Wasserdichter Beton Einleitung

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1 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 ). 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

2 Abb : Prinzipskizze einer weissen Wanne im Grundwasser. Normative Anforderungen Ausschreibung Für wasserdichten Beton gilt die Norm SN EN und für wasserdichte Betonbauten die Normen SIA 262 und SIA 272. Es ist für wasserdichten Beton nach Eigenschaften keine besondere Expositionsklasse definiert. Wird die Eigenschaft wasserdicht bzw. ein erhöhter Wassereindringwiderstand eines Betons gefordert, muss diese als eine zusätzliche Anforderung in der Ausschreibung festgelegt werden. Die Zuordnung der Expositionsklassen in Bezug auf die zu erwartende Wasserdichtigkeit ist in Tabelle dargestellt. Unter bestimmten Bedingungen sind zusätzliche Abklärungen und/oder Nachweise erforderlich. Dies gilt für höhere Anforderungen an die Dichtigkeit, bei Bauteildicken von 250 mm oder drückendem Wasser über 10 m Wassersäule.

3 Tab : Zusammenhang von Expositionsklassen und Wasserdichtigkeit des Betons nach der Norm SN EN Nachweis In der Schweiz werden zwei Prüfungen verwendet, um die Wasserdichtigkeit eines Betons nachzuweisen: Wasserleitfähigkeit gemäss der Norm SIA 262/1, Anhang A Wassereindringtiefe unter Druck gemäss der Norm SN EN Für wasserdichte Betonkonstruktionen gemäss der Norm SIA 272 und für Spritzbeton gemäss der Norm SN EN erfolgt der Nachweis des Wassereindringwiderstandes nach der Norm SN EN Für Spritzbeton kann alternativ auch die Prüfung der Wasserleitfähigkeit nach der Norm SIA 262/1 verwendet werden. In Tabelle sind die Details zu den Prüfungen der Wasserleitfähigkeit und der Wassereindringtiefe unter Druck sowie die dazugehörigen Grenzwerte aufgeführt. Eine signifikante Korrelation zwischen den Prüfver- fahren besteht nicht, da mit unterschiedlichen Prüfbedingungen Druck und Sättigung gearbeitet wird.

4 Tab : Überblick über die wichtigsten Prüfverfahren zur Wasserdichtigkeit von Beton. Betontechnologie Zement Für übliche Anwendungen können alle zulässigen Zemente nach der Norm SN EN verwendet werden. Erst ab Bauteildicken von mehr als 50 cm kommt der Hydratationswärmeentwicklung im Beton und der damit verbundenen Zwangsbeanspruchung aus abfliessender Hydratationswärme Bedeutung zu. Geeignete Massnahmen zur Dämpfung der Hydratationswärmeentwicklung, wie z. B. die Verwendung eines Zementes mit niedriger Hydratationswärme, sind unter Risse aufgeführt.

5 Gesteinskörnung Die Gesteinskörnung hat mit wenigen Ausnahmen (poröse oder rezyklierte Gesteinskörnung) keinen Einfluss auf die Dichtigkeit des Betons. Eine stetige Korngrössenverteilung und ein ausreichend hoher Mehlkorngehalt sind für eine gute Verarbeitbarkeit einzuhalten (siehe Gesteinskörnungen). w/z-wert Das Eindringen von Wasser in den Beton wird massgebend vom w/z-wert bestimmt. Das gilt sowohl für drückendes als auch für nichtdrückendes Wasser. Ab einem w/z-wert 0.50 kann sowohl eine geringe Wasserleitfähigkeit als auch eine geringe Wassereindringtiefe erwartet werden. Einbau und Verdichten Kiesnester und Bluten sind bei wasserdichten Bauteilen unbedingt zu vermeiden (siehe Entmischungen). Dazu sind neben einer geeigneten Betonzusammensetzung und Konsistenz auch beim Einbau besondere Massnahmen erforderlich. Kiesnester und Entmischungen beim kritischen Wand-Boden- und Wand-Deckenanschluss können durch folgende Massnahmen vermieden werden: Vorlagenbeton mit Dmax = 16 mm; 1 Schüttlage mit mindestens 30 cm geringe Fallhöhen beim Einbau (< 1 m) oder Verwendung einer Führung für den Beton Begrenzung der Schüttlagen auf maximal 50 bis 75 cm ausreichende Verdichtung, ggf. Nachverdichten der obersten Betonierlage Nachbehandlung Der Nachbehandlung kommt beim wasserdichten Beton eine hohe Bedeutung zu, weil sie die Ausbildung einer Betonoberfläche in der geplanten Qualität erlaubt und wesentlich zur Vermeidung von Frühschwindrissen beiträgt. Entsprechend den erhöhten Anforderungen wird die Festlegung einer Nachbehandlungsklasse NBK 3 empfohlen (siehe Nachbehandlung).

6 Hinweise für das Planen von wasserdichten Bauwerken Weisse Wanne Die Funktion einer Weissen Wanne erfordert ausser wasserundurchlässigem Beton mit einer Betondicke 25 cm auch den Einbau von Fugendichtungen, Betonierund Bewegungsfugen sowie die Begrenzung der Rissbreite des Stahlbetons. Je nach Wasserdruck und Dichtigkeitsklasse wird eine maximale Rissbreite festgelegt, die durch entsprechende Erhöhung und Abstimmung der Betonstahlbewehrung auf die Bauteilgeometrie erreicht werden kann. Als Fugendichtung werden je nach Fugenart (Betonierfuge, Bewegungsfuge) einbetonierte und aufgeklebte Fugenbänder, Quellbänder oder Verpressschläuche eingesetzt (Abb ). Bewegungsfugen Fugenbänder einbetoniert Fugenbänder aufgeklebt Durchdringungen Kanalisationsrohre Stahlteile/-profile Rohrdurchführungen/Rohreinführungen Bindstellen Fugenbänder aufgeklebt Baukleber Dichtungsprofile WD-Bindestellen Betonierfugen (Arbeitsfugen) Fugenbänder einbetoniert Fugenbänder aufgeklebt Injektionsschläuche Quellfugenbänder Aus bauphysikalischen Überlegungen sollte die verdampfbare Wassermenge kleiner als 10

7 g/m2h sein. Anforderungen an die Trockenheit eines Bauwerkes oder einzelner Bauteile werden nach der Norm SIA 272 mittels einer Dichtigkeitsklasse beschrieben. In Tabelle sind die Dichtigkeitsklassen und typische Beispiele aufgeführt. Wesentliche Elemente der Planung wasserdichter Betonkonstruktionen sind: Mindestbauteildicken 25 cm Festlegung der Dichtigkeitsklasse Wahl einer geeigneten Betonsorte Wahl von Bauteilabmessungen und Bewehrungsführung, die den planmässigen Einbau von Fugendichtungen und einen fehlstellenfreien Betoneinbau ermöglichen Planung sämtlicher Fugen und Durchdringungen unter Berücksichtigung dauerhafter Dichtigkeit und fehlstellenfreier Ausführbarkeit Planung bauphysikalisch notwendiger Massnahmen, z. B. in bewohnten, beheizten Kellerräumen Planung von Bauablauf, Betonierabschnitten, Arbeitsfugen Vermeidung von Rissen, Begrenzung der Rissbreite, dauerhafte Abdichtung von Rissen Berücksichtigung betonaggressiver Wässer und Böden (Chemisch beständiger Beton) und Beurteilung des Risikos gegenüber Alkali-Aggregat-Reaktion (AAR-beständiger Beton) Zusätzliche Massnahmen Wasserdichte Betonkonstruktionen erfordern eine gute Planung und sorgfältige Ausführung der Details (Abb ). Nachfolgend sind Hinweise für zusätzliche Massnahmen aufgeführt: durchgehende Sauberkeitsschicht Trennlage, Verminderung von Zwängungen (einfache Geometrie) Betonieretappen maximal 600 m2 Seitenverhältnis im Idealfall 1 : 1, nicht grösser als 1 : 3 Oberflächenentwässerung mit Gefälle 1.5 % Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite Abdichtung von Fugen (Arbeits- und Bewegungsfugen), Durchdringungen und Bindstellen sichere Befestigung von Fugenbändern, Quellbändern oder Verpressschläuchen Wasserdichter Beton verhindert zwar den Durchtritt von flüssigem Wasser, allerdings nicht die Diffusion von Wasserdampf. Um eine Kondenswasserbildung an kaltenaussenwänden

8 und unbeheizten Räumen zu verhindern, muss der eindringende Wasserdampf durch ausreichenden Luftaustausch abgeführt oder andere Massnahmen durchgeführt werden. Tab : Dichtigkeitsklassen und typische Beispiele nach der Norm SIA 272.

9 Abb : Details für wasserdichte Betonkonstruktionen. (Quelle: Rascor AG, Steinmaur).