Wasserdichter Beton

Je nach Objekt bestehen unterschiedliche Anforderungen an die Wasserdichtigkeit der Gebäudehülle. Diese Anforderungen finden sich in vielen unterschiedlichen Bereichen wieder, zum Beispiel bei Verkehrsbauten wie Tunnels oder Unterführungen, bei Parkgaragen, Trink- und Brauchwasseranlagen aber auch bei Wohnhäusern, deren Untergeschosse unter Terrain liegen oder bei Schwimmbädern und Pools.

Um einen Gebäudeteil wasserdicht auszuführen ist es wichtig, das ganze Konzept zu betrachten. Dazu gehört der Beton an sich, an den hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden, aber auch die vielen Details, wie Fugen, Anschlüsse und Durchdringungen. Ein Bauwerk ist nur so wasserdicht wie sein schwächster Punkt. In dieser Broschüre werden deshalb die Sika Lösungen für wasserdichte Betonbauten vorgestellt.

Anwendungen:

  • Parkgaragen
  • Tunnels
  • Wohn-, Nutz- und Lagerräume unter Terrain
  • Wassertanks und Reservoire
  • Staudämme
  • Kläranlagen
  • Schwimmbäder
  • Abwasserkanäle und Rohre
  • Auffangwannen

Dichtigkeitsklassen (nach SIA 270)

Hygienic floor and wall coating in hospital made with Sika coating systems
KLASSE 1

Anforderung: Vollständig trocken

Keine Feuchtstellen an den trockenseitigen Bauwerksoberflächen zugelassen.
Typische Beispiele: Wohn- und Arbeitsräume, Archive, Lagerhallen für empfindliche Güter, Computerräume

Sikafloor coatings on floors in Volkswagen Plant in Wrzesnia
KLASSE 2

Anforderung: Trocken bis leicht feucht

Einzelne Feuchtstellen zugelassen. Kein tropfendes Wasser an trockenseitiger Bauwerksoberfläche zugelassen. Typische Beispiele: Lagerhallen für Güter, welche nicht feuchteempfindlich sind, Heizungs-und Kellerräume.

Cars in indoor parking garage made with Sikafloor coating system
KLASSE 3

Anforderung: Feucht

Örtlich begrenzte Feuchtstellen und einzelne Tropfstellen an der trockenseitigen Bauwerksoberfläche zugelassen. Typische Beispiele: Räume mit untergeordneter Nutzung. Wände von Tiefgaragen.

Ultra flat concrete floor in warehouse
KLASSE 4

Anforderung: Feucht bis nass

Feucht- und Tropfstellen zugelassen. Typische Beispiele: Räume mit untergeordneter Nutzung. Wände von Einstellhallen.

Beton Praxis

Schalung

Schalungsstösse und -ecken müssen dicht sein, um das Auslaufen von Zementleim zu verhindern. Zur Gewährleistung einer dichten und lunkernfreien Oberfläche, ist die Wahl des geeigneten Schalungstyps und -materials und das Verwenden von Schalungstrennmittel Sika Separol von grosser Bedeutung. Das Lösen und Entfernen von Schalungen sollte ohne Schock und Vibration erfolgen. Empfohlene Minimal-Ausschalungszeiten sind einzuhalten.


Fugen und Etappen

Wird fugenlos betoniert, dürfen Etappen in horizontalen Flächen 600 m2 nicht überschreiten und müssen ein möglichst quadratisches Mass aufweisen. Seitenverhältnisse von grösser als 1:3 sind zu vermeiden.

Die Grösse der Betonetappe hängt von verschiedenen Parametern ab (Statik, Abmessungen, Bauablauf, etc.). Ein empfohlener Richtwert für die Etappenlänge ist 6 – 8 m. Bei Absätzen und Vertiefungen ist das Schwinden in horizontaler und vertikaler Richtung behindert. Durch einen Fugeneinbau kann einer allfälligen Rissneigung vorgebeugt werden.


Bewehrungskonzept

Im wasserdichten Betonbau sind das Bewehrungskonzept und die Befestigung von Bewehrungsstählen noch wichtiger als im konventionellen Betonbau. Dies um folgende, potenzielle Schäden auf ein absolutes Minimum zu reduzieren:

  • Rissbildung infolge falscher Bewehrung
  • Ungenügende Betonüberdeckung, die zu Rissbildung führt, was die Korrosion beschleunigt
  • Behinderung des Abdichtungssystems durch Armierungsstähle
  • Ungenügende Verdichtung des Betons infolge zu dichter Armierung, was zu Hohlräumen und Kiesnestern führen kann
 

Die sogenannte Weisse Wanne, eine Systemlösung, die bereits seit vielen Jahrzehnten vor allem in Mitteleuropa Anwendung findet. Neben wasserundurchlässigem Beton umfasst dieses System die Planung, den Entwurf und sämtliche weitere Baumassnahmen vor Ort, die zur Gewährleistung wasserdichter Konstruktionen zu treffen sind. Der Hauptaspekt bei der Umsetzung dieses Ziels ist die laufende Überprüfung von Rissbildungen. Dazu müssen mögliche Risse im Beton äusserst fein und weit verstreut sein, und es dürfen keine Trennrisse durch die gesamte Struktur verlaufen, durch die Wasser eindringen könnte. Verschiedene Normen für die Konstruktion von Weissen Wannen schreiben eine maximale Breite eines einzelnen Risses von ≤ 0,2 mm vor. Wichtige Aspekte im Hinblick auf Rissbildungen:

Rezeptur der Betonmischung:
Eine optimale Korngrössenverteilung und ein optimaler (tiefer) Wasserzementwert, die Auswahl eines geeigneten Zementtyps, eine verbesserte Rheologie und die Verwendung von verschiedenen Betonzusatzmitteln wie Schwindreduzierern, Dichtungsmitteln, Fliessmitteln usw. halten die Rissbildung im Beton in Grenzen.


Betonstärke:
Eine homogene, unveränderte Stärke des Betons mindert lokale Belastungspunkte. Eine Mindeststärke des Betons von ≥ 250 mm für Wände und Bodenplatten hat sich bewährt.


Sorte und Menge der Stahlbewehrung:
Dies ist der wichtigste beim Entwurf zu beachtende Aspekt zur Verminderung der Rissbildung. Die Menge der Stahlbewehrung fällt üblicherweise weitaus höher aus als die lediglich für statische Zwecke benötigte Menge. Die Berechnung der mindestens erforderlichen Stahlsorte und der Verteilung sollte von einem Bauingenieur vorgenommen werden, der mit den vor Ort geltenden Normen vertraut ist.


Form und Gestaltung:
Zur Minderung der Belastung im Gefüge ist die Gestaltung einer Weissen-Wanne-Bodenplatte auf einer Ebene und in einer möglichst einfachen rechteckigen Form zu entwerfen. Versatze und Innenecken sind zu vermeiden.


Fugengestaltung:
Die Auswahl und Definition von Arbeits- und Dilatationsfugen muss entsprechend dem Schwindverhalten von Beton und den Betonieretappen erfolgen. Fugen sollten so positioniert werden, dass die Bodenplatte zur Belastungsminderung in gleichmässige Rechtecke aufgeteilt wird. Die Vor-Ort-Bedingungen wie Wasserdruck sowie Untergrund- und Klimaverhältnisse sind zu berücksichtigen. Die Entwurfsanforderungen variieren je nach Verwendungsmethode und -zweck.


Vorbereitende Arbeiten auf der Baustelle:

Zur Reduzierung der Reibung zwischen der Betonbodenplatte und dem Boden sind doppellagige Kunststofffolien als Gleitschicht notwendig.


Nachbehandlung:
Eine angemessene Nachbehandlung von mindestens drei Tagen mithilfe von Abdeckfolien oder Nachbehandlungsmittel ist erforderlich, um Rissbildung infolge von Trockenschwinden zu vermeiden.


Einbringen des Betons:
Struktur, Schalungssystem und Bewehrung müssen ein problemloses und einfaches Betonieren zulassen. Das ordnungsgemässe Einbringen des Betons ist zur Vermeidung von Belastungen und Leckagen sowie von unverdichtetem oder entmischtem Beton unerlässlich. Dies lässt sich erreichen, indem der Beton in jeden Abschnitt (von Fuge zu Fuge) in einem Durchgang und ohne Unterbruch eingefüllt wird. Durch Einfüllen des Betons aus einer Höhe von ≤ 1,0 m und sorgfältige Verdichtung des Frischbetons lässt sich die Kiesnesterbildung vermeiden.

 

Vorteile der Weissen Wanne

Im Vergleich zum herkömmlichen extern angewendeten Abdichtungssystem bietet die Weisse Wanne folgende Vorteile:

  • Gleichzeitige Statik- und Dichtungsfunktion
  • Vereinfachte Statik- und Konstruktionsentwurfsprinzipien
  • Einfache und schnelle Anwendung, keine weitere Abdichtungsschicht erforderlich (weniger Arbeitsschritte)
  • Dauerhaftes und integriertes Abdichtungssystem
  • Keine Ableitung oder Doppelwände erforderlich
  • Einfacher Aushub und weniger Untergrundvorbereitung
  • Relativ grosse Unabhängigkeit von den Witterungsverhältnissen
  • Leckagen lassen sich einfacher auffinden und beheben