Technologie und Konzepte für wasserdichte Betonbauten · • Bei der Bodenplatte wird hierzu eine...

SCHWEIZER

ABDICHTUNGSFORUM

Technologie und Konzepte fürwasserdichte Betonbauten

Reto Boltshauser

Leiter Planer- und Bauherrenberatung

Sika Schweiz AG

SCHWEIZER ABDICHTUNGSFORUM 2018

Inhalt

1. Einleitung und Normen

2. Dichtigkeitsklassen und Folgerungen

3. Abdichtungsprinzipien und Planung

4. Ausführung

So sieht es nur bei den Anderen aus! ??

Einleitung

Undichtigkeit von Bauwerken führt zu:

Aufwändigen Sanierungen enormen KostenfolgenEinschränkungen für die

Nutzung und

Gebrauchstauglichkeit

Einleitung

Es lohnt sich die Abdichtung von Bauwerken

mit qualitativ hochwertigen Produkten...

sorgfältig auszuführenfachgerecht zu planen

Normen und Richtlinien

Normenreihe SIA 270

SIA 272 Allgemeine Grundlagen

SIA 271: Abdichtung von Hochbauten

SIA 272: Abdichtung und Entwässerung von Bauten unter Terrain und im Untertagebau

SIA 273: Abdichtung von befahrenen Flächen im Hochbau

SIA 274: Abdichtung von Fugen in Bauten

Zuständigkeit bei Bauphysiker

starre Abdichtungssysteme

Abdichtungssysteme Norm 272

flexible Abdichtungssysteme

Dichtungsbahnen

Beschichtungen

Systeme

Zusatzmassnahmen

Dichtungsklassen gemäss SIA 272Die Nutzungsarten und Anforderungen werden in 4 Klassen eingeteilt.

1. Vollständig trocken Dichtigkeitsklasse 1

2. Trocken bis leicht feucht Dichtigkeitsklasse 2

3. Feucht Dichtigkeitsklasse 3

4. Feucht bis nass Dichtigkeitsklasse 4

SIA 272 WD BetonkonstruktionenRissbreiten in Abhängigkeit der BewehrungOhne zusätzliche Massnahmen sind in Abhängigkeit von der Bewehrung rechnerisch etwa folgende Rissbreiten zu erwarten:

Dichtigkeitsklasse 1 0,1 bis 0,2 mm

Die Rissbreiten können verkleinert werden, wenn unbehindertes Schwinden und Gleiten der Bodenplatte auf dem Untergrund (keine Reibungskräfte) nachgewiesen wird und wenn Sollrisselemente, einfache Statikmodelle inkl. Fugeneinteilung und geeignete Fugendichtungssysteme vorgesehen werden. Für Bauwerke der Dichtigkeitsklasse 4 gelten keine spezielle Empfehlungen.

Dichtigkeitsklasse 1Anforderungen• Vollständig trocken• Keine Feuchtstellen zugelassen

Typische Bespiele• Wohn- und Arbeitsräume• Lager für empfindliche Güter wie z.B. Papier• Computerräume

Hinweis:Ev. auch nur in Teilbereichen eines Gebäudes

Dichtigkeitsklasse 2

Anforderungen• Trocken bis leicht feucht• Einzelne Feuchtstellen zugelassen• Kein tropfendes Wasser

Typische Bespiele• Lager für feuchtigkeitsempfindliche Güter

wie z.B. Gläser• Kellerräume (Velos, Heizung)

Dichtigkeitsklasse 3

Anforderungen• Feucht. Örtlich begrenzte und einzelne

Tropfstellen zugelassen

Typische Bespiele• Tiefgaragen

Dichtigkeitsklasse 4Anforderungen• Feucht bis nass• Feucht- und Tropfstellen zugelassen

Typische Bespiele• Einstellhallen

Nutzungsvereinbarung

Abdichtungsprinzipien und Lastfälle

Abdichtung gegen eindringendes Wasser:Wasserdichte Unterrainbauten

• Parkgaragen• Erdberührte Wohnräume• Zivilschutz-/Kellerräume• Gewerbebauten• Nutzräume• Tunnels• Reservoire und Wassertanks• Untergrundstationen

Abdichtung gegen austretendes Wasser:Wasser bzw. Flüssigkeitsdichte Behälter

• Reservoire und Wassertanks• Kläranlagen• Staudämme• Auffangwannen• Schwimmbäder / Pools• Abwasserkanäle- und Rohre

1. Wasserdichter Beton und Fugenabdichtungssystem

Geschlossene BaugrubeOffene Baugrube

“Weisse Wanne”

Anforderungen an wasserdichte Betonbauwerke

• Je nach Objekt bestehen unterschiedliche Anforderungen an die Wasserdichtigkeit der Gebäudehülle. Um ein Gebäudeteil wasserdicht auszuführen, ist es wichtig das ganze Konzept zu betrachten.

• Das Abdichtungssystem der wasserdichten Betonkonstruktion besteht

• nicht nur aus qualitativ hochwertigem Beton sondern auch aus

• den zugehörigen Massnahmen wie

• Rissbegrenzungen,

• Fugenabdichtungssysteme,

• Injektionen,

• Und Zusatzmassnahmen bei speziellen Anforderungen.

1. Wasserdichter Beton und Fugenabdichtungssystem, weisse Wanne

Vorteile• Preiswert (keine doppelte Wanne notwendig,

Sauberkeitsschicht ausreichend)• Keine zusätzliche vollflächige Abdichtung notwendig

(Kosten, Sicherheit)• Minimaler Aushub• Sanierung – möglich• Rasche Dichtigkeit

Nachteile • Allenfalls eindringender Wasserdampf• Betonkonstruktion ist nicht vor Grundwasser,

Humussäuren etc. geschützt

Weisse Wanne plus mit Frischbetonverbundfolie

Verarbeitung auf der Baustelle mit Frischbetonverbundfolie

Frischbetonverbundfolie

Dauerhafter Verbund mit dem erhärtenden Frischbeton!

1. geeigneter Untergrund herstellen

(Sauberkeitsschicht, Schalung,

Dämmung)

2. FBV-Abdichtung verlegen

3. Bewehrungsarbeiten

4. Betonage direkt auf / gegen die

Abdichtungsbahn

FBV = Frischbetonverbund Ausführung

Planung Hauptanwendungsbereich des Frischbetonverbundfolien-Gesamtsystems

zur Sicherstellung der Nutzungseigenschaften in allen hochwertig genutzten Tiefgeschossen in Kombination mit einer weissen Wanne Konstruktion

Auslegung Norm SIA 272 beiausgebauten Räumen

Dichtigkeitsklasse 1: vollständig trocken(Art. 2.2.2) keine Feuchtstellen an den trockenseitigen

Bauwerksoberflächen zugelassen

Art. 2.2.7 Anforderungen an die Konstruktion

Art. 2.2.7.4: Der Feuchteschutz muss zusammen mit den Massnahmen für alle Schutz- und Nutzfunktionen (Wärmeschutz, Trittschallschutz, Estriche, Bodenbeläge) einschliesslich aller Detailkonstruktionen geplant werden. Zu unterscheiden sind Einwirkungen in der Bauphase und in der Nutzungsphase.

Konklusion: Feuchteschutz muss geplant werden und gehört zum System!

Art. 3.1.3.4 Risse Risse in Betonbauwerken sind unvermeidbar. Sie sind Folge von Einwirkungen wie Schwinden

und Kriechen des Betons, Zwängungseffekten, Wärme- und Lasteinwirkungen, Baugrundverformungen, Verschleiss, chemische Einwirkungen (z.B. Chlorid), Alkali – Aggregat – Reaktionen, biologischen Einwirkungen.

Die Einwirkungen können permanent oder temporär auftreten.

Risse können bereits ab einer Breite von 0.1 mm wasserführend werden. Schon im Projekt ist festzulegen, wie die Rissbildung mittel Bewehrungsgehalt – und führung und Sollrisselementen beeinflusst werden soll.

Dennoch auftretende Risse werden mittels geklebter Bänder oder Kunstharzverpressungenabgedichtet.

Rissbreitenänderungen sind die Folgen der oben genannten Einwirkungen. Sie treten wiederkehrend statisch oder dynamisch auf. Sie sind im Projekt zu bestimmen. Die Wahl der geeigneten Baustoffe für die Abdichtung von Rissen (Injektionsstoffe, geklebte Bänder) ist abhängig von zu erwartenden Breitenänderungen.

KonsequenzenBei ausgebauten oder/und hochwertig genutzten Räumen

- Dichtigkeitsklasse 1 ungenügend → Zusatzmassnahmen nötig

- Wenn Dichtigkeitsklasse 1 vorgegeben und keine zusätzlichen Massnahmen vereinbart sind:

→ Rissinjektionen / Abdichtungen so spät wie möglich ausführen

- Injizieren von Rissen ist eine geplante Massnahme und stellt keinen Mangel dar.

→ Konklusion: - Risse in der Betonkonstruktion müssen für Injektionen zugänglich sein!

- Ausgebaute Räume müssen auf die Grundkonstruktion zurückgebaut werden, um Injektionen zu ermöglichen.

- Entfernung von Belägen, Isolationen, Unterlagsböden, etc.

Verlegeuntergründe

Bodenplatte Wand einhäuptig Wand zweihäuptig

Frischbetonverbundfolie

2. Aussenliegende Abdichtung Vorteile• Betonkonstruktion vor Grundwasser, Humussäuren etc.

geschützt• Abdichtung nicht negativem Wasserdruck ausgesetzt• Keine Feuchtigkeitsaufnahme

Nachteile • Teure und aufwendige Lösung• Vollflächiger Schutz der Abdichtung erforderlich• Abdichtung nach Applikation nicht mehr zugänglich• Aufwändigere Sanierung und grösserer Aushub• Mit Schlitzwand, Pfahlwand: Spezielle

Untergrundvorbehandlung für Abdichtung notwendig

2. Aussenliegende Abdichtung

Offene Baugrube Geschlossene Baugrube

Kunststoffdichtungsbahnen, Flüssigfolien, Polymerbitumenbahnen, Tondichtungsbahnen, ( Bentonit )

Verschiedene Abdichtungssysteme für wasserdichte Betonkonstruktionen

Schwarze Wanne

• Bei der Bauwerkabdichtung von Betonbauten können heute folgende Systeme unterschieden werden, welche in der Norm SIA 272 aufgeführt sind.

• abzudichtende Gebäudeteile mit Bitumendickbeschichtung oder Polymer-Dichtungsbahnen (PDB) auf der Aussenseite des Gebäudes flächig angebracht.

• Bei der Bodenplatte wird hierzu eine Sauberkeitsschicht erstellt und die Flächenabdichtung angebracht. Die Bodenplatte wird in diese Hülle betoniert. Die Flächenabdichtung wird von der Bodenplatte nach oben geführt und an den Wänden befestigt. Zum Schutz der Abdichtung wird zusätzlich eine Schutzschicht aus Perimeterdämmplatten oder Drainmatten angebracht.

Schwarze Wanne• Die Herstellung einer „schwarzen Wanne“ benötigt grosse Sorgfalt, da Teile der

Abdichtung vor dem Bau des eigentlichen Tragwerkes herstellt werden, was eine nachträgliche Sanierung kaum möglich bzw. aufwendig und somit teuer macht.

• Zudem ist die Applikation witterungsabhängig.

• Durch Preis und die Dampfdichtheit kommt sie jedoch immer noch zum Einsatz.

Braune WanneVorteile

- Günstig

- Quellfähig

- Selbstheilend

Nachteile

- Undichtigkeiten schwer zu lokalisieren

- Kein Verbund zum Beton

- Mögliches auswaschen von Feinanteilen bei fliessendem Grundwasser

- Keine Langzeiterfahrungen im Wohnungsbau

- Nur mit Hilfsmittel verlegbar da hohes Gewicht

Braune Wanne

Kunststoffdichtungsbahnen,TPO-Bahnen Combiflex,Bitumen, FLK und Polyurea

Was ist ein hochreaktiver Flüssigkunststoff?

• Ein Zweikomponentensystem miteiner sehr schnellen Reaktionszeit

• Wird in „einem Guss“ appliziert, d.h. naht- und fugenlos

• Hinterlaufsicher

• Hohe Rissüberbrückung

• Sehr langlebig und belastbar

• Dauerhaft flexibel

• Lösemittelfrei

Becken offen Becken geschlossen Faulbehälter Zulaufrinnen Stahlbehälter / Stahlbecken

Grundwasser-abdichtung

Parkgaragen Kellerräume / Zivilschutzräume Nutzräume Untergrundstationen

Waschanlagen

Zugwaschanlagen Tramwaschanlagen Autowaschanlagen

AbwassertechnischeAnlagen

Anwendungsgebiete / 1

12.03.201843

Brückenabdichtungen

Unter Walzasphalt Unter Gussasphalt Fussgängerbrücken

Abdichten von Behältern

Wassertanks Rückhaltebecken Schwimmteiche

Verschleissschutz

Wasserbau Geschiebebelastung Schüttgutbehälter Schottertröge Trockensilos Güterwagons

Dachabdichtung

Sheddächer Umkehrdächer Vordächer Wellblechdächer

Abdichten unter Plattenbelägen

Schwimmbäder Balkone / Terrassen Nasszellen

Dachabdichtung / Sportausbildungszentrum Windisch

Bauherr: Kanton Aargau, Immobilien Aargau, Einwohnergemeinde Brugg

Ausführung: SikaBau

Abdichtungssystem: Sikalastic-830 N, Sikalastic-621 TC (Versiegelung)

3. Innenliegende Abdichtung

Unterterrainbauten Behälter

3. Innenliegende AbdichtungVorteile• Günstige Bedingung für die Applikation (Innenklima)• Abdichtung bleibt zugänglich nach der Applikation

Nachteile • Betonkonstruktion vor Grundwasser, Humussäuren etc.

nicht geschützt• Abdichtung negativem Wasserdruck ausgesetzt• Aufwendig: Stützen und innenliegende Wände müssen

ebenfalls abgedichtet werden

AbdichtungsprinzipienGenerelle Schlussfolgerungen

1. Wasserdichter Beton und Fugenabdichtungssystem: «Weisse Wanne»→ Preiswerteste Lösung, Stand der Technik,

weit verbreitet

2. Aussenliegende Abdichtung→ aus Kostengründen rückläufig,

sehr schwierig sanierbar

3. Innenliegende Abdichtung→ Vor allem bei Sanierungen, Umbauten,

in Teilbereichen sowie bei Behältern

Beanspruchungsgruppen durch Wasser

Die Beanspruchung durch Wasser kann in 3 Hauptgruppen(Lastfälle) unterteilt werden:

3 Drückendes Wasser

Fliessendes Wasser2 2

Feuchtigkeit aus dem Baugrund

Wasserdichter Beton…………….

… ist heute Stand der Technik

… wird durch die Betonqualität (W/Z Faktor, Zementgehalt, Mehlkorngehalt, Zusatzmittel) erreicht

… die Dichtigkeit kann durch Dichtschlämmen undAnstriche verbessert werden

Warum Fugendichtungen?Ein Bauwerk wird der Definition «wasserdicht» gerecht, wenn die Dichtigkeitsanforderungen an jederStelle, also auch bei Arbeits – und Dehnfugen erfüllt ist.

Funktion von Fugenbändern

Durch Fugenbänder wird der Weg des Wassers «um die Fuge herum» geleitet. Dieser Umwanderungsweg bis zur Fuge ist mindestens so lang wie die Dicke des Betonbauteils. Dadurch ist die Fugemindestens so dicht wie das Betonbauteil selber.

Häufige Fehler / Schwachstellenund Beispiele

Planung (Fehlervermeidung)• Keines, oder falsches Abdichtungskonzept

• Mix von verschiedenen Abdichtungssystemen ( Kosten )

• Zu wenig Fokus auf die Details

• Jahreszeiten nicht berücksichtig ( Nachbehandlung? )

• Kurzfristige Vergabe an Baumeister ( Konzeptänderung )

• Keine Nutzungsvereinbarung

• Verantwortlichkeiten unbekannt!!!

Ausführung• Verarbeitung des Betons / Abdichtungssysteme

• Wetter (Temp., Sonne, Regen, Schnee, Wind )

• Qualitätssicherung (Kontrollsystem)

Gutes Beispiel: Fugenbänder

Beispiel: Fugenbänder

Gutes Beispiel: Injektionskanal

Schlechtes Beispiel: Injektionskanal

Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit

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