Wasserdichter Beton Einleitung
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Wasserdichter Beton Einleitung Wassereintritte in Bauwerke sind die häufigsten Schäden, die den Gebäudeversicherungen gemeldet werden. Bauwerke, die Bodenfeuchtigkeit, Sickerwässern oder drückendem Grundwasser ausgesetzt sind, müssen abgedichtet werden. Ein Betonbauteil gilt in der Schweiz als wasserdicht, wenn die eindringende Wassermenge so gering ist, dass das vorgesehene Raumklima auf der Trockenseite genügt, dieses Wasser laufend zu verdunsten. In der Praxis werden unterschiedliche Abdichtungssysteme eingesetzt. Häufig kommt eine sogenannte „Weisse Wanne“ zur Anwendung. Diese wasserdichte Betonkonstruktion besitzt gegenüber anderen Abdichtungssystemen den Vorteil, dass sie neben der tragenden Funktion auch die Abdichtung übernimmt. Es sind keine zusätzlichen Dichtungsbahnen erforderlich, wodurch eine sehr wirtschaftliche Konstruktion möglich ist (Abb. 6.1.1). Das Abdichtungssystem einer wasserdichten Betonkonstruktion besteht nach der Norm SIA 272 aus dem wasserdichten Bauwerk und den zugehörigen Massnahmen, z. B. Abdichtung von Bewegungsfugen und Durchdringungen sowie Injektionen in Rissen, Betonierfugen (Arbeitsfugen) und Sollrissen. Die Begrenzung des Wasserdurchtritts durch ein Betonbauteil ist im Wesentlichen abhängig von: Risse (Rissbreite, -länge und -verlauf) Verdichtungsstörungen (Kiesnester, Betonierfugen) Bewegungsfugen und Durchdringungen Bauteildicke Betonzusammensetzung Druckgefälle
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Wasserdichter Beton
EinleitungWassereintritte in Bauwerke sind die häufigsten Schäden, die den Gebäudeversicherungengemeldet werden. Bauwerke, die Bodenfeuchtigkeit, Sickerwässern oderdrückendem Grundwasser ausgesetzt sind, müssen abgedichtet werden. Ein Betonbauteilgilt in der Schweiz als wasserdicht, wenn die eindringende Wassermenge so gering ist,dass das vorgesehene Raumklima auf der Trockenseite genügt, dieses Wasser laufend zuverdunsten.
In der Praxis werden unterschiedliche Abdichtungssysteme eingesetzt. Häufig kommt einesogenannte „Weisse Wanne“ zur Anwendung. Diese wasserdichte Betonkonstruktionbesitzt gegenüber anderen Abdichtungssystemen den Vorteil, dass sie neben dertragenden Funktion auch die Abdichtung übernimmt. Es sind keine zusätzlichenDichtungsbahnen erforderlich, wodurch eine sehr wirtschaftliche Konstruktion möglich ist(Abb. 6.1.1).
Das Abdichtungssystem einer wasserdichten Betonkonstruktion besteht nach der NormSIA 272 aus dem wasserdichten Bauwerk und den zugehörigen Massnahmen, z. B.Abdichtung von Bewegungsfugen und Durchdringungen sowie Injektionen in Rissen,Betonierfugen (Arbeitsfugen) und Sollrissen.
Die Begrenzung des Wasserdurchtritts durch ein Betonbauteil ist imWesentlichen abhängig von:
Risse (Rissbreite, -länge und -verlauf)Verdichtungsstörungen (Kiesnester, Betonierfugen)Bewegungsfugen und DurchdringungenBauteildickeBetonzusammensetzungDruckgefälle
Abb. 6.1.1: Prinzipskizze einer weissen Wanne im Grundwasser.
Normative AnforderungenAusschreibung
Für wasserdichten Beton gilt die Norm SN EN 206-1 und für wasserdichte Betonbauten dieNormen SIA 262 und SIA 272. Es ist für wasserdichten Beton nach Eigenschaften keinebesondere Expositionsklasse definiert. Wird die Eigenschaft „wasserdicht“ bzw. ein“erhöhter Wassereindringwiderstand“ eines Betons gefordert, muss diese als einezusätzliche Anforderung in der Ausschreibung festgelegt werden. Die Zuordnung derExpositionsklassen in Bezug auf die zu erwartende Wasserdichtigkeit ist in Tabelle 6.1.1dargestellt.
Unter bestimmten Bedingungen sind zusätzliche Abklärungen und/oder Nachweiseerforderlich. Dies gilt für höhere Anforderungen an die Dichtigkeit, bei Bauteildicken von ≤250 mm oder drückendem Wasser über 10 m Wassersäule.
Tab. 6.1.1: Zusammenhang von Expositionsklassen und Wasserdichtigkeit des Betons nach der NormSN EN 206-1.
Nachweis
In der Schweiz werden zwei Prüfungen verwendet, um die Wasserdichtigkeit eines Betonsnachzuweisen:
Für wasserdichte Betonkonstruktionen gemäss der Norm SIA 272 und für Spritzbetongemäss der Norm SN EN 14487-1 erfolgt der Nachweis desWassereindringwiderstandes nach der Norm SN EN 12390-8. Für Spritzbeton kannalternativ auch die Prüfung der Wasserleitfähigkeit nach der Norm SIA 262/1 verwendetwerden. In Tabelle 6.1.2 sind die Details zu den Prüfungen der Wasserleitfähigkeit und derWassereindringtiefe unter Druck sowie die dazugehörigen Grenzwerte aufgeführt.
Eine signifikante Korrelation zwischen den Prüfver- fahren besteht nicht, da mitunterschiedlichen Prüfbedingungen – Druck und Sättigung – gearbeitet wird.
Wasserleitfähigkeit gemäss der Norm SIA 262/1, Anhang AWassereindringtiefe unter Druck gemäss der Norm SN EN 12390-8
Tab. 6.1.2: Überblick über die wichtigsten Prüfverfahren zur Wasserdichtigkeit von Beton.
BetontechnologieZement
Für übliche Anwendungen können alle zulässigen Zemente nach der Norm SN EN 206-1verwendet werden. Erst ab Bauteildicken von mehr als 50 cm kommtder Hydratationswärmeentwicklung im Beton und derdamit verbundenen Zwangsbeanspruchung aus abfliessender HydratationswärmeBedeutung zu. Geeignete Massnahmen zur Dämpfung derHydratationswärmeentwicklung, wie z. B. die Verwendung eines Zementes mitniedriger Hydratationswärme, sind unter Risse aufgeführt.
Gesteinskörnung
Die Gesteinskörnung hat mit wenigen Ausnahmen (poröse oder rezyklierteGesteinskörnung) keinen Einfluss auf die Dichtigkeit des Betons. Eine stetigeKorngrössenverteilung und ein ausreichend hoher Mehlkorngehalt sind für eine guteVerarbeitbarkeit einzuhalten (siehe Gesteinskörnungen).
w/z-Wert
Das Eindringen von Wasser in den Beton wird massgebend vom w/z-Wert bestimmt. Dasgilt sowohl für drückendes als auch für nichtdrückendes Wasser. Ab einem w/z-Wert ≤0.50 kann sowohl eine geringe Wasserleitfähigkeit als auch eine geringeWassereindringtiefe erwartet werden.
Einbau und Verdichten
Kiesnester und Bluten sind bei wasserdichten Bauteilen unbedingt zu vermeiden (sieheEntmischungen). Dazu sind neben einer geeigneten Betonzusammensetzungund Konsistenz auch beim Einbau besondere Massnahmen erforderlich. Kiesnester undEntmischungen beim kritischen Wand-Boden- und Wand-Deckenanschluss können durchfolgende Massnahmen vermieden werden:
Nachbehandlung
Der Nachbehandlung kommt beim wasserdichten Beton eine hohe Bedeutung zu, weil siedie Ausbildung einer Betonoberfläche in der geplanten Qualität erlaubt und wesentlich zurVermeidung von Frühschwindrissen beiträgt. Entsprechend den erhöhtenAnforderungen wird die Festlegung einer Nachbehandlungsklasse NBK 3 empfohlen (sieheNachbehandlung).
Vorlagenbeton mit Dmax = 16 mm; 1 Schüttlage mit mindestens 30 cmgeringe Fallhöhen beim Einbau (< 1 m) oder Verwendung einer Führung für den BetonBegrenzung der Schüttlagen auf maximal 50 bis 75 cmausreichende Verdichtung, ggf. Nachverdichten der obersten Betonierlage
Hinweise für das Planen von wasserdichtenBauwerkenWeisse Wanne
Die Funktion einer Weissen Wanne erfordert ausser wasserundurchlässigem Beton miteiner Betondicke ≥ 25 cm auch den Einbau von Fugendichtungen,Betonierund Bewegungsfugen sowie die Begrenzung der Rissbreite des Stahlbetons. Jenach Wasserdruck und Dichtigkeitsklasse wird eine maximale Rissbreite festgelegt,die durch entsprechende Erhöhung und Abstimmung der Betonstahlbewehrung auf dieBauteilgeometrie erreicht werden kann. Als Fugendichtung werden je nachFugenart (Betonierfuge, Bewegungsfuge) einbetonierte und aufgeklebte Fugenbänder,Quellbänder oder Verpressschläuche eingesetzt (Abb. 6.1.2).
Bewegungsfugen
Durchdringungen
Bindstellen
Betonierfugen (Arbeitsfugen)
Aus bauphysikalischen Überlegungen sollte die verdampfbare Wassermenge kleiner als 10
Fugenbänder einbetoniertFugenbänder aufgeklebt
KanalisationsrohreStahlteile/-profileRohrdurchführungen/Rohreinführungen
Fugenbänder aufgeklebtBaukleberDichtungsprofileWD-Bindestellen
Fugenbänder einbetoniertFugenbänder aufgeklebtInjektionsschläucheQuellfugenbänder
g/m2h sein. Anforderungen an die Trockenheit eines Bauwerkes oder einzelner Bauteilewerden nach der Norm SIA 272 mittels einer Dichtigkeitsklasse beschrieben. In Tabelle6.1.3 sind die Dichtigkeitsklassen und typische Beispiele aufgeführt.
Wesentliche Elemente der Planung wasserdichter Betonkonstruktionen sind:
Zusätzliche Massnahmen
Wasserdichte Betonkonstruktionen erfordern eine gute Planung und sorgfältigeAusführung der Details (Abb. 6.1.2). Nachfolgend sind Hinweise für zusätzlicheMassnahmen aufgeführt:
Wasserdichter Beton verhindert zwar den Durchtritt von flüssigem Wasser, allerdings nichtdie Diffusion von Wasserdampf. Um eine Kondenswasserbildung an kaltenAussenwänden
Mindestbauteildicken ≥ 25 cmFestlegung der DichtigkeitsklasseWahl einer geeigneten BetonsorteWahl von Bauteilabmessungen und Bewehrungsführung, die den planmässigen Einbauvon Fugendichtungen und einen fehlstellenfreien Betoneinbau ermöglichenPlanung sämtlicher Fugen und Durchdringungen unter Berücksichtigung dauerhafterDichtigkeit und fehlstellenfreier AusführbarkeitPlanung bauphysikalisch notwendiger Massnahmen, z. B. in bewohnten, beheiztenKellerräumenPlanung von Bauablauf, Betonierabschnitten, ArbeitsfugenVermeidung von Rissen, Begrenzung der Rissbreite, dauerhafte Abdichtung von RissenBerücksichtigung betonaggressiver Wässer und Böden (Chemisch beständiger Beton)und Beurteilung des Risikos gegenüber Alkali-Aggregat-Reaktion (AAR-beständigerBeton)
durchgehende SauberkeitsschichtTrennlage, Verminderung von Zwängungen (einfache Geometrie)Betonieretappen maximal 600 m2Seitenverhältnis im Idealfall 1 : 1, nicht grösser als 1 : 3Oberflächenentwässerung mit Gefälle ≥ 1.5 %Mindestbewehrung zur Begrenzung der RissbreiteAbdichtung von Fugen (Arbeits- und Bewegungsfugen), Durchdringungen undBindstellensichere Befestigung von Fugenbändern, Quellbändern oder Verpressschläuchen
und unbeheizten Räumen zu verhindern, muss der eindringende Wasserdampf durchausreichenden Luftaustausch abgeführt oder andere Massnahmen durchgeführt werden.
Tab. 6.1.3: Dichtigkeitsklassen und typische Beispiele nach der Norm SIA 272.
Abb. 6.1.2: Details für wasserdichte Betonkonstruktionen. (Quelle: Rascor AG, Steinmaur).
