Weiße Wanne - Beuth Hochschule für Technik...

17
Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler Beuth Hochschule für Technik Berlin Seite 1 Weiße Wanne Weiße Wanne Übersicht über die Planung, Konstruktion und Ausführung von Weißen Wannen unter Berücksichtigung betontechnologischer, konstruktiver und bemessungstechnischer Aspekte. Einführung Statische und dichtende Funktion mit einem Baustoff Wasserundurchlässiger Beton (WU) Einfache Konstruktion Undichte Stellen sind relativ einfach zu reparieren Verpressen der Risse Risse müssen vermieden oder ausreichend klein gehalten werden Fugenanordnung, Rissbreitenbeschränkung Fugen müssen sorgfältig geplant und ausgeführt werden Diffusionsvorgänge bewirken erhöhte Luftfeuchtigkeit Wohnen im Keller; Elektroinstallation Alternative Abdichtungen Schwarze Wanne; Braune Wanne Darstellung einer schwarzen Wanne und einer Weißen Wanne [1]

Transcript of Weiße Wanne - Beuth Hochschule für Technik...

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 1 Weiße Wanne

Weiße Wanne Übersicht über die Planung, Konstruktion und Ausführung von Weißen Wannen unter Berücksichtigung betontechnologischer, konstruktiver und bemessungstechnischer Aspekte. Einführung Statische und dichtende Funktion mit einem Baustoff

Wasserundurchlässiger Beton (WU) Einfache Konstruktion

Undichte Stellen sind relativ einfach zu reparieren

Verpressen der Risse Risse müssen vermieden oder ausreichend klein gehalten werden

Fugenanordnung, Rissbreitenbeschränkung Fugen müssen sorgfältig geplant und ausgeführt werden

Diffusionsvorgänge bewirken erhöhte Luftfeuchtigkeit

Wohnen im Keller; Elektroinstallation Alternative Abdichtungen

Schwarze Wanne; Braune Wanne

Darstellung einer schwarzen Wanne und einer Weißen Wanne [1]

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 2 Weiße Wanne

Betontechnologie Die Festlegungen für den Beton werden nach Eigenschaften oder nach Zusammen-setzung festgelegt. Allgemeine Anforderungen bei Verwendung von WU-Beton: Wassereindringtiefe ≤ 5 cm für normale Beanspruchung; für hohe

Beanspruchung ≤ 3 cm oder Vereinbarung W/Z-Wert ≤ 0,60 bei Bauteildicken bis 40 cm und ≤ 0,70 bei Bauteildicken

über 40 cm Geringe Kapillarporosität; weniger Schwinden

Betondruckfestigkeitsklasse mindestens C 25/30

Festigkeit korreliert mit Dichtigkeit Zement ist so zu wählen, dass Temperaturspannungen gering bleiben

Geringe Zementmenge (ca. 340 kg/m³), Mindestzementmenge 280 kg/m³, Langsam erhärtende Zemente sind günstiger (CEM III oder CEM II) Geringe Hydratationswärmeentwicklung; weniger Schwinden

Sieblinie im Bereich A/B; Größtkorn 32 oder 16 mm; gedrungenes Korn

Mehlkorn in richtiger Dosierung

Mindestmenge für ein dichtes, geschlossenes Gefüge Höchstmenge für erforderlichen Zementanteil

Zusatzstoffe

Trass; Flugasche; Silicastaub Zusatzmittel

Betonverflüssiger BV oder Fließmittel FM für die Verarbeitbarkeit bei niedrigen W/Z Werten

Einbringen und Nachbehandeln

Sorgfältige und bei Wänden lagenweises Einbringen und Verdichten Für Wände Schüttrohre; Fallhöhe klein halten; Kontraktorverfahren Nachbehandlung ist unbedingt erforderlich Wärmedämmung kann nützlich sein Schalungsanker für WU-Konstruktionen

Planungsgrundlage und Technische Regel

Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) des DAfStb, Ausgabe 11/2003

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 3 Weiße Wanne

Klassifizierung Bei der Planung von Weißen Wannen sind Beanspruchungsklassen und Nutzungsklassen festzulegen.

Beanspruchungsklasse 1 Drückendes und nicht drückendes Wasser sowie zeitweise aufstauendes Sickerwasser.

Beanspruchungsklasse 2

Bodenfeuchte und nicht aufstauendes Sickerwasser.

Nutzungsklasse A Feuchtetransport in flüssiger Form ist nicht zulässig, also kein Wasserdurchtritt durch den Beton, durch Fugen, Arbeitsfugen Einbauteile, Risse und Sollrissquerschnitte.

Nutzungsklasse B

Feuchtstellen auf der Betonoberfläche sind zulässig, also ein begrenzter Wasserdurchtritt im Bereich von Fugen, Arbeitsfugen und Rissen, der zu dunkler Verfärbung oder zur Bildung von Wasserperlen führt. Wasserdurchtritte mit angesammelten Wassermengen sind nicht zulässig.

Zusätzliche Anforderungen an trockenes Raumklima oder Bauteiloberflächen ohne Tauwasserbildung sind durch raumklimatische oder bauphysikalische Planungen zu berücksichtigen. Werden unter Berücksichtigung der Nutzungsklassen Trennrisse in Kauf genommen, die nachträglich abgedichtet werden sollen, so sollte diese Maßnahme mit dem Bauherren abgestimmt und in der Planung berücksichtigt werden. Physikalische Zusammenhänge Feuchtetransport im Bauteil ohne Rissbildung

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 4 Weiße Wanne

Temperatur- und Spannungsverläufe bei abfließender Hydratationswärme Zusammenhang zwischen W/Z-Wert und Wassereindringtiefe Konstruktion Geometrie der Konstruktion so einfach wie möglich

Ebene Grundfläche Schacht oder Vertiefung möglichst im Ruhepunkt Möglichst keine Versprünge der Sohlplatte; sonst Dehnfugen anordnen Streifen- oder Einzelfundamente innerhalb der Sohlplatte vermeiden Nischen, Vertiefungen und Versprünge in Wänden vermeiden

Bodenplatte mindestens 25 cm dick ausführen, ansonsten nach statischen

Anforderungen. Für Beanspruchungsklasse 2 liegt die empfohlene Mindest-dicke bei 15 cm.

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 5 Weiße Wanne

Wände aus Ortbeton und Elementwände mindestens 24 cm dick ausführen (Schüttrohre zwischen die Bewehrung). Für Beanspruchungsklasse 2 liegt die empfohlene Mindestdicke für Ortbeton bei 20 cm. Fertigteilwände sind mit Wanddicken von 20 cm und 10 cm (Beanspruchungsklasse 2) ausführbar.

Durchdringungen wasserdicht ausführen

Rohrdurchführungen mit Dichtungssystem, z.B. Doyma Zwangsspannungen vermeiden

Betontechnologische Maßnahmen Anordnung von Fugen Gleitschicht unter der Sohlplatte 2 Lagen PE-Folie (0,3 mm); Bitumenschweißbahn

Ausführungsbeispiele

Anordnung von Lichtschächten [1]

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 6 Weiße Wanne

Ausführungsmöglichkeiten von Bodenplatten [1]

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 7 Weiße Wanne

Ausführen von Fugen Fugen sorgfältig zu planen und ausführen. Zur Fugenabdichtung dürfen nur Produkte mit Verwendbarkeitsnachweis verwendet werden.

Arbeitsfugen Teilen Betonierabschnitte; entstehen zwischen: Sohlplatte und Wand; Wand und Decke Innerhalb großer Platten Bei langen Wänden

Dehnfugen Ermöglichen unterschiedliche Ausdehnung von Bauteilen

Setzungsfugen Ermöglichen unterschiedliche Setzungen von Bau-abschnitten

Scheinfugen Ermöglichen bei Rissbildung einen definierten Ort durch Sollrissstelle (Kerbwirkung)

Weitere Fugen Pressfugen; Raumfugen; Bewegungsfugen; Temperaturfugen; Trennfugen; Gebäudefugen

Fugenband aus Elastomer in einer Dehnfuge [1] Ausführung von Stößen bei Fugenblechen [1]

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 8 Weiße Wanne

Ausführungsmöglichkeiten von Fugen zwischen Bodenplatte und aufgehender Wand [1] Gute Lösung: e Vertretbare Lösung: b, c, g

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 9 Weiße Wanne

Ausführungsmöglichkeiten von Fugen in Wänden [1]

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 10 Weiße Wanne

Beschränkung der Rissbreiten Zum Schutz der Bewehrung vor Korrosion sind die Rissbreiten grundsätzlich

zu beschränken.

- 0,4 mm für Innenbauteile.

- 0,3 mm für Außenbauteile. Wahl der maximal zulässigen Rissbreite für ein wasserundurchlässiges

Bauwerk je nach Anforderung zwischen 0,1 und 0,2 mm. Die Anforderung wird in Abhängigkeit vom Druckgefälle hw/hb (Verhältnis von Druckhöhe des Wassers zu Bauteildicke) festgelegt.

- 0,20 mm bei normalen Anforderungen an Bauteile, die ständig

drückendem Wasser bis zu einem Druckgefälle von 10 ausgesetzt sind.

- 0,15 mm bei normalen Anforderungen an Bauteile, die ständig drückendem Wasser mit einem Druckgefälle zwischen 10 und 15 ausgesetzt sind.

- 0,10 mm bei erhöhten Anforderungen an Bauteile, z.B. durch ein hohes

Schadensrisiko oder bei hohem hydrostatischem Wasserdruck mit einem Druckgefälle zwischen 15 und 25.

Ursachen der Rissbildung (Lastfälle) definieren.

- Früher Zwang (abfließende Hydratationswärme).

- Später Zwang (Schwinden, Ungleichmäßige Setzung, Temperatur).

- Last.

Rechnerischer Nachweis der Begrenzung der Rissbildung.

- Gleichungen zur Bestimmung der Rissbreite.

Hilfsmittel zur Bestimmung der erforderlichen Bewehrung.

- Grafische Hilfsmittel, z.B. Meyer oder Windels, werden aktuell nicht

mehr verwendet. Sie werden ersetzt durch:

- Programme, z.B. DIE.

- Direkte Berechnung der Rissbreiten. Die Wahl der Bewehrung nach Querschnitt, Durchmesser oder Stababstand erfolgt derart, dass eine gewählte rechnerische Rissbreite nicht überschritten wird (siehe Arbeitsblatt Rissbreiten).

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 11 Weiße Wanne

Beispiel eines Diagramms aus: Rissbreitenbeschränkung – Diagramm von G. Meyer

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 12 Weiße Wanne

Diagramm von R. Windels

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 13 Weiße Wanne

Bauprodukte

Fugenblech mit Quellprofil

Fugenblech mit Beschichtung

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 14 Weiße Wanne

Arbeitsfugenbänder

Dehnfugenbänder

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 15 Weiße Wanne

Injektionsschlauch

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 16 Weiße Wanne

Funktionsweise von Injektionsschläuchen

Anwendung von Quellbändern

Verlegen eines Quellbandes

Durchführung einer Wand

Fachgebiet Massivbau Prof. Dr.-Ing. M. Rösler

Beuth Hochschule für Technik Berlin

Seite 17 Weiße Wanne

Durchführungsvarianten Quellen: [1] Weiße Wannen – einfach und sicher; Lohmeyer, Ebeling; Verlag Bau + Technik