Sachverständigenbüro Matthias Kanitz


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WU- Beton

Sachgebiete > Beton-/ Stahlbetonbau

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WU-Beton
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Bauwerke aus wasserundurchlässigem Beton (WU- Beton) werden häufig angewendet, wenn der Kellerbereich eines Objektes gegen von außen drückendes Wasser oder zeitweise aufstauendes Sickerwasser abgedichtet werden soll. Umgangssprachlich hat sich dafür der Begriff "Weiße Wanne" eingebürgert, die im Gegensatz zur "Schwarzen Wanne" (eine mit Bitumenbahnen abgedichtete Konstruktion) keiner weiteren Abdichtung bedarf. Da weiße Wannen kostengünstiger hergestellt werden können als schwarze Wannen, hat sich der Einsatz stetig ausgeweitet. Weitere Möglichkeiten des Einsatzes von wasserundurchlässigem Beton sind unter anderem:

  • Flachdächer
  • Behälter
  • Kläranlagen
  • Auffangwannen in der chem. Industrie

um nur einige zu nennen. Der Vorteil der weißen Wanne ist, dass eventuellen Undichtigkeiten lokalisierbar und damit zielgerichtet und einfach instand zu setzen sind (z. B. Verpressen von Rissen).
Gut verdichteter Beton höherer Qualität (früher ab B 25 jetzt C 25/30) ist grundsätzlich ausreichend wasserundurchlässig.

Bei der Planung von WU-Bauwerken sind besondere Planungsschritte notwendig. Die DIN 1045 / DIN EN 206-1 beschreibt die allgemeinen Festlegungen. Statische und konstruktive Anforderungen an den Beton können demnach durchaus höher sein als nach den Vorgaben der WU-Richtlinie des DAfStB (Deutscher Ausschuß für Stahlbeton). Nach dem Zement-Merkblatt H10, Wasserundurchlässige Betonbauwerke [1/2010] herausgegeben vom Verein Deutscher Zementwerke e.V., sind folgende Konstruktionsschritte bei der Planung von WU-Bauwerken durchzuführen:

  • Ermittlung des Bemessungswasserstandes und der Beanspruchungsklasse
  • Festlegung der Nutzungsklasse
  • Bestimmung der Mindestwanddicken und Festlegung des Betons
  • Festlegung von Bauweise, Druckgefälle und rechnerischer Rissbreite
  • Optimierung der Konstruktion hinsichtlich Zwangbeanspruchung
  • Festlegung von Fugenaufteilung und Abdichtungssystem
  • Bestimmung von Einbauteilen und Durchdringungen
  • Beachtung bauphysikalischer Anforderungen aus der Nutzung


Für die Konstruktion von wasserundurchlässigen Bauwerken stehen drei verschiedene Bauweisen zur Verfügung:

  • Bauweise ohne unkontrollierte Trennrisse
  • Bauweise mit Trennrissen beschränkter Rissbreite
  • Bauweise mit zugelassenen Trennrissen


1. Die Bauweise ohne unkontrollierte Trennrisse ist gekennzeichnet durch ein Zusammenspiel von konstruktiven (Lagerungsbedingungen mit geringer Verformungsbehinderung, Fugenabstände), betontechnologischen und ausführungstechnischen (Betonierabschnitte, Nachbehandlung) Maßnahmen. Ziel ist es, das Entstehen von Trennrissen durch die Vermeidung von Zwangsspannungen zu verhindern.
2. Bei der Bauweise mit Trennrissen beschränkter Rissbreite werden die Zugspannungen aus Last und Zwang durch engliegende, rissverteilende Bewehrung aufgenommen. Entstehende Risse müssen in ihrer Breite so gering gehalten werden, dass sowohl die festgelegte Form der Wasserundurchlässigkeit (vgl. Nutzungsklassen) als auch die Dauerhaftigkeit des Bauwerks nicht beeinträchtigt sind.
3. Bei der Bauweise mit zugelassenen Trennrissen kann auf umfangreiche rissverteilende Bewehrung und enge Fugenabstände verzichtet werde. Risse werden in Kauf genommen. Ihre Abdichtung ist Bestandteil der Baumaßnahme und muss von der Planung bereits im Entwurf festgelegt werden. Diese Bauweise kann sinnvoll sein, wenn das Bauwerk noch im Rohbauzustand dem höchsten Wasserdruck ausgesetzt wird, die außen liegenden Betonflächen für eine nachträgliche Abdichtung zugänglich sind und der Bauherr dieser Bauweise zustimmt.

Baustellen mit weißen Wannen und drückendem Wasser fallen (fast) immer in die Überwachungsklasse 2 (nach DIN 1045-3). Das bedeutet, dass außer der Überwachung durch das Bauunternehmen eine zusätzliche Fremdüberwachung z. B. durch anerkannte Überwachungsstellen vorgesehen ist.
Überwachungsklasse 1 gilt nur bei zeitweise aufstauendem Sickerwasser, nicht aufstauendem Sickerwasser, Bodenfeuchtigkeit oder wenn in der Projektbeschreibung nichts anderes festgelegt ist.
Die Überwachungspflichten sind dabei wie folgt geregelt:

 

Überwachungsklasse 1

Überwachungsklasse 2

Überwachungsklasse 3


Art der Überwachung

nach Augenschein
und stichpunktartige
Messungen

nach Augenschein und systematische regelmäßige Messungen bei den wichtigsten Arbeiten

nach Augenschein und detaillierte Überwachung aller Arbeiten die für dieTragfähigkeit und Dauerhaftigkeit des Bauwerks/-teils von Bedeutung sind

Partei / Organisation welche die Überwachung durchführt

Selbstkontrolle

Selbstkontrolle
Eigenüberwachung gemäß Arbeitsanweisungen des Bauunternehmens, wenn nach Anhang NA bis Anhang NE gefordert s. DIN 1045 Teil 3
Überwachung durch eine dafür anerkannte Überwachungs-stelle, wenn nach Anhang NA bis Anhang NE gefordert

Häufigkeit

Alle Bauarbeiten

In Übereinstimmung mit Anhang NA bis Anhang NE

Dokumentation

Erforderlich, wenn nach Anhang NA bis Anhang NE gefordert

Sorgfältige Beton-Nachbehandlung, d.h. im wesentlichen Schutz gegen Austrocknen und Schutz gegen Temperaturspannungen sind wesentliche Voraussetzung zur Erreichung der geplanten Festigkeitsklasse.
Die Hydrationswärme (exothermischer chemischer Abbindeprozeß) erzeugt nach etwa 1,5 Tagen die stärksten Temperaturdifferenzen von mehr als 5 K zwischen Betoninnerem und Betonoberfläche. Aus beiden Gründen sollte frühestens nach zwei Tagen, optimal nach 7 bis 10 Tagen ausgeschalt werden, um dann die Risskontrolle und ggf. die (möglichst späte) Rissbehandlung durchzuführen.

Frischbetontemperatur zum Zeitpunkt des Betoneinbaus in °C


Festigkeitsentwicklung des Betons
/

schnell 0,50

mittel 0,30...<0,50

langsam 0,15...<0,30

15

1

2

4

< 15.... 10

2

4

7

< 10.... 5

4

8

14

Fehlstellen sind bei der weißen Wanne relativ leicht lokalisier- und reparierbar, da die Fehlstelle in der Regel der Ausbesserungsstelle entspricht. Sie werden von der Gebäudeinnenseite durch Verpressen abgedichtet. Kleinere, anfänglich durchfeuchtete Risse im Beton schließen sich unter bestimmten Voraussetzungen auch durch die sogenannte Selbstheilung des Betons. Die Selbstabdichtung lässt sich mit fortschreitender Hydratation, einem Quellen des Zementgels, Carbonatbildung sowie mit Verstopfungseffekten an Engpässen des Kapillarporensystems begründen. Diese Effekte können langfristig zur vollständigen Selbstheilung von Rissen mit Breiten bis 0,2 mm führen.

Vom Planer ist in Abstimmung mit dem Bauherrn bzw. in Abhängigkeit von der Funktion und der angestrebten Nutzung eine Nutzungsklasse A oder B festzulegen.
A - Wasserdurchtritt in flüssiger Form ist nicht zulässig, Feuchtstellen auf der Bauteiloberfläche als Folge von ......Wasserdurchtritt sind auszuschließen.
B - Feuchtstellen im Bereich von Trennrissen, Sollrissquerschnitten und Fugen sind zulässig, jedoch keine .....Wasseransammlungen auf der wasserabgewandten Bauteiloberfläche

Im Merkheft des Deutschen Beton- und Bautechnikvereins (DBV) - Hochwertige Nutzung von Untergeschossen - wird die Nutzungsklasse A in Abhängigkeit von der Raumnutzung noch weiter unterschieden:
- A 0
.....- untergeordnete Nutzung z.B. einfache Technikräume....
- A*
......- einfache Nutzung zum zeitweiligen Aufenthalt von Menschen z.B. Werkstatt, Waschküche im EFH, Abstellräume,....
- A**
....- normale Nutzung zum dauerhaften Aufenthalt von Menschen z.B. Büro, hochwertiges Lager...
- A***
..- anspruchsvolle Nutzung z.B. Archive, Technikräume mit feuchteempfindlichen Geräten....

Für das anstehende Wasser werden (im Gegensatz zur DIN 18195) nur zwei Beanspruchungsklassen unterschieden:
1 - Drückendes Wasser, zeitweise aufstauendes Wasser, nichtdrückendes Wasser
2 - Bodenfeuchtigkeit, nichtstauendes Sickerwasser (nur bei stark durchlässigen Böden oder dauerhaft rückstaufreier Dränage)
Der Unterschied resultiert daraus, ob Wasser in flüssiger Form - unabhängig vom Wasserdruck - ansteht oder nur in Form von kapillar gebundenem Wasser wie bspw. bei Bodenfeuchte.


Die WU Richtlinie unterscheidet geregelte und nicht geregelte Fugenabdichtungen.
Für Fugenabdichtungssysteme wird ein Verwendbarkeitsnachweis in Form eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses (abP) verlangt, in dem die Anwendungsbereiche festgelegt sind und der Nachweis einer amtlichen Prüfung bescheinigt wurde.


Die nebenstehenden Fotos zeigen eine undichte Fugenkonstruktion...






....die handwerklich fehlerhaft....






...und fachlich unzureichend ausgeführt wurde.

SOLL:
Breite Losflansch > 60 mm
Dicke > 6 mm
Bolzen Ø 12 mm
Abstand der Bolzen am Ende < 75 mm
Abstand untereinander 75 - 150 mm











Auch die Nachbesserung mit Flüssigfolie führte nicht zum Erfolg.



Undichte WU-Konstruktion an einem Schwimmbecken



Undichte Sohle in einer Tiefgarage


Undichter Anschluss in einem Schwimmbad



Fugenblech ohne Anpressfunktion der darunter liegenden Dichtung....

...als Folge eine nicht mehr dichte Bauwerksfuge in einer Tiefgarage


Trennrisse im Außenbereich in der Decke eines Fluchttunnels


Verpressen von Rissen mittels Harz über die (noch) sichtbaren Packer


Anschlußkonstruktion Sohle / Wand im Fugenbereich undicht

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