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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]
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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
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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
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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.
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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]
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Ausführungsmöglichkeiten von Bodenplatten [1]
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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]
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Ausführungsmöglichkeiten von Fugen zwischen Bodenplatte und aufgehender Wand [1] Gute Lösung: e Vertretbare Lösung: b, c, g
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Ausführungsmöglichkeiten von Fugen in Wänden [1]
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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).
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Beispiel eines Diagramms aus: Rissbreitenbeschränkung – Diagramm von G. Meyer
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Diagramm von R. Windels
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Bauprodukte
Fugenblech mit Quellprofil
Fugenblech mit Beschichtung
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Arbeitsfugenbänder
Dehnfugenbänder
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Injektionsschlauch
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Funktionsweise von Injektionsschläuchen
Anwendung von Quellbändern
Verlegen eines Quellbandes
Durchführung einer Wand