträchtigungen durch Chlorid (z. dass Risse infolge Lasten und Zwang in den dazwischen liegenden Bereichen vermieden werden.2. DIN 1045-1 Abschnitt 11. Die Nachweise zur Begrenzung der Rissbreiten müssen in dem jeweiligen Entstehungszeitraum der Zwangschnittgrößen geführt werden. 9 Bauausführung Zu den Maßnahmen während der Bauausführung gehören neben dem Einbau der Bewehrung die Überwachung des regelkonformen Betoneinbaus sowie die Nachbehandlung des Betons.oder Fugenabstände so gewählt werden. Durch Stahl- fasern können die Mikrorissbildung (die etwa ab Erreichen der 0. erforderlich machen. Die Prüfung ist an gesondert hergestellten mindestens 1 m2 großen Platten einmal im Monat während der Produktion durchzuführen. um einen guten Verbund zum auf der Baustelle eingebrachten Kernbeton zu erreichen. Für Ortbetonbauteile und Elementwände mit abgedichteten Sollrissquerschnitten gilt der Nachweis der Trennrissfreiheit als erbracht.B. wird in aller Regel die Expositionsklasse XC2 maßgebend für die Betondeckung sein Beton-Informationen 3/4 · 2005 67 . Beim Einsatz von Elementwänden wird eine bestimmte Rauigkeit der Schaleninnenflächen gefordert.und Stahlfaserbewehrung (Berechnung nach dem DBVMerkblatt „Stahlfaserbeton“) erreicht werden. Tausalze) gegeben sind. Für den Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite gilt DIN 1045-1.Wasserundurchlässigkeit ist ein zusätzlicher Gebrauchstauglichkeitsnachweis. Neben den in der WU-Richtlinie geforderten Nachweisen sind zur Sicherstellung der Tragfähigkeit.B. Abschnitt 11. Absatz 5) ist nach Vorgabe aus der WU-Richtlinie stets k = 1.2. die für das Bauteil festgelegt worden sind. Eine Rissbreitenbegrenzung kann auch durch eine Kombination aus Stabstahl. Dies kann einen Nachweis zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit die für übliche tragende Stahlbetonbauwerke geltenden Anforderungen zu erfüllen wie Nachweise in den Grenzzu- ständen der Tragfähigkeit und Gebrauchtauglichkeit nach DIN 1045-1 Festlegung von Expositionsklas- sen nach DIN 1045-2 mit der zusätzlichen Anforderung „Beton mit hohem Wassereindringwiderstand“ (weitere Hinweise siehe Kapitel 7) Bei zwangbeanspruchten Bauwerken ist stets eine Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite bei Erstrissbildung anzuordnen. wenn keine genauere Berechnung geführt wird. Dies ermöglicht eine Abminderung der Stabstahlbewehrung und kann den Einbau des Betons ggf.9 mm betragen und vom Elementwandhersteller nachgewiesen werden. erleichtern. 50 m (bei enger Bewehrung ca.B. Bei dichter Bewehrung sind Rüttellücken und Einfüllöffnungen einzuplanen.50 m) Abstand der Rüttellücken (-gassen) in cm = ∅ Innenrüttler in mm – z. vorzugsweise 10 cm (Bild 21) Bewehrung in der geplanten Hö- henlage unverschieblich einbauen Betondeckung nach den Vorga- ben des Bewehrungsplans durch ausreichende Anzahl stabiler Abstandhalter mit der Eignung „wasserundurchlässig“ sicherstellen Bild 19: Nachweisführung der Rissbegrenzung bei wasserundurchlässigen Bauwerken nach WU-Richtlinie (Bild 20)..B. Für Stabdurchmesser bis 20 mm ist damit ein Verlegemaß von cV = 3. Pumpenschlauch + 4 cm à ∅ Schüttrohr 10 . Stababstände bei kreuzweiser An- ordnung der Bewehrungsstäbe: s ≥ ∅ Größtkorn + 1 cm Betonieröffnungen in der Beweh- rung ≥ ∅ Schüttrohr bzw. 10 cm. 2. Beton-Informationen 3/4 · 2005 68 Einbau der Bewehrung Die Bewehrungsführung muss ein einwandfreies Einbauen und Verdichten des Betons ermöglichen.5 cm einzuhalten. 1. Spezielle Schalungsanker – z. Zum Zeit- .: Rüttler mit 50 mm ∅: ca. 50 cm – Breite der Rüttellücke/-gasse b = 6 .... Geeignete Abstandhalter können z.. 15 cm Abstand von Betonieröffnungen ca. Arbeits. Beide Maße müssen auf dem Bewehrungsplan eingetragen werden. losem Beton und Zementschlempe zu reinigen und ausreichend vorzunässen. 18 cm à ∅ Pumpenschlauch 8 . mit aufgeschweißter Wassersperrplatte oder als mehrteiliger Ankerstab mit Wassersperre (Bild 24) – sind vor allem bei Druckwasserbeanspruchung zur Sicherstellung der Wasserundurchlässigkeit erforderlich.B.. nach dem DBV-Merkblatt „Abstandhalter“ als wasserundurchlässig gekennzeichnet sein (Bilder 22 und 23).und Betonierfugen sind vor dem nächsten Betonierabschnitt von Verunreinigungen.5 cm bei einem Vorhaltemaß von Δc = 1.und Betonierfugen Arbeits. Abstandhalter und Schalungsanker dürfen die Wasserundurchlässigkeit des Bauwerks nicht beeinträchtigen. Höhe = Bauteildicke) vorzusehen.B. Luftpolsterfolie) reagieren zu können. dass die Anschlussfuge Sohle–Wand frei von Verunreinigungen ist und die Fertigteilschalen keine Risse aufweisen.R. In besonderen Fällen empfiehlt sich eine Kontrolle der Temperaturunterschiede zwischen Kern und Rand. nach Überschreitung des Temperaturmaximums im Kern) nicht zu hoch wird (vgl. Beim Betoneinbau im Winter sollten die Arbeitsfugen und der neue Betonierabschnitt bis zum Erreichen der Gefrierbeständigkeit (> 5 N/mm2) vor dem Gefrieren geschützt werden. Grundsätzlich ist der Temperaturgradient bei Verwendung von CEM III-Zementen zu diesem Zeitpunkt günstiger als bei CEM Iund CEM II-Zementen. Vor dem Betonieren sind die Innenseiten ausreichend lange vorzunässen. um Entmischungen am Wandfußpunkt sicher vorzubeugen. Elementwände Bei der Montage von Elementwänden ist besonders darauf zu achten. Die Nachbehandlungsdauer ist nach DIN 1045-3 festzulegen. Die Oberflächentemperatur der Fertigteile muss über 0 °C liegen. um gegebenenfalls mit einer wärmedämmenden Auflage (z.Bild 20: Betondeckung nach DIN 1045-1 punkt des Anbetonierens muss die Oberfläche des älteren Betons mattfeucht sein. Nachbehandlung Unmittelbar nach Fertigstellung der Betonoberflächen (Sohlplatten) bzw. Einbau des Betons Die freie Fallhöhe des Betons darf 1 m nicht überschreiten. Die Wände müssen mindestens 30 mm aufgeständert werden. Als Näherungswert sollte der Temperaturunterschied aufgrund der Rissgefahr durch Eigenspannungen 15 K Bild 22: Geeignete Abstandhalter (z. Vor allem bei dickeren Bauteilen ist daher darauf zu achten.B. Die oberste Betonierlage in Wänden ist grundsätzlich nachzuverdichten. Eine Schalhaut aus Holz dämpft den Wärmeabfluss in der Randzone wirksam. nach dem Entschalen der Wände muss die Betonoberfläche vor zu schneller Austrocknung durch geeignete Nachbehandlungsmaßnahmen (z. Die einzelnen Schüttlagen sind auf maximal 50 cm zu begrenzen und Bild 21: Breite und Abstand von Rüttelöffnungen mit dem Innenrüttler zu vernadeln. dass Eigen. dass der Temperaturgradient zwischen Kern und Randzone gerade zum Zeitpunkt des Ausschalens (i.d. Bei Überschreitung der Fallhöhe ist ein Fallpolster aus Beton mit 8 mm Größtkorn mindestens 30 cm hoch (bzw. Nachbehandlungsmaßnahmen sind so zu wählen. Es darf kein sichtbarer Wasserfilm auf der Fläche haften. Eine Nachbehandlung ist unabhängig von der relativen Luftfeuchte stets vorzunehmen.B. der den Verbund beeinträchtigen könnte. Folienabdeckung) geschützt werden. Bild 13). bei Sohlplattenbewehrung) Beton-Informationen 3/4 · 2005 69 .und Zwangspannungen infolge Hydratationswärme möglichst gering bleiben. so dass eine Verlängerung der Einschaldauer bis zu einem annähernden Temperaturausgleich im Bauteilinnern eine günstige Nachbehandlungsmaßnahme darstellt. Bei Bodenplatten kann bis zum Erreichen des Temperaturmaximums (Ausdehnungsphase. Dadurch können entstehende Zugspannungen zu einem Teil durch Relaxation wieder abgebaut werden.Bild 23: Auswahl geeigneter Abstandhalter bis 18 K nicht überschreiten. Bild 25: Überwachungsklassen für wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton . Prüfhäufigkeiten und Konformitätskriterien zwischen den Vertragspartnern vereinbart werden. Eine Zusammenstellung der Überwachungstätigkeiten zeigt Tafel 6. sondern müssen festgelegt werden (z. müssen Prüfverfahren. Gerade an heißen Sommertagen wird dadurch einem zusätzlichen Wärmestau unter einer Folienabdeckung entgegengewirkt und Wärme aus dem Bauteil abgeführt [9]. Erfolgt eine Einstufung in die Expositionsklasse XA (chemischer Angriff) oder XS (Meerwasser) oder wird aus statischen Gründen ein C30/37 eingesetzt. Überwachung auf der Baustelle Wasserundurchlässige Bauwerke mit Druckwasserbeanspruchung sind nach DIN 1045-3 [2] grundsätzlich in die Überwachungsklasse 2 einzuordnen (Bild 25). ca. Nach Überschreiten des Temperaturmaximums muss die Platte dann aber vor zu schneller Abkühlung geschützt und eine Vergleichmäßigung der Temperaturen sowie ein langsamer Abkühlprozess angestrebt werden. Günstig ist bei starker Sonneneinstrahlung ein Verlegen des Betonierzeitpunkts in den Nachmittag hinein. wenn der Baukörper maximal nur zeitweise aufstauendem Sickerwasser ausgesetzt ist und wenn in der Projektbeschreibung nichts anderes festgelegt ist. Konformitätskriterien zur Beurteilung der Ergebnisse sind dort nicht enthalten. In diesem Fall Beton-Informationen 3/4 · 2005 70 Bild 24: Schalungsanker für wasserundurchlässige Bauwerke darf die Überwachungsklasse 1 angewendet werden. Die Prüfung der Wassereindringtiefe wird weder in DIN 1045-2 noch in der WU-Richtlinie gefordert. Der Prüfablauf der Wassereindringtiefe ist neu in DIN EN 12390 Teil 8 geregelt. Damit gilt die Ausnahmeregelung auch für die Lastfälle nicht stauendes Sickerwasser und Bodenfeuchtigkeit. Im Rahmen der Überwachungsklasse 2 erfolgt die Überwachung des Betoneinbaus durch das Bauunternehmen meist in Zusammenarbeit mit einer ständigen Betonprüfstelle. Zusätzlich ist eine Überwachung durch eine dafür anerkannte Überwachungsstelle (Fremdüber- wachung) erforderlich. Eine Ausnahme besteht. muss ohne Ausnahme nach Überwachungsklasse 2 überwacht werden. 8 h bis 16 h) die Betonoberfläche durchaus mit einem dünnen Wasserfilm gekühlt werden. 5 cm Wassereindringtiefe als Mittelwert aus 3 Probekörpern je vorgegebenem Bauabschnitt). Falls eine Wassereindringprüfung gewünscht wird. um ein zusätzliches Aufheizen der Oberfläche zu vermeiden.B. die zu Feuchteschäden führen können. Unkontrollierte.B. Tafel 6: Überwachungstätigkeiten auf der Baustelle Beton nach Eigenschaften ÜK 1 Lieferschein ÜK 2 jedes Lieferfahrzeug Konsistenzmessung im Zweifel – beim ersten Einbringen – bei Herstellung von Probekörpern für fck – in Zweifelsfällen Einige der typischen Fehler. EP-Epoxidharz (kraftschlüssig). Gleichmäßigkeit Stichprobe jedes Fahrzeug Druckfestigkeit im Zweifel 3 Proben je 300 m³ oder je 3 Betoniertage Bauphysik nicht beachtet a) Auf der Innenseite der Wände kann es bei fehlender Wärmedämmung und hoher Luftfeuchtigkeit zu einer Tauwasserbildung kommen („Bierglaseffekt“). große Poren im Betongefüge. Verpressmaterialien: PUR-Polyurethanharz (dehnfähig). Fugenundichtigkeiten Durch fehlerhaften Einbau der Fugenabdichtungen oder falsche Übergangslösungen in den Kreuzungspunkten von Fugen entstehen auch bei ordnungsgemäßem Betoneinbau undichte Stellen. Vermeidung: Lüftungsverhalten anpassen. Messgeräte überprüfen 10 Häufige Fehler / Fehlerbeseitigung b) Wird die Diffusion der Sohle oder Wand auf der luftzugewandten Seite behindert bzw. Verpressen durch Injektion. so dass bei Druckwasser Feuchtstellen entstehen oder sogar fließendes Wasser durchtreten kann. sehr dicht liegende Bewehrung) während des Betonierens hinterlässt unkontrollierte. Beseitigung: z. Beton-Informationen 3/4 · 2005 71 . Bautrocknungsphase Der Überschusswasseranteil (Wasseranteil.B. Vermeidung: Lüftungsverhalten anpassen. Der Gleichgewichtszustand im Diffusionsbereich verändert sich unter einer dicht abschließenden Schicht hin zu einem höheren Feuchtigkeitsgehalt. können im Laufe der Zeit Feuchtstellen unterhalb der abschließenden Schicht (z. durch zu hohe Schüttlagen. Das Füllen von Rissen oder undichtem Betongefüge erfolgt nach der DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“. Beseitigung: Verpressen durch Injektion. was letztendlich zu erkennbarer Feuchtigkeit unter der abschließenden Schicht führen kann. Luftgehalt (nur bei LP-Beton) – zu Beginn jedes Betonierabschnitts Techn. Zementleim (ZL) oder Zementsuspension (ZS) (kraftschlüssig). dichter Bodenbelag) auftreten.R. Bei den ersten beiden Erscheinungen (niedrige Fließgeschwindigkeit. dass sich der Riss durch die so genannte „Selbstheilung“ (vereinfacht: im Wesentlichen Neubildung von Calciumcarbonat) nach etwa 1 bis 3 Wochen von innen heraus abdichtet. ganz unterdrückt. geringe Wassermenge) besteht die Chance. Vermeidung: Diffusionsoffene Beläge bzw. Bei fehlender Lüftung oder kalten Wandinnenflächen können ebenfalls durch Kondensation Feuchtstellen entstehen. sondern auf geändertes Nutzungsverhalten zurückzuführen. An den vom Erdreich gekühlten Wänden findet eine Kondensation statt. Wasser führende Risse Die Spannweite des Wasseranfalls von Wasser führenden Rissen reicht vom Feuchtwerden der Rissufer (Dunkelfärbung) über Tropfenbildung bis hin zu starkem Wasserdurchtritt.d. der nicht zur Reaktion benötigt wird) bei der Herstellung des Betons muss über einen länge- ren Zeitraum verdunsten können.Als Probekörper sind nicht nur die früher verwendeten „Wasserplatten“ (20 cm x 20 cm x 12 cm). Diese Zonen sind i. Aufbauten verwenden oder Fläche abdichten. Insbesondere der Übergang zwischen Sohlplatte und Fußbereich der Wände ist durch Entmischungen des Betons oder fehlende Verdichtung gefährdet. sind nachfolgend aufgeführt. Einrichtung Verdichtungsgeräte. Zumindest in den ersten Monaten kommt es daher zu höheren Verdunstungsraten auf den luftzugewandten Oberflächen. Teil 2 [10]. nicht mehr wasserundurchlässig. sondern auch Würfel mit einer Kantenlänge von 15 cm verwendbar. Dies ist kein Durchfeuchtungsschaden.B. Verdichtungsmängel Unzureichende Verdichtung (z. Beton . aber nur sehr schwer abzudichten.660. .und Stahlbetonbau 98 (2003) H.und Stahlbetonbau 99 (2004) H.: Wasserdurchlässigkeit und Selbstheilung von Trennrissen in Beton. (1996). 455.: Wirksame Betonzugfestigkeit im Bauwerk bei früh einsetzendem Temperaturzwang. 7. F. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. 11 Literatur [1] DIN 18195: Bauwerksabdichtungen (August 2000). H. Häufig dringt Wasser an Nahtstellen zwischen Kunststoff und Beton hindurch. C. Stahlbeton und Spannbeton. S.Beseitigung bei starkem Wasserdurchtritt: Verpressen durch Injektion mit schnell reagierenden Verfüllmaterialien. Stahlbeton und Spannbeton. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. Beseitigung: Vorsichtiges Verpressen (führt nicht immer zum Erfolg) oder Abdichtung von außen. R. 158 . Die Stellen sind leicht erkennbar. Teil 3: Bauausführung (Juli 2001). [8] Hohmann. R. [3] Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WURichtlinie)“ (November 2003).. 4. (1995). Herstellung und Konformität (Juli 2001). 3/4. die auch unter Wasserdruck eingebaut werden können. Beseitigung: z. DIN 1045-2: Tragwerke aus Beton. Beton-Informationen 45 (2005) H.519. Beton.B. Beton. Beton.. Stahlbeton und Spannbeton. P. 514 .: Zum Einfluß der Temperatur während der Nachbehandlung auf Risse in Bodenplatten und Weißen Wannen. [6] Edvardsen. Aufsteigende Feuchtigkeit Wenn zwischen Betonsohle und nachträglich gemauerten Innenwänden keine Folie zum Schutz gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit eingebaut wird. DIN EN 206-1: Tragwerke aus Beton. Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1 (Juli 2001). Beton – Festlegung. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb). 654 . DIN 1045-3: Tragwerke aus Beton.Festlegung. Rostasy. 73 . K. Eigenschaften. Herstellung und Konformität. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb). R. Springenschmid. [4] Beddoe. [2] DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton. Feuchtstellen an Ankerhülsen und Durchdringungen Bei falscher Auswahl von Ankerhülsen und nachlässiger Ausführung von Durchdringungen können Undichtigkeiten entstehen.11. [10] Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“ (Mai 2001). S. R. Beton-Informationen 3/4 · 2005 72 [5] Timm. Eigenschaften. Teil 1: Bemessung und Konstruktion (Juli 2001). Abdichtung durch Tränken des Mauerwerks. G. da zwischen diesen beiden Baustoffen keine wasserdichte Verbindung möglich ist. Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich. S. können Feuchtstellen im Fußbereich von Innenwänden auftreten. Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich.: Feuchtetransport durch Bauteile aus Beton. [9] Springenschmid. [7] Onken. S.und Stahlbetonbau 94 (1999) H.166.: Fugenausbildung und -abdichtung bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton. Heft 449.: Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton – von der Planung bis zur Ausführung. Stahlbeton und Spannbeton.87.
Report "Regelungen und Empfehlungen für wasserundurchlässige (WU-)Bauwerke aus Beton"