Besondere Aspekte bei der Planung und Ausf

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Besondere Aspekte bei der Planung und Ausführung
Wasser undurchlässiger Stahlbetonbauwerke im
Untergrund, Weiße Wanne

• Zur Definition des Fachbegriffs Weiße Wanne
  undStand der Regelwerke
• Zu häufigen Mängeln/Schäden an Weißen Wannen und
  die Ursachen
• 2.1 Trennrisse im jungen Betonalter
• 2.2 Wasser führende Trennrisse im späten
  Betonalter.
• Folgerungen aus den Mängeln/Schäden
• 3.1 für die Objektplanung
• 3.2 für die Tragwerksplanung
• 3.3 für die Bauausführung
• Offene Probleme der Planung

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a)
b)
Schwarze Wanne Weiße Wanne, nach Lohmeyer
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Weiße Wanne Ein mit Bezug auf die jeweils
geschuldete Verwendungs- und/oder
Beschaffenheitsvereinbarung genügend Wasser
undurchlässiges Bauwerk oder Bauteil aus
Stahlbeton

• für Tunnel (Innen- Außenschalen),Tröge, Docks,
  Schleusen, Schlitz-und Bohrpfahlwände usw.
• für Untergeschosse mit der Nutzung alsGaragen,
  Lagerräume für unterschiedlichste Lagergüter mit
  Bezug auf den Feuchteschutz, Technikräume, Wohn-
  und Büroräume usw.

zu RegelwerkenEs gibt in Deutschland zur Zeit
kein einheitliches Regelwerk. Eine
entsprechende Richtlinie des DAfStb ist seit
Jahren in Arbeit. Auszug ZTV-(Kunstbauten),
-(Tunnel), -(Wasserbauten) usw. DBV-Merkblätter,
DS 804,853 (Bahn AG), DAfStb Heft 400
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Trennrisse und Zwangskräfte in Wändeninfolge
Hydratationswärme nach Falkner
Temperatur und Spannungsverlauf imjungen Beton
bei behinderterVerformung nach Springenschmidt
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Einflüsse auf die Trennrissbildung aus
abfliessender Hydratationswärme

• Unter Berücksichtigung des Zwangsgrades und der
  Relaxation muss bei abschnittsweise hergestellten
  Betonbauteilen mit Trennrissen gerechnet werden
  bei
• ?T Tmax,neu - Tc,alt gt 15 20 K

Leistungsbereich Bauausführung Tmax ist
maßgebend abhängig von der Zementmenge und
art, der Frischbetontemperatur, der
Lufttemperatur, der Bauteildicke, der
Schalungsart ( Stahl oder Holz ). Die
Relaxation ist maßgebend abhängig von der
Nachbehandlung.
Leistungsbereich Tragwerksplanung Mit der Menge
der Bewehrung lässt sich lediglich die Rissbreite
beeinflussen nicht jedoch die Rissentstehung.
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Zeitliche Entwicklung von Zugfestigkeit und
Zwangspannung im Beton (qualitativ) nach Sommer
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Wasser führende Trennrisse in einer Sohlplatte
infolge Hydratationswärme
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Wasser führende Trennrisse in der Sohlplatte
einer Tiefgarage infolge von Zwangsbeanspruchungen
aus Klima, ?T Sommer-Winter
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OBJEKTPLANUNG Beispiel für Kriterien der
Beschaffenheitsvereinbarung mit Bezug auf die
Dichtigkeit nach DBV-Merkblatt, ZTV-TUNNEL
Dichtigkeits-klasse Feuchtigkeitsmerkmal Definition (Auszug)
1 vollständig trocken Keine Feuchtstelle an den Innenseiten feststellbar.
2 weitgehend trocken Vereinzelt schwache Durchfeuchtung. Ein aufgelegtes Löschpapier darf sich nicht infolge Feuchtigkeitsaufnahme verfärben.
3 kapillar durchfeuchtet Ein aufgelegtes Löschpapier verfärbt sich infolge der Feuchtigkeitsaufnahme, kein Tropfwasser.
Tabelle 1 Dichtigkeitsklassen
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OBJEKTPLANUNG Beispiel für eine Beschaffenheits-
und/oder Verwendungs-vereinbarung nach der
ÖBV-Richtlinie (Auszug)
Klasse Kurzbezeichnung Zusatzmaßnahmen Anwendungsbeispiele
As Sonder- klasse vollständig trocken (Dk 1) Klimatisierung des Raumes unbedingt erforderlich. Lager für besonders feuchtigkeitsempfindliche Güter.
A1 weitgehend trocken (Dk 2) Klimatisierung möglich. Verkehrsbauwerke, Aufenthaltsräume, Lager, Hauskeller, Haustechnikräume.
A2 leicht feucht (Dk 3) In Sonderfällen Klimatisierung. Garagen, Haustechnikräume, Verkehrsbauwerke.
Dk Dichtigkeitsklasse nach DBV-Merkblatt
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OBJEKTPLANUNG Beispiele für eine
Beschaffenheits- und/oder Verwendungsvereinbarung
nach der ÖBV-Richtlinie (Auszug)
Klasse Kurzbezeichnung Zusatzmaßnahmen Anwendungsbeispiele
A3 feucht, ablaufendes Wasser Entwässerungsmaß-nahmen Garagen (mit Zusatzmaßnahmen, z.B. Entwässerungsrinnen) etc.
A4 nass, ablaufendes Wasser Entwässerungsmaß-nahmen Außenschale der zweischaligen Bauweise.
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TRAGWERKSPLANUNGNachweise für
Zwangsbeanspruchungen aus Hydratationswärme
(möglichst B 25)
I. II. III.
Rechnerische Nachweise für beschränkte Trenn-rissbreiten in Verbindung mit einer möglichen Selbstheilung der Risse(Dichtigkeitsklasse 2,3)   z.B. wzul (mm) I (hw/d)   lt 0,20 lt 10 lt 0,15 lt 15 lt 0,10 lt 25 Rechnerische Nachweise zur Vermeidung von Trennrissen(Dichtigkeitsklasse 1)   ?cr Zwangspannung ?T Temperaturdehnzahl Ec Elastizitätsmodul ? Relaxationsfaktor ? Behinderungsgrad fct Zugfestigkeit Konstruktive Maßnahmen zur Vermeidung von Trennrissen (Dichtigkeitsklassen 1 3) z.B.Anordnen von genügend kleinen Betonier-abschnitten in Sohlen in Kombination mitV-förmigen Arbeitsfugen und Anordnen von Sollrissfugen in Wänden.
?cr ?T ? ?T ? Ec ? ? ? ? lt fct
wcal lt wzul
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BAUAUSFÜHRUNG

1. Prüfen der geschuldeten Dichtigkeitsklasse

• Wahl einer Betonrezeptur (wu-Beton) unter
  Berücksichtigung? der Größe der
  Betonierabschnitte und des Fugenkonzeptes, ? der
  jeweiligen Betondicken,? der Jahreszeit und
  Frischbetontemperaturen,? der Schalungsart,
• um ?T (Tc, neu Tc, alt) möglichst gering zu
  halten.
• ?T ist maßgeblich zu beeinflussen durch
  ? Zementart (u.U. NW-Zement), ? Zementmenge lt
  300 320 kg/m³.

1. Entwicklung eines Programms für die
   Nachbehandlung
   Schutz gegen zu schnelles Abkühlen, um
   Relaxation des jungen Betons zu ermöglichen.

1. U.U. nachträgliches Abdichten durch Füllen
   (Verpressen) von Trennrissen nach Prüfen der
   Dichtigkeit.

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OFFENE PROBLEME

• Feuchtetransport in WU-Bauteilen
• Bei Bauteildicken gt 20 cm findet kein
  Wassertransport von außen statt, Voraussetzung
  w/z lt 0,55 (Baufeuchte beachten)
• ? Wassertransport im Bereich von Biegerissen noch
  nicht erforscht.

Wasseraufnahme und abgabe in Betonprobekörpern
nach Springenschmid/Beddoe
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Zum Fußbodenaufbau bei Weißen Wannen
Aufgeständerter Fußbodennach Cziesielski
Schwimmender Estrich mit Dampfsperre nach Lohmeyer