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1 BECKENKONSTRUKTIONEN AUS STAHLBETON GEM. DIN EN 206 BETON UND DIN 1045 TRAGWERKE AUS BETON, STAHLBETON UND SPANNBETON WASSERUNDURCHLÄSSIGER BETON GEM. DAfStb - RICHTLINIE WASSERUNDURCHLÄSSIGE BAUWERKE AUS BETON, 11/2003 GEM. MERKBLATT DGfdB SCHWIMM- UND BADEBECKEN AUS STAHLBETON GEM. MERKBLATT DGfdB SCHWINDEN UND QUELLEN VON STAHLBETONBECKEN, EINFLUSS AUF DAS VERBUNDVERHALTEN KERAMISCHER BELÄGE.

2 Gliederung 1. Allgemeines 2. Begriffe 3. Regelwerke 4. Lastfall Wasser 5. Grundlegende WU-Planung 6. Konstruktionsfestlegungen 7. Anforderungen an den Beton 8. Bauausführung 9. Fehler/Fehlerbeseitigung 10. Keramische Auskleidungen auf Beton Schwinden und deren Einfluss auf das Verbundverhalten 11. Literatur

3 1. Allgemeines Beckenbauwerke sind Wasserbehälter, die der Belastung aus drückendem Wasser ausgesetzt sind und entsprechend abgedichtet werden müssen. Man unterscheidet starre und hautförmige Abdichtungen. Hautförmige, auf der wasserzugewandten Seite aufgebrachte Abdichtungen sind nach DIN genormt und entkoppeln tragende und abdichtende Funktion des Bauwerks. Der Anwendungsbereich der DIN beinhaltet keine wasserundurchlässigen Bauwerke aus Beton. Als wasserundurchlässig (WU)-Konstruktionen bezeichnet man Bauwerke aus Beton, die ohne zusätzliche hautförmige Abdichtung erstellt werden und allein aufgrund des Baustoffs und besonderer konstruktiver Maßnahmen wie Fugenabdichtungen und Rissbreitenbegrenzung einen Wasserdurchtritt in flüssiger Form verhindern. 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 Becken, die gegen-über mechanischen Angriffen 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 Beckenteilen erfordern meist aufwendige Fugenkonstruktionen. 2. Begriffe Weiße Wannen: Wasserundurchlässig geplante Bauwerke in Form einer geschlossenen Wanne, bei der Abdichtung und Tragwirkung vom Baustoff Beton übernommen wird. Die Planung beinhaltet Aussagen zur Rissverteilung bzw. einen Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite sowie eine detaillierte Vorgabe der Fugensicherungsmaßnahmen. Die in der Regel hellen Betonoberflächen haben zur der Namensgebung geführt. Schwarze Wannen: Bauwerke mit hautförmiger, früher häufig schwarzer, meist bituminöser oder kunststoffhaltiger Abdichtung, die als Bahnen bzw. als Anstrich oder gespachtelt aufge-tragen werden. Die Ausführung ist in DIN genormt.

4 3. Regelwerke Bis vor kurzem gab es in Deutschland kein einheitliches Regelwerk für den Bau wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton. Auf Grundlage allgemeiner Regelwerke für den Betonbau wie DIN 1045 / DIN EN gibt es Merkblätter mit empfehlendem Charakter von Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein und von der Bauberatung Zement (Tafel 1). Die Weisse Wanne ist in der DIN aus 2000 enthalten mit der Aussage: Diese Norm gilt nicht für Bauteile, die so wasserundurchlässig sind, dass die Dauerhaftigkeit des Bauteils und die Nutzbarkeit des Bauwerkes ohne weitere Abdichtung im Sinne dieser Norm gegeben sind. Die DIN EN 206 und die DIN 1045 /1-4 enthalten ebenfalls keine speziellen Regelungen für die Weisse Wanne. Im November 2003 ist vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) die Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Bauwerke) herausgegeben worden. Die Aufgabe dieser WU-Richtlinie kann als Rahmen-Norm verstanden werden, die Festlegungen, Nachweise und Empfehlungen für die Planung und die Ausführung vorgibt, jedoch keine Konstruktionsdetails enthält. Bauphysikalische Besonderheiten sind allerdings weiterhin gesondert zu berücksichtigen.

5 Tafel 1: Regelwerke und Empfehlungen für den Bau von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton DIN 1045 Tragwerke aus Beton, Stahl- und Spannbeton. 07/2001 Teil 1 - Bemessung und Konstruktion Teil 2 - Deutsche Anwendungsregeln zu DIN EN Teil 3 - Bauausführung Teil 4 - Regeln für Herstellung, Überwachung von Fertigteilen DIN-Fachbericht 100: Beton, Zusammenstellung von DIN EN und DIN ; 1. Auflage 2001 DIN EN Beton: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung, Konformität. 07/2001 DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie), Ausgabe Nov. 2003, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Berlin Merkblätter Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.v. (DBV), Berlin Wasserundurchlässige Baukörper aus Beton 06/1996 Fugendichtungen im Hochbau Fugenausbildung aus ausgewählten Baukörpern aus Beton. 04/2001 Verpresste Injektionsschläuche für Arbeitsfugen. 06/1996 Abstandshalter. 06/1996 Betonierbarkeit von Bauteilen aus Beton und Stahlbeton. 11/1996 Sachstandsbericht Quellfähige Fugeneinlagen für Arbeitsfugen. 02/1999 Zementmerkblätter: Schriftenreihe der Bauberatung Zement, Verlag Bau + Technik VBT, Düsseldorf H 10: Wasserundurchlässige Bauwerke, 08/2002 B 22: Arbeitsfugen. 01/2002 DIN 7865 : Elastomer-Fugenbänder zur Abdichtung von Fugen in Beton, Teile 1 u. 2 DIN 18541: Fugenbänder aus thermoplastischen Kunststoffen zur Abdichtung von Fugen in Beton, Teile 1 u. 2 E DIN 18197: Abdichten von Fugen in Beton mit Fugenbändern Lohmeyer, G: Weisse Wannen einfach und sicher. Verlag Bau + Technik VBT, Düsseldorf 2000

6 4. Lastfall Wasser WU-Konstruktionen verhindern den Durchtritt von Wasser in flüssiger Form. Die Kenntnis über den anstehenden Lastfall Wasser ist deshalb von großer Bedeutung. Aus der Höhe der Druckwasserbelastung wird in Abhängigkeit von der Wand- oder Sohlplattendicke die maximale Rissbreite bestimmt, die unter Berücksichtigung der Selbstheilung der Risse rechnerisch angenommen werden darf. Die Art der Wasserbeanspruchung wird in eine Beanspruchungsgruppe eingestuft. Neben dem hydrostatischen Wasserdruck muss ein eventueller Angriff des Wassers berücksichtigt werden.

7 5. Grundlegende WU-Planung Eine wasserundurchlässige Betonkonstruktion erfordert mehr als nur den Baustoff wasserundurchlässiger Beton oder Beton mit hohem Wassereindringwiderstand, um funktionsfähig zu sein. Die in der Planung zu berücksichtigenden einzelnen Elemente sind: Baustoff Beton mit hohem Wassereindringwiderstand (neue Bezeichnung nach DIN ) (früher: wasserundurchlässiger Beton oder WU-Beton) Zwangsspannungen im Bauwerk; Aussagen zur Rissbreite, Bewehrungsführung; Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite Fugenplanung Auswahl und Anordnung von Fugenabdichtungen Bauausführung Betonierbarkeit, Festlegung von Betonierabschnitten, Verdichtung, Nachbehandlung Bauphysik Wärmedämmung, Nutzungsanforderungen

8 Tafel 2 - Planungsabläufe für Schwimmbecken als Weisse Wanne Bodengutachten Art der Beanspruchung Druckwasser In Freibädern: Grund-, Schichten- u. Hochwasser Grundwasseruntersuchung Bemessungswasserstand Einstufung des Grundwassers Becken- Füllwasser Kein Angriff schwach mittel stark Trinkwasser Sole- oder Meerwasser --- XA1 XA2 XA3 XC4, XF1 XS2, XD2, XA2 Beton mit hohem Wassereindringwiderstand Nutzungsanforderungen Feuchtestellen aus Wasserdurchtritt unzulässig Bauteilabmessungen Bauweise Festlegung der zul. Rißbreite Wahl der Fugenausbildung Überwachung DIN Merkblatt < 0,15 mm, bei H/D von > 5 = < 0,10 mm

9 6. Konstruktionsfestlegungen Durch die kraftschlüssige Verbindung der zu unterschiedlichen Zeitpunkten betonierten Sohlplatte und Wände werden die Verformungen der Bauteile behindert. Auch die Reibung auf der Unterseite von Sohlplatten sowie die Gebäudegeometrie behindern Verformungen, die sich im Beton z.b. aufgrund Temperaturänderungen oder Trocknungsschwinden (Verkürzen durch Austrocknung) einstellen wollen. Dadurch entstehen Zwangsspannungen, die die Zugfestigkeit des Betons überschreiten können. An diesen Stellen reißt der Beton. Bei einer wasserundurchlässigen Betonkonstruktion müssen diese Risse auf eine vorher bestimmte maximale Rissbreite mit Hilfe von Bewehrungsstahl begrenzt werden. Alternativ kann auch versucht werden, die Entstehung der Zwangsspannungen durch eine günstigere zwangsarme Konstruktion zu vermindern. Zusammengefasst ist es möglich, eine Weisse Wanne zu konstruieren: Bauweise mit beschränkter Rissbildung (voller Zwang -> Trennrissbildung mit Rissbreitenbegrenzung). Nachweis zur Begrenzung der Rissbreite; höhere Bewehrungsgehalte; wenig Fugen Unabhängig von den nachfolgend speziell für WU-Bauwerke durchzuführenden Planungsschritten müssen allgemeine Festlegungen nach DIN 1045 / DIN EN getroffen werden. Dazu gehört z.b. die Bestimmung der Expositionsklassen, die wiederum Mindestdruckfestigkeitsklassen und die Maße für die Betondeckungen nach sich zieht. Es sollte immer eine einteilige Herstellung von Beckenbauwerken angestrebt werden.

10 Folgende Konstruktionsschritte sind bei der Planung von WU-Bauwerken durchzuführen: 1. Ermittlung des Bemessungswasserstands und der Beanspruchungsklasse Neben der Höhe des Wasserdrucks bzw. der Art des auftretenden Wassers ist auch ein eventueller chemischer Angriff durch das Grundwasser zu berücksichtigen. Bei der Festlegung der Beanspruchungsklasse geht das Ergebnis des Bodengutachtens entscheidend mit ein. Zuordnung der Beanspruchungsklasse Für Beckenbauwerke gilt die Beanspruchungsklasse 1 Drückendes Wasser gem. WU-Richtlinie. 2. Festlegung der Nutzungsklasse Beckenbauwerke sind in die Nutzungsklasse A - Wasserdurchtritt in flüssiger Form nicht zulässig - keine Feuchtestellen auf der Oberfläche - Tauwasserbildung möglich gem. WU-Richtlinie einzuordnen. Zur Unterbindung von Tauwasser auf den Oberflächen müssen zusätzliche raumklimatische Maßnahmen getroffen oder eine Wärmedämmung angeordnet werden.

11 3. Bestimmung der Mindestwanddicken Von der WU-Richtlinie werden Mindestwanddicken empfohlen. Die Wanddicken und Bewehrungsanordnungen müssen einen risikofreien Betoneinbau und eine ausreichende Verdichtung erlauben. In Abhängigkeit vom Größtkorn im Beton werden darüber hinaus Mindestbreiten bwi zwischen den Bewehrungslagen gefordert, um einen einwandfreien Betoneinbau zu ermöglichen: - 8 mm Größtkorn: bwi > 12 cm - 16 mm Größtkorn: bwi > 14 cm - 32 mm Größtkorn: bwi > 18 cm Die Mindestwanddicke ergibt sich aus: den Mindestbreiten des Bewehrungsabstandes zzgl. der Dicke der Bewehrung zzgl. der Betonüberdeckung Die statische Bemessung kann größere Wanddicken erfordern. Für einen Beton mit einem Größtkorn von 32 mm ergibt sich bei Beanspruchungsklasse 1 damit eine Mindestdicke von etwa cm

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13 4. Druckgefälle i berechnen Das Druckgefälle i wird als Quotient der Wasserdruckhöhe zur Bauteildicke an der betrachteten Stelle (potenzieller Ort der Rissbildung) ermittelt. Anhand des Druckgefälles wird die maximale rechnerische Rissbreite in der WU- Richtlinie vorgegeben, die unter der Voraussetzung der Selbstheilung einen Wasserdurchtritt unterbindet. In Tafel 5 sind in der rechten Spalte Empfehlungen von Lohmeyer hinzugefügt, der aus langjährigen Beobachtungen heraus wesentlich niedrigere Grenzen für die zulässigen Druckgefälle formuliert. Für den Bau von Schwimmbecken sollten die Empfehlungen von Lohmeyer angesetzt werden. An dieser Stelle muss darauf hingewiesen werden, 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.

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15 5. Konstruktion hinsichtlich Zwangsbeanspruchung optimieren Risse entstehen im Festbeton, wenn durch behinderte Dehnungen die Zugspannungen im Bauteil die Zugfestigkeit des Betons überschreiten. Dies kann durch äußere Lasten wie Eigengewicht oder Verkehrslasten oder durch lastunabhängige behinderte Verformungen geschehen. Lastunabhängige Verformungen können sowohl zu Eigenspannungen als auch zu Zwangsspannungen führen. Ursachen lastunabhängiger Beanspruchungen können sein: thermisch hygrisch (Feuchte) chemisch - Abfließen der Hydratationswärme - Temperaturänderungen - Frost - Schwinden (Trocknungsschwinden) - Schrumpfen (chemisches + autogenes Schwinden) - Quellen - Treibreaktionen (z.b. Alkalireaktion; Ettringitbildung) - Bewehrungskorrosion Das Ziel jeder WU-Planung sollte eine geometrisch einfache, möglichst zwangsarme Bauwerkskonstruktion in Verbindung mit einer risikoarmen, kontrollierbaren Ausführung sein. Neben einer Optimierung der Betonzusammensetzung und der Ausführung (Nachbehandlung) kann bereits das Bauwerk selbst zwangsarm konstruiert werden. Vorteilhaft ist eine ebene, reibungsarme Sohlplatte mit gleichmäßiger Dicke.

16 Querschnittsänderungen, Versprünge oder Vouten begünstigen dagegen eine Rissbildung. Durch die Anordnung von Trenn- oder Gleitschichten können rechnerische Reibungsbeiwerte zwischen Sohle und Baugrund verringert werden (Tafel 4). Als Alternative zu Lagerungsbedingungen mit geringer Verformungsbehinderung können auch Sollrissfugen (Scheinfugen) angeordnet werden. Diese müssen mit einer Fugenabdichtung versehen werden. Bewegungsfugen (Raumfugen) sind nach Möglichkeit zu vermeiden, da hierfür sehr aufwendige Fugenabdichtungen notwendig werden.

17 Tafel 4: Rechenwerte von Reibungsbeiwerten bei unterschiedlichen Trennschichten (in Anlehnung an die DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, Entwurf 2004) Untergrund Gleitschicht 1. Verschiebung Mineralgemisch (Kies) Sandbett Unterbeton Unterbeton Unterbeton keine keine 2 Lagen PE-Folie PTFE-beschichtete Folie Bitumen B45-B80 1,4... 2,1 0,9... 1,1 0,6... 1,0 0,2... 0,5 0 (bei T > 0 C)

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19 Weitere konstruktive Maßnahmen zur Verringerung der Rissgefahr in WU-Bauteilen sind: - Begrenzung der Bauteilabmessungen - Begrenzung und wechselseitige Anordnung von Betonierabschnitten Je kleiner einzelne Betonierabschnitte sind, desto geringer ist die Verformungsbehinderung für den Lastfall Abfließen der Hydratationswärme. In Wänden treten bei Behinderung der Längsverformungen durch die bereits erkaltete Sohlplatte (bzw. Fundament) vereinfacht etwas im Abstand der zweifachen Wandhöhe Risse auf, die entweder durch die Festlegung von Betonierabschnitten (Sollrissfugen) gezielt geführt werden können oder durch Bewehrung verteilt und in der Breite begrenzt werden müssen. Da bei kurzen Betonierabschnitten jedoch der Aufwand durch die größere Anzahl planmäßiger Fugendichtungen zunimmt, ist das Festlegen baupraktisch sinnvoller Betonierabschnitte im Kombination mit noch vertretbaren Bewehrungsgehalten nicht zuletzt eine wirtschaftliche Abwägung.

20 6. Fugenaufteilung und Abdichtungssystem festlegen Hierunter fallen Arbeitsfugen an Betonierabschnitten, geplante Scheinfugen zur Zwangsverminderung und Raumfugen zwischen Beckenabschnitten. Die Art des Fugenabdichtungssystems ist auf das Druckgefälle abzustimmen. Zukünftig wird von jedem nicht geregelten Fugenabdichtungssystems (Fugenbleche und bänder sind geregelt) ein Verwendbarkeitsnachweis in Form eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses (ABP) verlangt, in dem die Anwendungsbereiche festgelegt und durch eine amtliche Prüfung nachgewiesen sind. Das Fugenabdichtungssystem muss als geschlossenes System an den Stoßpunkten zwischen horizontalen und vertikalen Fugen miteinander verbunden sein. Fugenabdichtungssysteme können sein: Fugenbleche, Fugenbänder, Injektionsschläuche, Dichtrohre, Betonitfolien, Kompressionsdichtungen. 7. Einbauteile, Durchdringungen Alle Durchdringungen durch wasserundurchlässige Bauwerke müssen sorgfältig geplant und abgedichtet werden. Dies betrifft nicht nur Rohrdurchführungen oder Leitungskanäle, sondern auch Ankerhülsen aus dem Verspannen der Schalung. Die richtige Auswahl von wassersperrenden Schalungsankern und geeigneten Abstandshaltern für die Bewehrung (siehe Kapitel 8) gehört zur vollständigen Planungsleistung. Grundsätzlich sollten alle Rohrdurchführungen die Wände oder Sohlplatte rechtwinklig auf möglichst kurzem Wege durchstoßen. Die Abdichtung kann z.b. mit speziellen Dichtmanschetten oder Einbauteilen vorgenommen werden.

21 8. Bauphysikalische Anforderungen aus der Nutzung Es kann im Einzelfall notwendig sein, zur Vermeidung von Tauwasserbildung auf den Oberflächen, zusätzliche raumklimatische Maßnahmen zu treffen oder eine Wärmedämmung anzuordnen.

22 7. Anforderungen an den Beton Als besondere Betoneigenschaft nach DIN 1045 und DIN EN ist ein Beton mit hohem Wassereindringwiderstand zu vereinbaren. Die erforderliche Dichtigkeit wird bei üblichen Bauteildicken bis zu 40 cm über einen maximalen äquivalenten Wasserzementwert (w/z)eq <,60 sichergestellt. Dies entspricht bei Normalbeton einer Mindestdruckfestigkeitsklasse C 25/30 mit einem Mindestzementgehalt von 280 kg/m³. Aus der statischen Berechnung heraus kann eine höhere Festigkeitsklasse notwendig werden. Die Dauerhaftigkeit der Betonrandzone wird über die vom Planer festzulegenden Expositionsklassen sichergestellt. Gegebenenfalls werden durch Auswahl besonderer Expositionsklassen wie z.b. XA2 (mäßiger chemischer Angriff) höhere Anforderungen an die Betonzusammensetzung erforderlich. Ein Beispiel für die Festlegung zeigt Bild 5. In Abhängigkeit von den Expositionsklassen wird die Betondeckung festgesetzt. Die Einbaukonsistenz des Betons sollte der Konsistenzklasse F3 oder weicher entsprechen. Bei Ausnutzung der Mindestwand- hier Wand- u. Beko Freibad dicken nach der WU-Richtlinie und darstellen bei Beanspruchungsklasse 1 ist ein Beton mit einem (w/z)eq < 0,55 (entspricht C30/37) zu verwenden. Bild 5: Beispiel für die Festlegung von Expositionsklassen für eine Weisse Wanne für ein Schwimmbecken in einem Freibad

23 Um Zwangsspannungen innerhalb des Bauwerks und somit die Rissgefahr möglichst gering zu halten, sind ggf. weitere Vorgaben an die Betonzusammensetzung sinnvoll. Lastunabhängige Verformungen durch Hydratationswärme und Trocknungsschwinden lassen sich durch geeignete Betone verhindern. Mögliche Maßnahmen sind: Verwendung von Zementen mit niedriger Hydratationswärmeentwicklung (NW-Zemente) oder von Zementen mit normaler Anfangsfestigkeit z.b. 32,5 N niedrige Frischbetontemperaturen (bzw. Begrenzung im Sommer) Begrenzung des Zementleimvolumens auf VZL < 290 l/m³ (in Anlehnung an die DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen )

24 Beton für Beckenbauwerke Merkmale XC4, XF 1 (Trinkwasser) 1) Expositionsklasse (abhängig von der Füllwasserqualität) XS2, XD2, XA 2 (Sole- oder Meerwasser) 1) max. W/Z-Wert Mindestdruckfestigkeitsklasse Mindestzementgehalt (kg/m³) Mindestzementgehalt bei Anrechnung von Zusatzstoffen (kg/m³) 1) betonschädliche Bestandteile sind über Analysen zu ermitteln und zu bewerten 2) oder C30/37 LP 0,55 C25/ ,5 C35/45 2) Tabelle 1: Expositionsklassen des Betons nach Merkblatt der DGfdB

25 8. Bauausführung Zu den Maßnahmen während der Bauausführung gehören neben dem Einbau der Bewehrung die Überwachung des regelkonformen Betoneinbaus sowie die Nachbehandlung des Betons. Einbau der Bewehrung Die Bewehrungsführung muss ein einwandfreies Einbauen und Verdichten des Betons ermöglichen. Bei dichter Bewehrung sind Rüttellücken und Einbauöffnungen einzuplanen. Stababstände bei kreuzweiser Anordnung der Bewehrungsstäbe: s < Ø Größtkorn + 1 cm Betonieröffnungen in der Bewehrung > Ø Schüttrohr bzw. Pumpenschlauch + 4 cm -> Ø Schüttrohr cm -> Ø Pumpenschlauch cm Abstand der Betonieröffnungen ca. 2,50 m (bei enger Bewehrung 1,50 m) Abstand der Rüttellücken (-gassen) in cm = Ø Innenrüttler in mm - z.b.: Rüttler mit 50 mm Ø: ca. 50 cm - Breite der Rüttellücke b = cm, vorzugsweise 10 cm Bewehrung in der geplanten Höhenlage unverschieblich einbauen Betondeckung nach den Vorgaben des Bewehrungsplans durch ausreichende Anzahl stabiler Abstandshalter mit der Eignung wasserundurchlässig sicherstellen

26 Abstandshalter und Schalungsanker dürfen die Wasserundurchlässigkeit des Bauwerks nicht beeinträchtigen. Geeignete Abstandshalter können z.b. nach dem DBV-Merkblatt Abstandshalter als wasserundurchlässig gekennzeichnet sein (Bild 6). Spezielle Schalungsanker z.b. mit aufgeschweißter Wassersperrplatte oder als mehrteiliger Ankerstab mit Wassersperre (Bild 7) sind zur Sicherstellung der Wasserundurchlässigkeit erforderlich.

27 Arbeits- und Betonierfugen Arbeits- und Betonierfugen sind vor dem nächsten Betonierabschnitt von Verunreinigungen, losem Beton und Zementschlämme zu reinigen und ausreichend vorzunässen. Zum Zeitpunkt des Anbetonierens muss die Oberfläche des älteren Betons mattfeucht sein. Es darf sich kein sichtbarer Wasserfilm auf der Fläche befinden, der den Verbund beeinträchtigen könnte. Beim Betoneinbau im Winter sollten die Arbeitsfugen und der neue Betonierabschnitt bis zum Erreichen der Gefrierbeständigkeit (> 5 N/mm²) vor dem Gefrieren geschützt werden.

28 Einbau des Betons Die freie Fallhöhe des Betons darf 1 m nicht überschreiten, um Entmischungen am Wandfußpunkt sicher vorzubeugen. Bei Überschreitung der Fallhöhe ist ein Fallpolster aus Beton mit 8 mm Größtkorn mindestens 30 cm hoch (bzw. Höhe = Bauteildicke) vorzusehen. Die einzelnen Schüttlagen sind auf < cm zu begrenzen und mit dem Innenrüttler zu vernadeln. Die oberste Betonierlage in Wänden ist grundsätzlich nachzuverdichten. Unmittelbar nach Fertigstellung der Betonoberflächen (Sohlplatten) bzw. nach dem Entschalen der Wände muss die Betonoberfläche vor zu schneller Austrocknung durch geeignete Nachbehandlungsmaßnahmen (z.b. Folienabdeckung) geschützt werden. Eine Nachbehandlung ist unabhängig von der relativen Luftfeuchte stets vorzunehmen. Die Nachbehandlungsdauer ist nach DIN festzulegen, wobei die Werte der Norm mit dem Faktor 2 zu multiplizieren sind. Nachbehandlungsmaßnahmen sind so zu wählen, dass Eigen- und Zwangsspannungen infolge Hydratationswärme möglichst gering bleiben.

29 Überwachung auf der Baustelle Wasserundurchlässige Bauwerke mit Druckwasserbeanspruchung sind nach DIN grundsätzlich in die Überwachungsklasse 2 einzuordnen. 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 (Fremdüberwachung) erforderlich. Eine Zusammenstellung der Überwachungstätigkeiten zeigt Tafel 5. Tafel 5: Überwachungstätigkeiten auf der Baustelle Beton nach Eigenschaften Lieferschein Konsistenzmessung Gleichmäßigkeit ÜK 2 jedes Lieferfahrzeug - beim ersten Einbringen - bei Herstellung von Probekörpern für f ck - in Zweifelsfällen jedes Fahrzeug Druckfestigkeit Luftgehalt (LP-Beton) Technische Einrichtung 3 Proben je 300 m³ oder je 3 Betoniertage zu Beginn jedes Betonierabschnittes Verdichtungsgeräte, Meßgeräte überprüfen

30 9. Fehler/Fehlerbeseitigung Einige der typischen Fehler, die zu Feuchteschäden führen können, sind nachfolgend aufgeführt. 1. Bautrocknungsphase: Der Überschusswasseranteil (Wasseranteil, der nicht zur Festigkeitsreaktion benötigt wird) bei der Herstellung des Betons muss über einen längeren Zeitraum verdunsten können. Zumindest in den ersten drei Monaten kommt es daher zu höheren Verdunstungsraten. Bei fehlender Lüftung oder kalten Flächen können durch Kondensation Feuchtstellen entstehen. Beseitigung: Lüftungsverhalten anpassen. 2. Verdichtungsmängel: Unzureichende Verdichtung während des Betonierens hinterlässt unkontrollierte, große Poren im Betongefüge. Diese Zonen sind i.d.r. nicht mehr wasserundurchlässig, so dass bei Druckwasser Feuchtstellen entstehen oder sogar fließendes Wasser durchtreten kann. Insbesondere der Übergang zwischen Sohlplatte und Fußbereich der Wände ist durch Entmischungen des Betons oder fehlende Verdichtung gefährdet. Beseitigung: Verpressen durch Injektion. Verpressmaterial: PUR-Polyurethanharz (dehnfähig); EP- Epoxidharz (kraftschlüssig); Zementleim (ZL)/-suspension (ZS) (kraftschlüssig).

31 3. Fugenundichtigkeiten: Durch fehlerhaften Einbau der Fugenabdichtungen oder falsche Übergangslösungen in den Kreuzungspunkten von Fugen entstehen auch bei ordnungsgemäßem Betoneinbau undichte Stellen. Beseitigung: Verpressen durch Injektion. 4. Unkontrollierte wasserführende Risse: Stellen sich Rissbreiten ein, die deutlich über der festgelegten maximalen rechnerischen Rissbreite liegen, können diese wasserführend werden. Die Spannweite des Wasseranfalls reicht vom Feuchtwerden der Rissufer (Dunkelfärbung) über Tropfenbildung bis hin zu starkem Wasserdurchtritt. Bei den ersten beiden Erscheinungen (niedrige Fließgeschwindigkeit, geringe Wassermenge) besteht die Chance, dass sich der Riss durch die sogenannte Selbstheilung (vereinfacht: Quellen des Zementsteins + Verstopfen der Poren durch Calciumhydroxid) nach ca. 1-2 Wochen von innen heraus abdichtet. Beseitigung bei starken Wasserdurchtritt: Verpressen durch Injektion mit Verfüllmaterialien, die auch unter Wasserdruck eingebaut werden können.

32 5. Durchdringungen undicht: Feuchtstellen an Ankerhülsen und Durchdringungen: Bei falscher Auswahl von Ankerhülsen und nachlässiger Ausführung von Durchdringungen können Undichtigkeiten entstehen. Die Stellen sind leicht erkennbar, aber nur sehr schwer abzudichten. Häufig dringt Wasser an Nahtstellen zwischen Kunststoff und Beton hindurch, da zwischen diesen beiden Baustoffen keine wasserdichte Verbindung möglich ist. Beseitigung: vorsichtiges Verpressen (führt nicht immer zum Erfolg) oder Abdichtung von außen.

33 10. Keramische Auskleidungen auf Beton - Schwinden und dessen Einfluss auf das Verbundverhalten - Das Merkblatt der DGfdB ist altersbedingt nicht auf dem neuesten Stand und wird zur Zeit überarbeitet. Schwinden ist eine lastunabhängige Formänderung und bedeutet Längenverkürzung durch Austrocknung. Dieser Prozess des Schwindens erstreckt sich über einen Zeitablauf von Tagen, das sind 27 Jahre, wobei das Hauptmaß in den ersten Jahren liegt. Es kann also mit dem Beginn der keramischen Auskleidung nicht auf ein bestimmtes Schwindmaß gewartet werden. Die regelgerechte Planung des Bauwerkes, die richtige Zusammensetzung, Bewehrungsführung, Herstellung, Verarbeitung und Nachbehandlung des Betons lässt Schwinden zu einer vernachlässigbaren Einflussgröße werden, die im Normalfall unberücksichtigt bleiben kann. Das Mindestalter des Betons (Betonreife) für das Aufbringen keramischer Beläge ist abhängig von der Jahreszeit, den Temperaturen und der Art der Herstellung und kann nicht mit einer absoluten Zeitvorgabe benannt werden. Die Betonreife ist gegeben, wenn die Nenndruckfestigkeit zu 100 % erreicht ist (Nachweis z.b. über Probewürfel, die am Objekt gelagert werden).

34 Das gute Verbundverhalten von Mörtel- bzw. Estrichschichten auf Beton beruht auf der Tatsache, dass der Beton als Verlegeuntergrund und die aufzubringenden Schichten das gleiche Bindemittel, nämlich Zement haben. Die klassische Verlegeart ist das Ansetzen des Wandbelages im Mörtelbett und Aufbringen des Bodenbelages auf vorgezogenen Estrich frisch auf frisch. In jüngerer Zeit erfolgt das Verlegen von Fliesenbelägen im Dünnbett nach DIN im kombinierten Verfahren (Floating/Buttering) auf erhärtetem Putz bzw. Estrich. Die Notwendigkeit von Dehnungsfugen in der Bekleidungsschicht zur Aufnahme von Schwindverformungen wird in der Fachliteratur konträr diskutiert. Die Anordnung von solchen Dehnungsfugen muss von Becken zu Becken aus der Beckengröße und -gestalt entschieden werden. Die Ausbildung dieser Fugen sollte, soweit möglich, mit Fugenprofilen und nicht mit elastischen Dichtstoffen (Silikon) erfolgen.

35 11. Literatur [1] DIN 1895: Bauwerksabdichtungen, August 2000, Beuth-Verlag, Berlin [2] DIN EN 206-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton: Beton-Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität, Juli 2001, Beuth-Verlag, Berlin DIN : Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton: Beton-Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität, Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1, Juli 2001, Beuth-Verlag, Berlin [3] Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), November 2003, Beuth- Verlag, Berlin [4] Timm, G. Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton von der Planung bis zur Ausführung, Beton- und Stahlbetonbau 99 (2004), Heft 7, S , Verlag Ernst & Sohn, Berlin [5] Vortrag von Herrn Dr. Thomas Freimann, WU-Bauwerke aus Beton [6] Merkblatt der DGfdB, Schwimm- und Badebecken aus Stahlbeton, [7] Merkblatt der DGfdB, Schwinden und Quellen von Stahlbetonbecken, Einfluss auf das Verbundverhalten keramischer Bekleidungen.