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Erstellung
und Planung einer Weißen Wanne
Grundsätzliche Aufgabestellung bei der Planung:.
- Ermitteln des Bemessungswasserstands
- darauf basierend, Festlegung der Beanspruchungsklasse (1 oder 2)
- Festlegung der Nutzungsklasse (A oder B)
- Feststellungen zu etwaig angreifenden Böden und Wässern.
- Aufbau der Planung, stützend auf zuvor gemachten
Feststellungen / Festlegungen
(max. Rissbreiten, geeignete Geometrie, Ermittelung von zwangsarmen Lagerungen,
Planung von Bauablauf, Anbauteilen,
Bauteildurchgänge, Fugenaufteilungen und Fugendichtungsstoffen, bauphysikalische
Anforderungen an die Nutzung (Dämmung / Lüftung), Bestimmen der
Mindestbauteildicken, Wahl des geeigneten Betons, Klären der
Zwangsbeanspruchung (Hydratationswärme), usw. - Festlegung der Qualitätssicherungsmaßnahmen
(Überwachungsklassen)
Die Erstellung einer Weißen
Wanne ist in der Regel der Überwachungsklasse 2 zuzuordnen, einzige Ausnahme -
wenn der Baukörper nur zeitweilig aufstauenden Sickerwasser ausgesetzt ist.
Überwachungsklasse 2 bedeutet, dass die Baustelle sowohl eigen- als auch
fremdüberwacht werden muss.
Aber gerade die Bezeichnung „nur zeitweilig aufstauendes Sickerwasser“ ist
hierbei mit Vorsicht zu genießen.
Die Überwachung ist in der DIN 1045-3 Anhang B und C geregelt.
Eine Weiße Wanne ist als solche zu
planen.
Ein
Bodengutachten ist hier immer zu empfehlen.
Das Bodengutachten sollte unter anderem die Höchstwasserstände (Bemessungswasserstände)
angeben, um folgende Fragen mit in die Planung aufnehmen zu können:
- Müssen die Lichtschächte / Fenster wasserdicht ausgeführt werden?
- Muss eventuell die aufliegende Betondecke mit in die Weiße Wanne
integriert werden?
- Muss der Decken- / Wandanschluss wasserundurchlässig ausgeführt
werden?
- usw.
Nach Möglichkeit sollte ein einfacher Grundriss
gewählt werden. Viele Vor- und Rücksprünge in der Beton- Wandkonstruktion,
führen zu vermehrten Zwängungen.
Die Weiße Wanne ist vom Tragwerksplaner so zu konzeptionieren,
dass die einzubauende Bewehrung, in ihrer Lage und Dimension, die aus Schwinden
und Kriechen zu erwartenden Zwängungen so verteilt, dass es nicht zu
schädigenden Rissbildungen kommt.
Risse werden immer entstehen, müssen aber mittels der Bewehrung so fein
verteilt werden, dass diese in ihrer Tiefe und Breite unschädlich bleiben.
Die lt. WU-Richtlinie zulässigen Rissbreiten richten sich nach der
„Eintauchtiefe“ des Bauteils.
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1
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2
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Druckgefälle hw/hb 1)
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Zulässige Rissbreite w in mm (Rechenwert)2
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1
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< 10
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0,20
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2
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> 10 bis < 15
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0,15
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3
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>15 bis < 25
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0,10
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1 hw
= Druckhöhe des Wassers in m; hb= Bauteildicke in m;
Für angreifende Wässer mit ≤ 40 mg/1 C02
(kalklösende Kohlensäure) und pH ≤ 5,5 darf die
Selbstheilung der Risse nicht in Ansatz gebracht werden
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Insbesondere bei Weißen Wannen, aber nicht nur
hier, ist beim Einbau der Bewehrung auf folgende Punkte ein besonderes
Augenmerk zu richten.
- Lage und Dimension der Bewehrung hinsichtlich der Verlegepläne und
der Betonierbarkeit.
- Unverrückbare Lagerung (Befestigung) der Bewehrung gegen
herunterfallen und Verschiebung.
- Einhaltung der Mindestmaße der Betondeckung.
- Freilassen von Rüttelgassen bei der Verwendung von Innenrüttlern.
- Freilassen von Betoniergassen
Der einzubauende Beton muss hinsichtlich der
Expositionsklasse (Beschreibung der Umwelteinflüsse) auf die vor Ort zu
erwartenden Umgebungsbedingungen gewählt werden. Dieses sind Aussagen, die der
Tragwerksplaner anhand der ihm vom Bauherrn zur Verfügung gestellten
bodengutachterlichen Aussagen und seiner eigenen Berechnungen angibt.
Hierzu zählen:
- Angriffe aus Karbonatisierung XC1 bis XC4
- Angriffe aus Chloride (ausgenommen Meerwasser) XD1 bis XD3
- Angriffe aus Chloride (durch Meerwasser) XS1 bis XS3
- Angriffe aus Frost XF1 bis XF4
- Angriffe aus chemischen Stoffen XA1 bis XA3
Weitere, noch bestehende
Expositionsklassenbezeichnungen, finden i.d.R. bei der Erstellung von Weißen
Wannen keine Anwendung (Ausnahmen: Verschleißschichten in Tiefgaragen).
Den Expositionsklassen sind
Mindestdruckfestigkeitsklassen zugeschrieben, welche aber aus Gründen der
statischen Notwendigkeiten als Mindestanforderungen anzusehen sind. Es kommt
vor, dass der Tragwerksplaner hier höhere Mindestdruckfestigkeiten festschreibt.
Auch gilt zu beachten, dass bei Ausnutzung der Mindestbauteildicken unter
Beanspruchungsklasse 1, ein w/z-Wert von 0,55 einzuhalten ist. Dieses
entspricht einem Normalbeton C 30/37 (siehe: DAfStb - WU - Richtlinie 6.2 Tabelle 1). Hier gilt dann zudem bei Wänden zulässiges Größtkorn 16
mm.
Notwendige Fugen in der
Betonkonstruktion sind zu planen.
Folgende Fugen kommen i.d.R. bei Weißen Wannen in Betracht.
Bewegungsfugen, auch Dehnfugen genannt, sollen Zwängungen aus hygrischen und
thermischen Längenänderungen vermindern.
Scheinfugen, auch Sollrissfugen genannt, werden dort angeordnet, wo im
jungen Beton in Folge von Schwinden, Risse zu erwarten sind und keine Betonierfugen
angeordnet werden können. Durch eine Querschnittsschwächung sollen die Risse an
der geplanten Stelle entstehen.
Betonierfugen sind Fugen zwischen einzelnen Betonierabschnitten.
Notwendigkeiten für Betonierabschnitte können folgende sein:
- große Flächen innerhalb einer großen Sohlplatte
- Übergänge zwischen Sohlplatte und Wänden
- Stöße zwischen einzelnen Wänden
- Übergänge zwischen Wänden und Decken
Weitere Gründe für Betonierfugen:
- geringere Betonierabschnitte wegen Nachbearbeitung (Sohlen
glätten, Hartstoffeinstreuungen etc.)
- günstigerer Arbeitstakte: Schalen, Bewehren, Betonieren
- einfaches Schalen
- weniger Schalungsmaterial
Zur Sicherstellung der Dichtigkeit von Fugen
sind eine Reihe von Fugenblechen [mit und ohne Beschichtungen, Fugenbänder
(innen und / oder außen liegende), Verpressschläuche und Bentonitquellprofile
(und auch Kombinationen aus beiden)], etc. auf dem Markt.
Hier ist i.d.R. zwischen genormten, geregelten und ungeregelten (Verwendbarkeitsnachweis durch
allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis) Fugen-Dichteinlagen zu
unterscheiden.
Durchdringungen der Weißen Wanne
sollten wenn möglich vermieden werden. Sind Durchdringungen erforderlich, z.B.
bei Schmutzwasserentwässerungen oder Hausanschlussleitungen, sind diese so
auszuführen, dass diese dauerhaft dicht bleiben. Der Handel hält hierfür eine
Reihe druckwasserdichte Rohrdurchführungen bereit.
Schalungen aus glatter und
wasserabweisenden Oberflächen sind hinsichtlich Frostangriffen, mechanischer
und / oder chemischer Angriffe als eher ungünstig anzusehen. Hier entsteht zwar
eine glatte Betonoberfläche, diese ist jedoch angereichert mit Feinststoffen
und Wasseranlagerungen, welche die Widerstandsfähigkeit herabsetzen.
Eher günstig sind saugende Schalungen oder wasserableitende Vliese, die das
überschüssige Betonwasser ableiten oder aufnehmen können.
Ein Ausbluten von Zementleim ist durch dichte Schalungsstöße zu
verhindern, an Außenecken und Arbeitsfugen sind Dreikantleisten anzuordnen.
Schalungen sind so zu planen und zu erstellen, dass diese das Schwinden des
Betons nicht über die Maße behindern und es zu unplanmäßigen Zwängungen kommt.
Die Schalung ist hinsichtlich des zu erwartenden Frischbetondrucks mittels
Schalungsanker fest mit einander zu verspannen. Diese Schalungsanker durchdringen
die wasserundurchlässige Konstruktion und sind somit Schwachpunkte. Die
Schalungsanker dürfen aber die Wasserundurchlässigkeit der Konstruktion nicht
gefährden. Sie müssen wasserundurchlässig ausgeführt werden. Hierzu hält der
Handel verschiedene Möglichkeiten bereit.
Folgende Punkte müssen beim
Betoniervorgang beachtet werden.
- Welches Wetter habe ich zu erwarten.
Starker Regen kann die Botonoberfläche zerstören.
Zu große Hitze könnte zum verdursten (verbrennen) des Beton führen.
Die Betontemperatur muss beim Einbau zwischen +5 `C und +30`C betragen. - Nochmalige Kontrolle der Schalung auf Standsicherheit und
Dichtigkeit. Schalungen vornässen – gegebenenfalls durch Wasser kühlen.
- Kontrolle, ob der Bereich wo rauf und / oder gegen betoniert
werden soll, frei von Verunreinigungen ist.
Prüfung, ob der gelieferte Beton mit dem in den Ausführungsunterlagen
übereinstimmt.
Augenscheinprüfung, ob die Konsistenz die der bestellten entspricht (darf aber
nach dem Beenden des Mischvorgangs nicht mehr verändert werden) - Um ein Entmischen des Betons zu gewährleisten, müssen die
Schütthöhen beschränkt werden [max. 1,0 m; lt. DAfStb - WU – Richtlinie, 6.1(6)], Schüttschläuche oder Schüttrohre verhindern ein
Entmischen.
- Das zulässige Größtkorn im Beton ist sowohl bauteilabhängig, als
auch abhängig von dem lichten Abstand der Bewehrungslagen)
- Bei dem Betonieren von Wänden sollte als erstes als Schüttlage ein
Anschlussbeton mit einem Größtkorn von 8 mm einzubauen. Die Höhe der Schüttlage
sollte hierbei in etwa die der Wandstärke betragen, mindestens aber 30 cm.
- Die einzelnen Schüttlagen sollten bei der Verwendung von
Innenrüttlern auf maximal 50 cm beschränkt bleiben.
Der Beton muss z.B. durch Innenrüttler verdichtet werden. Hierdurch entsteht
ein geschlossenes Gefüge. Der Beton umschließt die Bewehrungslagen und füllt
Hohlräume aus.
Die Rüttelflasche wird hierbei schnell eingetaucht und langsam wieder
herausgezogen. Wird eine Schüttlage über eine schon vorhandene Schüttlage
betoniert, ist hierbei die Rüttelflasche ca. 15 cm tief in die bereits
verdichtete Schüttlage einzutauchen.
Die Abstände des Eintauchens der Rüttelflasche richten sich nach der Größe der
Rüttelflasche. - Beton für wasserundurchlässige Bauteile ist nachzuverdichten.
Hierbei gilt, dass der Beton möglichst spät nachverdichtet wird. Solange der
Beton plastisch ist, kann nachverdichtet werden.
- Der Beton muss nach dem Betonieren nachbehandelt werden. Unter
Nachbehandlung versteht man den Schutz des jungen Betons bis zum ausreichenden
Erhärten.
Nachbehandlung:
- mit der Nachbehandlung ist sofort nach dem verdichten zu beginnen.
Arten der Nachbehandlung
- Lagerung im Wasser (praktisch nicht immer möglich – wohl aber das
Beste)
- Bauteile in der Schalung stehen lassen, saugende Schalung feucht
halten
- Betonflächen mit Folie abdecken – Durchlüftung zwischen Folie und
Betonfläche aber vermeiden
- Wasser haltende Abdeckungen aufbringen, diese dann feucht halten
(Jutegewebe oder Strohmatten)
- Flüssige Nachbehandlungsmittel aufsprühen – z.B. Curingmittel.
- Auflegen und abdecken mit Dämmmaterialien – bei Frostgefahr
- Es können auch Verfahren kombiniert werden, teilweise ist dieses
auch sinnvoll.
Die Dauer der Nachbehandlung ist abhängig
von
- den Umgebungsbedingungen
- der Beton- bzw. Lufttemperatur (Wärme, Kälte, Wind, Zugluft)
- der Festigkeitsentwicklung des Betons
Das Ausschalen der geschalten Flächen darf erst
dann erfolgen, wenn die hierfür vorgeschriebene Mindestfestigkeit des Betons
erreicht wurde.
Die Dauer bis ausgeschalt werden kann, ist von den selbigen Faktoren abhängig,
wie die der Nachbehandlungsdauer. Nur kommt hier noch die Art des Bauteils
hinzu (freitragende Decke, Wände, Unter-, Überzüge, Balken, usw.).
Das Ausschalen selber ist möglichst frei von Erschütterungen des Bauteils
vorzunehmen.
Ein Ausschalen der Betonflächen sollte erst bei einer Betondruckfestigkeit von
15 N/mm² erfolgen. Die in der alten DIN 1045 aufgeführten Ausschalfristen sind
nicht mehr als zeitgemäß anzusehen. (DBV-Merkblatt – Betonschalungen 05-1999;
4,1 Ausschalfristen).
Da sicherlich nicht für jedes Bauteil eine Erhärtungsprüfung vorgenommen werden
kann, sollten beim Betonlieferanten die Druckfestigkeitswerte für die 2-, 7-,
und 28 Tages-Festigkeit erfragt werden und hieraus ein
Druckfestigkeits-Zeit-Diagramm erstellt werden.
Hierbei sind die verschiedenen Umwelteinflüsse, insbesondere die in der
Winterzeit zu berücksichtigen.
Überarbeitet 07/2007
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