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Bau

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2011

Der Bau- sachverständige

Sonderdruck aus »Der Bausachverständige« Heft 1/2011 und 2/2011

Prof. Dr.-Ing. Rainer Hohmann

Elementwände im drückenden Grundwasser – Chance oder Risiko

Zeitschrift für Bauschäden, Grundstückswert und gutachterliche Tätigkeit

Bundesanzeiger Verlagsges. mbH, Postfach 10 05 34, 50445 Köln

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1 · 2011 Der Bausachverständige 11

1 EinleitungDie Bauweise mit Elementwänden er freut sich zunehmender Beliebtheit. Element-wände sind Wandbauteile, die aus zwei über Gitterträger ver bun denen Fertigteil-platten bestehen (Abb. 1). Nach dem Aufstellen der Elementwände wird der Zwischenraum zwischen den Fertigteil-platten mit Ortbeton ausgegossen. Sie sind auch als Dreifachwand, Doppel-wand, Gitterträgerwand, Mantelbeton-wand und Hohlwand bekannt.

Im Zusammenhang mit der Element-wandbauweise stellen sich u. a. folgende Fragen: � Was ist bei der Planung und Ausfüh-

rung von Elementwänden im drücken-den Grundwasser zu beachten?

� Wie groß ist das planungs- und aus-führungsbedingte Risikopotenzial von Elementwänden im drückenden Grundwasser gegenüber der klassi-schen Ortbetonbauweise?

� Was ist bei der Fugenabdichtung von Elementwänden zu beachten?

Die Praxis lehrt, dass Elementwände im drückenden Grundwasser eine besondere Sorgfalt bei der Planung, Ausführung und Überwachung erfordern. Im Vergleich zur Ortbetonbauweise birgt gerade das Bauen

Elementwände im drücken den Grundwasser – Chance oder Risiko?

Teil 1: Anforderungen an das Bauen mit Elementwänden

mit Elementwänden auch Gefahren. In dem Beitrag werden grundlegende Zu-sammenhänge aufgezeigt, typische Feh-ler erläutert und Hinweise zur Fehlerver-meidung gegeben.

2 Elementwände in der WU-Richtlinie

Das Bauen mit Elementwänden ist in der WU-Richtlinie [2] geregelt. Hierbei wird von der Annahme ausgegangen, dass sich durch einen Verbund und eine hohl-raumfreie Verbindung zwischen dem Kernbeton und den Elementwandplatten ein monolithisch wirkendes Bauteil aus-bildet. Um dies zu erreichen, sind bei der Herstellung von Elementwänden im drü-ckenden Grundwasser die in der nachfol-genden Checkliste zusammengestellten Hinweise zu beachten. Weitere Hinweise sind u. a. in [3] zu finden.

An den Kernbeton für den Element-wandzwischenraum werden besondere Anforderungen gestellt, u. a.: � Konsistenzklasse F 3 oder weicher � Beton mit hohem Wassereindring-

widerstand � Druckfestigkeitsklasse C 25 / 30

Bei Ausnutzung der in Tabelle 1 angege-benen Mindestwanddicken muss zudem

das Folgende beachtet werden: � (w/z)eq ≤ 0,55 � Größtkorn der Gesteinskörnung

≤ 16 mmUm im Fußpunkt der Wände einen fehler-freien Betoneinbau sicherzustellen und Kiesnester möglichst zu vermeiden, muss bei Elementwänden mit der angegebenen Mindestwanddicke nach Tabelle 1 stets eine Anschlussmischung mit 8 mm Größt-korn verwendet werden. Die Betonierhö-he der Anschlussmischung muss mindes-tens 30 cm betragen bzw. der Wanddicke entsprechen. Bei Elementwänden mit ei-ner Bauteildicke, die größer ist als die der Mindestwanddicke nach Tabelle 1, ist nach [2] bei Fallhöhen über 1 m stets eine Anschlussmischung zu verwenden.

Der Beton muss sorgfältig verdichtet und die frisch in frisch betonierten Schich-ten dabei vernadelt werden. Die oberste Betonierlage ist nachzuverdichten.

Im Regelfall handelt es sich bei Ele-mentwänden um einachsig gespannte Wände, bei denen die Stoßfuge nach [2] als Sollrissquerschnitt ausgeführt werden kann. In Sonderfällen, bei denen eine zweiachsig gespannte Wand als stati-sches System zugrunde liegt, muss der Stoß zwischen den einzelnen Elementen

Der Autor


Haltern am See

Abb. 1: Elementwandbauweise im Wohnungsbau (a) und im Industrie- und Ingenieurbau (b)

a b

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Der Bausachverständige 1 · 201112

biegesteif ausgeführt werden. Auf diesen Sonderfall wird im Folgenden aber nicht eingegangen. Weiterführende Hinweise hierzu sind aber in [6] zu finden.

3 Fugenabdichtung bei Elementwänden

Bei Elementwänden müssen die horizonta-le Arbeitsfuge zwischen der Bodenplatte und der Elementwand sowie die vertikalen

Stoßfugen zwischen den einzelnen Ele-menten abgedichtet werden (Abb. 2). Hier-zu stehen verschiedene Fugen abdichtungs-systeme zur Auswahl, z. B. Arbeitsfugen-bänder, unbeschichtete und beschichtete Fugenbleche, Kombi-Arbeitsfugenbänder, ver presste Injektionsschlauchsysteme oder ggf. streifenförmige Abklebesysteme für die Arbeitsfuge, Dichtrohre und Sollriss-fugenschienen für die Stoßfugen.

Prinzipiell müssen die Fugenabdichtung für die Arbeitsfuge Bodenplatte/Wand und die für die Stoßfuge zueinander passen und ein geschlossenes System ergeben. Dich-tungstechnisch gesehen sollten beide Fu-genabdichtungen, die in der Bodenplatte-Wand-Fuge und die in den Stoßfugen, in einer Ebene liegen. Die Fugenabdichtung ist lagerichtig und -stabil, bei innenliegen-den Systemen mit ausreichendem Abstand zur Bewehrung und zu den Schaleninnen-seiten, einzubauen. Stöße und Anschlüsse sind wasserdicht auszuführen. Sowohl die Fugenabdichtung als auch die Arbeitsfuge müssen vor dem Betonieren frei von Ver-schmutzungen sein. Weiterführende Hin-weise sind u. a. in [1, 5, 6] zu finden.

3.1 Unbeschichtete Fugenbleche und Arbeitsfugenbänder

Die Abmessungen von Arbeitsfugenbän-dern und unbeschichteten Fugenblechen sind in Abb. 3 angegeben. Beide binden jeweils hälftig in beide Betonierabschnitte ein. Dazu ist die obere Bewehrungslage in der Bodenplatte zu unterbrechen. Der Abstand zur Bewehrung muss ein voll-ständiges Einbetonieren der Fugenab-dichtung ermöglichen. Daher sollte ein Mindestabstand von 50 mm zwischen dem unbeschichteten Fugenblech bzw. -band und der Anschlussbewehrung bzw. den Elementwandplatten eingehalten werden. Fugenbleche sind im Stoßbe-reich dicht miteinander zu verschweißen oder mit dichtender Zwischenlage zu klemmen, thermoplastische Fugenbänder sind zu verschweißen. Überlappungsstöße sind nicht zulässig. Weiterführende Hin-weise sind u. a. in [5, 6] zu finden.

3.2 Beschichtete Fugenbleche und Kombi-Arbeitsfugenbänder

Zur Abdichtung von Elementwänden wer-den oftmals beschichtete Fugenbleche (Abb. 4a) oder Kombi-Arbeitsfugen bänder KAB (Abb. 4b) eingesetzt. Beide werden

Checkliste »Bauen mit Elementwänden«

� Elementwände müssen so transportiert, gelagert und montiert werden, dass sie nicht beschädigt werden.

� Die Innenoberflächen der Elementwandplatten müssen eine ausreichende Rauigkeit besitzen.

� Die Anlieferung der Elementwandplatten sollte in stehender Anordnung erfolgen, um Montagelastfälle zu vermeiden, die zu Rissbildung führen.

� Vor der Montage ist die Arbeitsfuge zwischen Bodenplatte / Wand zu säubern und möglichst eine kornraue Oberfläche herzustellen.

� In der Arbeitsfuge zwischen Bodenplatte und Wand sowie in den Stoßfugen ist eine Fugenabdichtung einzubauen.

� Elementwandplatten sind mindestens 30 mm aufzuständern. � Die Innenflächen der Elementwandschalen sind vor dem Betonieren

vorzunässen. � Die Oberflächentemperatur der Elementwandplatten muss beim Vornässen und

während des Betonierens über 0 °C liegen (kein Betonieren bei Frost!). � Die freie Schütthöhe des Betons sollte im Regelfall 50 cm möglichst nicht

übersteigen (Verwendung von Einbaurohren oder -schläuchen, die erst unmittelbar über der Verarbeitungsstelle enden).

� Der Beton muss in ca. 50 cm hohen Lagen eingebracht und im gesamten Betonierabschnitt bei sämtlichen Wänden stets gleichzeitig hochgeführt werden.

� Die in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung angegebene zulässige Betoniergeschwindigkeit ist zu beachten.

� Horizontale Arbeitsfugen dürfen nur in der Höhe der Bodenplatte und der Geschossdecke angeordnet werden.

� Die Mindestdicken der Elementwände, aber auch der lichte Abstand zwischen den Fertigteilplatten von Elementwänden werden in [2] geregelt, siehe Tabelle 1.

� Zeitpunkt von Anfang / Ende des Vornässens, der Entladung des Fahrmischers und des Betonierens sind zu dokumentieren.

Tabelle 1: Elementwände – Mindestdicken dmin und lichter Abstand der Innenflächen der Schalen (nach [2])

Beanspruchungsklasse dmin Erläuterung

1 240 mm1)

2 240 mm2)

Größtkorn bw,i

D 8 120 mm

D 16 140 mm

D 32 180 mm

1) Bei Ausführung der Mindestwanddicken ist bei der Beanspruchungsklasse 1 ein Beton mit w/zeq ≤ 0,55 und einem Größtkorn ≤ 16 mm zu verwenden.

2) Unter Beachtung besonderer betontechnologischer und ausführungstechnischer Maßnahmen ist eine Abminderung auf 200 mm möglich, siehe [2]

Abb. 2: Abdichtung der Elementwand mit Fugenband in der Arbeitsfuge Bodenplatte/Wand und einem Dichtrohr in der Stoßfuge

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auf der oberen Bewehrung der Bodenplat-te aufgestellt und mit Haltebügeln fixiert. Die Einbinde tiefe in die Boden platte ent-spricht der Betondeckung. Ein nachträg-liches Eindrücken in den Beton ist nicht zulässig. Bei Kombi-Arbeitsfugenbändern werden Stöße und An schlüsse durch Ver-schweißen oder mittels Klemmschienen mit quellfähiger Zwischenlage her gestellt. Bei beschichteten Fugenblechen werden Stöße durch eine Stoßklammer gesichert. Überlappungsstöße sind bei beiden Syste-men nicht zulässig. Da es sich bei be-schichteten Fugenblechen und Kombi-Ar-beitsfugenbändern um ungeregelte Sys-

teme handelt, dürfen diese nur dann ein-gesetzt werden, wenn für sie ein allge-meines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP) als Verwendbarkeitsnachweis vor-liegt. Für thermoplastische Arbeitsfugen-bänder nach DIN 18541 und unbeschich-teten Fugenblechen nach [2] hingegen ist kein gesonderter Nachweis erforderlich.

3.3 Außenliegende streifen-förmige Abklebesysteme

Bei Elementwänden mit Mindestwand-dicke nach Tabelle 1 ist der fachgerechte Einbau einer innenliegenden Fugenab-dichtung in der Regel schwierig. Abstände

zur Anschlussbewehrung oder zu den Ele-mentwandplatten werden häufig nicht eingehalten. Als Alternative zu innenlie-genden Fugenabdichtungen bieten sich streifen förmige Fugenabdichtungsbänder an, die mit systemspezifischen Klebern nach dem Aufstellen und dem Ausbeto-nieren der Elementwände von außen voll-flächig auf den Beton aufgeklebt werden (Abb. 5). Für außenliegende, vollflächig aufzuklebende Abdichtungssysteme ist ein allgemeines bauaufsichtliches Prüf-zeugnis (abP) als Verwendbarkeitsnach-weis erforderlich, aus dem hervorgeht, dass es sowohl für die Abdichtung von

Abb. 4: Beschichtetes Fugenblech (a) und Kombi-Arbeitsfugenband KAB (b) in der Arbeitsfuge

a b

Abb. 5: Abdichtung von Arbeits- und Stoßfugen mit einem streifenförmigen Abklebesystem mit einem streifenförmigen, vollflächig aufgeklebten Fugenabdichtungssband

Abb. 3: Elementwand mit innen liegendem Arbeitsfugenband oder -blech

Beanspruchungsklasse unbeschichtete Fugenbleche* Arbeitsfugenband

nach DIN 18541*Höhe Dicke

1≤ 3 mWS 250 mm

1,5 mm

A 320

≤ 10 mWS 300 mm A 320

2 Bodenfeuchte 250 mm (A 190)

* ggf. Abstimmung bezüglich unterem Gitterträger erforderlich

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Arbeitsfugen als auch von Sollrissquer-schnitten geeignet ist. Dies gilt auch für die in Abschnitt 3.4 beschriebenen Ab-dichtungssysteme.

3.4 Sollrissfugenschienen und Dichtrohre

Häufig werden zur Abdichtung der Stoß-fugen bei Elementwänden Sollrissfugen-schienen eingesetzt (Abb. 6). Hierbei han-delt es sich um eine Schiene bestehend aus zwei Blechen, von denen eines mit einer

Abb 7:

Dichtrohr in der Stoßfuge

Abb. 8: Lagesicherung des Dichtrohres am Fußpunkt (a) und Kopfpunkt (b)

a b

a b

Abb. 6: Sollrissfugenschiene in der Elementwand-Stoßfuge

Butylkautschuk-Bitumen-Beschichtung versehen ist, das andere diese Beschich-tung nicht aufweist. Letzteres dient zur Schwächung der Fuge und ist parallel zum gewünschten Sollriss angeordnet, wäh-rend das beschichtete Blech rechtwinklig zum Sollriss angeordnet ist und die Aufga-be der Abdichtung übernimmt. Die Soll-rissfugenschiene wird mit speziellen Klam-mern an das die Arbeitsfuge zwischen Bo-denplatte und Wand abdichtende be-schichtete Fugenblech angeschlossen.

Neben Sollrissfugenschienen werden zur Abdichtung der Stoßfugen auch Dichtrohre eingesetzt. Beim Einbau wer-den diese an der Unter seite mit einem Schlitz versehen und auf das in der Ar-beitsfuge verlaufende Arbeitsfugen blech oder -band aufgesteckt. Das Dichtrohr muss so fixiert sein, dass es seine Lage beim Betonieren nicht verändern kann. Dies geschieht mit Fugenbandklammern (Abb. 7). Darüber hinaus ist es aber sinn-voll, den Fußpunkt und den Kopf des Dichtrohres gegen Verschieben beim Be-tonieren zu sichern (Abb. 8). Die Monta-gehilfe im Kopfbereich des Dichtrohres wird vor dem Betonieren der letzten Lage entfernt. Ein einfaches Einstellen des Dichtrohres in den Beton ist nicht zuläs-sig. Der Fußpunkt ist bei dem System ›Dichtrohr‹ kritisch zu betrachten. Damit das untere Ende des Dichtrohres vollstän-dig ein betoniert werden kann, ist gewis-senhaft darauf zu achten, dass � zwischen der Unterkante des Dicht-

rohres und der Arbeitsfuge ein Ab-stand von mindestens 50 mm einge-halten wird (Abb. 9),

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� beim Betonieren eine Anschlussmischung mit 8 mm Größtkorn verwendet wird,

� die Fallhöhe möglichst gering ist, � der Fußpunktbereich sorgfältig ver-

dichtet wird. Beim Betonieren ist zudem auf eine gleichmäßige Schütthöhe beiderseits des Dichtrohres zu achten.

Ausblick auf den Teil 2 des BeitragesBeim Bauen mit Elementwänden werden in der Praxis häufig Fehler gemacht, die zu Undichtigkeiten führen können. Auf typi-sche, häufig auftretende Fehler wird im Teil 2 des Beitrages (Heft 2/2011) eingegangen.

6 Literatur

[1] DBV e.V. (Hrsg.): Merkblatt »Injektions-schlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Fugen« 2010

[2] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Berlin: Beuth 2003

[3] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Heft 555, Beuth, Berlin, 2006

[4] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Richtlinie Schutz und Instandset-zung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie). 2001

[5] DIN 18197: Abdichten von Fugen in Beton mit Fugenbändern. 2011

[6] Hohmann, R.: Abdichtung bei wasserun-durchlässigen Bauwerken aus Beton. 2. überarb. u, erw. Auflage, Stuttgart, Fraun-hofer IRB Verlag, 2009

[7] Müller, H. S., Foos, S.: Schwindvorgänge bei Elementwänden – Analyse der Beanspru-chung – Empfehlungen für die Praxis. BFT 2 (2006), S. 126 - 127

Abbildungsverzeichnis

Abb. 5a: Tricosal Bauabdichtungs-GmbH, Iller-tissen;

Abb. 7, 8,: Viebrockhaus AG, HarsefeldAbb. 6 b: Abdichtungstechnik Napravnik, Göppingen

Abb. 9: Fachgerecht (a) und falsch (b) ausgeführter Fußpunkt beim Dichtrohr

a b

Kontakt/Information

Prof. Dr.-Ing. Rainer Hohmann Fachhochschule Dortmund Fachbereich Architektur – Fachgebiet Bauphysik

Emil-Figge-Str. 40 44227 Dortmund

Prof. Dr.-Ing. Rainer Hohmann ist Professor für Bauphysik an der Fachhochschule Dortmund. Er ist Mitglied im Sachverständigenausschuss »Bauwerks- und Dachabdichtung« des Deutschen Instituts für Bautechnik, im Ausschuss der DIN 18197 »Abdich-ten von Fugen in Beton mit Fugenbändern«, der DIN 18541 »Fugenbänder aus thermoplastischen Kunststoffen zur Abdichtung von Fugen in Ortbe-ton« und der DIN 7865 »Elastomer-Fugenbänder zur Abdichtung von Fugen in Beton« sowie im DAfStb-Unterausschuss »Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton« und in den DBV-Arbeits-kreisen »Hochwertige Nutzung von Räumen in Untergeschossen – Bauphysik und Raumklima« und »Injektionsschlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Fugen«; Autor und Referent zahlreicher Fachpublikationen und -vorträge u. a. zum Thema ›Fugenabdichtung und -sanierung‹

Fugenabichtung bei wasserundurch lässigen Bauwerken aus BetonRainer Hohmann

2. überarb. u. erw. Auflage, 2009, ca. 432 Seiten,zahlr., meist farb. Abbildungen, Tabellen, Gebunden

ISBN 978-3-8167-7113-5 Fraunhofer IRB Verlag € 69,– | CHF 109,– *

Das Werk gibt einen umfassenden Über blick über die unterschiedlichen Ab dichtungs systeme von WU-Bauwerken, erläutert ihre Funktionsweisen und Einsatz bereiche, Stärken und Schwächen und beschreibt ihre bau praktische Verarbeitung und Handhabung. Neben Empfehlungen zur richtigen Planung, Bemessung und Ausführung zeigt es auch typische Fehler und ihre Ursachen auf und gibt Hinweise zu deren Vermeidung.

Fraunhofer IRB Verlag

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4 Typische Fehler beim Bauen mit Elementwänden

Die Funktionsfähigkeit von Elementwän-den im drückenden Grundwasser erfor-dert, dass die hohen Anforderungen der WU-Richtlinie an die Planung und Aus-führung, aber auch an die Herstellung der Elementwandplatten im Werk umge-setzt werden. Leider werden insbe son-dere bei der Ausführung oftmals Fehler gemacht, die zu Undichtigkeiten führen (Abb. 10). Häufige Fehler beim Bauen mit Elementwänden sind in der nebenstehen-den Checkliste angegeben.

4.1 Anlieferung der Element-wände

Die Anlieferung der Elementwandplatten sollte in vertikaler oder geneigter Anord-nung erfolgen, um Montagelastfälle zu ver-meiden, die zu Rissen führen (Bild 11). Risse in den Elementwandplatten sind mit abdich-tenden Füllstoffen nach [3] zu schließen.

4.2 Risse und Beschädigung bei den Elementwänden

Transport und Montage der Elementwän-de müssen so erfolgen, dass diese nicht beschädigt werden oder Risse auftreten (Abb. 12 b). Montagebedingte Risse sind mit abdichtenden Füllstoffen nach der DAfStb-Richtlinie »Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen« [3] zu schließen. Beschädigungen, wie in Abb. 12 a, werden in der Praxis von locke-ren Betonteilen befreit, abgeschalt und zu-sammen mit der Elementwand betoniert.

4.3 Rauigkeit der Element-wandinnenseiten

Die Innenoberflächen der Elementwand-platten müssen eine ausreichende Rauig-keit besitzen, so dass der Verbund und eine hohlraumfreie Verbindung zwi schen dem Kernbeton und den Elementwand-platten sichergestellt ist und sich damit ein monolithisch wirkendes Bauteil ergibt (Abb. 13 a). Häufig ist die erforderliche

Elementwände im drücken den Grundwasser – Chance oder Risiko?

Teil 2: Typische Fehler beim Bauen mit Elementwänden

Rauigkeit in der Praxis nicht gegeben. Ein typisches Beispiel zeigt Abb. 13 b. Durch die unzureichende Rauigkeit ist der gefor-derte Verbund zwischen den Element-wandschalen und dem Kernbeton aber äußerst fraglich. Auch ist ein Aufrauen

der Elementwandplatten mit einem Be-sen strich bei der Herstellung nicht gleich-wertig zu sehen mit der in Abb. 13 a ge-zeigten und in [1] geforderten vollflächi-gen Rauigkeit der Elementwandschalen auf deren Innenseite.

Der Autor


Haltern am See

Abb. 10:

Undichte Arbeitsfuge bei einer Elementwand

Checkliste »Häufige Fehler beim Bauen mit Elementwänden«

� Nicht fachgerechte »liegende« Anlieferung von Elementwänden (Abb. 11) � Beschädigung der Elementwände oder Rissbildung durch Montagefehler (Abb. 12) � Elementwände mit nicht ausreichender Rauigkeit (Abb. 13) � Aufständerungen der Elementwände sind zu gering (Abb. 14) � Fehlendes oder nicht ausreichendes Vornässen der Elementwände (Abb. 15) � Fehlende oder nicht lagerichtige bzw. -stabile Fugenabdichtung (Abb. 23, 24, 25) � Nicht fachgerecht ausgeführte Stöße und Anschlüsse bei der Fugenabdichtung

(Abb. 21) � Zu geringer Abstand zwischen der innenliegenden Fugenabdichtung und der

Bewehrung bzw. den Elementwandschalen (Abb. 22) � Verschmutzungen der Arbeitsfuge oder der Fugenabdichtung (Abb. 26 a, 27 a) � Beschädigungen der Fugenabdichtung (Abb. 26 b) � Falscher oder fehlender Verschluss der Fugen vor dem Betonieren (Abb. 16) � Betonieren mit zu großer Fallhöhe (Abb. 18 b), Entmischungen und Kiesnester im

Fußpunkt der Elementwand � Verzicht auf eine Anschlussmischung als Fallpolster � Vornässen und Betonieren bei Oberflächentemperaturen der Elementwandplat-

ten bzw. der Fugenabdichtung unter 0° C. � Nichtbeachten der in der allgemein bauaufsichtlichen Zulassung angegebenen

maximal zulässigen Betoniergeschwindigkeit (Abb. 20). � Fehlendes Abdecken der Wandkrone mit Folie (witterungsabhängig), um

Schwind- und Ablöseprozessen an der Wandkrone entgegenzuwirken (Abb. 28).

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4.4 Aufständerung der Element-wände

Elementwandplatten sind mindestens 30 mm (besser 50 mm) aufzuständern, da-mit der Kernbeton die Elementwand unter-läuft und so im Bereich der Anschlussfuge der volle Betonquerschnitt zur Verfügung steht (Abb. 14 a). Für das Aufständern der Elementwandplatten können Montage-klötzchen, z. B. aus Faserzement, verwendet

werden. Keinesfalls sollten Holzkeile genom-men werden. In der Praxis wird die Mindest-aufstellhöhe häufig unterschritten (Abb. 14 b). Problematisch ist es auch, wenn die Montageklötzchen in den Bereich des Kern-betons hineinragen.

4.5 Vornässen der Element-wandinnenseiten

Damit sich der geforderte Verbund zwi-schen dem Kernbeton und den Element-

wandplatten einstellen kann, sind die In-nenflächen der Elementwandschalen vor dem Betonieren des Kernbetons ausrei-chend vorzunässen (Abb. 15 a). Zum Zeit-punkt des Betonierens müssen die Innen-oberflächen der Elementwandschalen und die Arbeitsfuge Bodenplatte / Wand matt-feucht sein. Hierdurch wird u. a. der Ent-zug des zur Hydratation des Betons erfor-derlichen Wassers verhindert. Leider wird aber häufig in der Praxis auf ein ausrei-

ba

Abb.11: Fachgerechte »stehende« Anlieferung (a) und nicht fachgerechte »liegende« Anlieferung (b) von Elementwänden

Abb. 12: Bei der Montage beschädigte Elementwände

ba

Abb.13: Elementwandplatten mit ausreichender (a) und nicht ausreichender (b) Rauigkeit

ba

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chendes Vornässen verzichtet oder es wird, wie in Abb. 15 b zu sehen, völlig un-zureichend durchgeführt. Ohne fachge-rechtes Vornässen ist das Risiko der Schä-digung und Rissbildung in der Ebene zwi-schen Kernbeton und Elementwandschale deutlich höher als mit Vornässung [6]. Ste-hende Pfützen in der Arbeitsfuge sind beim Vornässen zu vermeiden. Die Ober-flächentemperatur der Elementwandplat-ten muss beim Vornässen und während des Betonierens über 0°C liegen.

4.6 Verschließen der Stoßfugen vor dem Betonieren

Vor dem Betonieren müssen die horizon-talen Aufsetzfuge und die vertikalen Stoß-fugen verschlossen werden, um ein Aus-treten von Beton und Feinanteilen (Abb. 16) und damit die Bildung von Kiesnestern und Fehlstellen zu verhindern. Dies kann z. B. durch Abschalen mit einem Brett er-folgen (Abb. 17 a). Bei dem Ausschäumen der Stoßfuge mit Montageschaum (Abb.

17 b) besteht die Gefahr, dass dieser in den Ortbetonkern hineinragt und den oh-nehin schon geringen Kernquerschnitt noch weiter reduziert (Abb. 17 c). Auch hierauf wird leider in der Praxis oftmals nicht ausreichend geachtet.

4.7 Einbringen des Betons

Elementwände erfordern beim Betonie-ren und Verdichten eine besondere Sorg-falt. Beim Einbau des Betons darf sich dieser nicht entmischen. Um Hohlräume,

Abb. 14: Ausreichende (a) und nicht fachgerechte (b) Aufständerung der Elementwand

a b

Abb. 16: Auslaufen von Feinteilen des BetonsAbb. 15: Fachgerechtes (a) und nicht fachgerechtes (b) Vornässen der Elementwandschalen

ba

a b

Abb.17: Fachgerechtes (a, b) und nicht fachgerechtes (c) Auschalen der Stoßfuge

c

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Kiesnester oder sonstige Fehlstellen zu vermeiden, sollte/n � die freie Schütt höhe des Betons mög-

lichst klein (maximal 50 cm) sein � beim Betonieren Ein baurohre oder

-schläuche verwendet werden, die erst unmittel bar über der Verarbeitungs-stelle enden (Abb. 18 a). Deren Durch-messer muss auf den Schalenzwischen-raum abgestimmt sein. In der Regel sind Einbauschläuche mit einem Durch-messer von 100 mm erforderlich.

� stets eine Anschlussmischung mit einem Größtkorn von 8 mm verwendet werden

� der Kernbeton sorgfältig mit einem In-nenrüttler verdichtet werden. Hierbei muss die Rüttelflasche soweit einge-taucht werden, dass die einzelnen Schüttellagen miteinander vernadelt werden. Beim Rütteln sollte eine direk-te Berührung der Fugenabdichtung mit dem Innenrüttler vermieden wer-den. Bei leicht zu verdichtendem Be-

ton erfolgt die Verdichtung in der Re-gel durch vorsichtiges Stochern, z. B. mit einer Stange.

� darauf geachtet werden, dass die Verti kalabdichtung in den Stoßfugen nicht durch einseitiges Betonieren ihre Lage ver ändert

� keine Erschütterungen und sonstigen Belastungen die Erhärtung des Ortbe-tons beeinträchtigen.

Die Praxis sieht oft anders aus. Betoniert wird z. B. mit einem Kübel und großer Fallhöhe (Abb. 18 b), bei Betonpumpen sind Einbauschläuche mit einem kleine-ren Durchmesser (100 mm) nicht vorhan-den, Anschlussmischungen mit 8 mm Größtkorn werden nicht eingebaut und es wird nur unzureichend verdichtet. Hierdurch sind Kiesnester und Fehlstellen im Fußpunktbereich der Elementwände vorprogrammiert. Im Vergleich zu Ortbe-tonbauteilen ist dies insbesondere kri-tisch, da Kiesnester und Fehlstellen im

Fußpunkt der Elementwände nicht un-mittelbar zu erkennen sind.

Horizontale Arbeitsfugen dürfen nur in der Höhe der Bodenplatte und der Ge-schossdecke, nicht aber zwischen den Geschossen angeordnet werden. Daher darf es beim Betonieren der einzelnen Be-tonierabschnitte nicht zu längeren Unter-brechungen kommen. Auch hier herrscht auf Baustellen gelegentlich Unkenntnis. Abb. 19 zeigt das Beispiel einer Element-wand mit einer Arbeitsfuge etwa in 2/3 der Wandmitte, weil das Betonieren nach Einbringen der Anschlussmischung unter-brochen und erst in der darauffolgenden Woche mit einem Beton und 16 mm – Größtkorn weiterbetoniert wurde.

Beim Betonieren der Elementwand ist die Betoniergeschwindigkeit aufgrund des Betonierdrucks und der Element-wandstatik im Vergleich zu Ortbetonbau-teilen deutlich reduziert. Die Angaben zur Betoniergeschwindigkeit in der allgemei-nen bauaufsichtlichen Zulassung sind da-her unbedingt zu beachten. In der Regel ist die Betoniergeschwindigkeit ≤ 50 cm/h bzw. 80 cm/h (je nach Zu lassung). Bei zu großer Betoniergeschwindigkeit kann es zu einem Ausreißen der Gitterträger und einem Aufbrechen der Elementwand kommen (Abb. 20).

4.8 Stöße und Anschlüsse der Fugenabdichtung

Stöße und Anschlüsse bei der Fugenab-dichtung sind wasserdicht herzustellen. Bei den üblichen Elementwanddicken sind Stöße von unbeschichteten Fugen-blechen als geschweißter Stoß oder ge-klemmter Stoß mit dichtender Zwischen-lage auszuführen. Ein Überlappungsstoß bei Fugenblechen, wie er in Abb. 21 a zu sehen ist und auf Baustellen häufig an-getroffen werden kann, ist nicht zulässig.

Abb. 18: Fachgerechtes (a) und nicht fachgerechtes (b) Einbringen des Betons

a b

Abb. 19: Horizontale Arbeitsfuge in der Elementwand Abb. 20: Aufbrechen der Elementwand infolge zu großer Betoniergeschwindigkeit

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Nicht selten sind auch die Stöße bei den anderen Fugenabdichtungen, wie z. B. beschichteten Fugenblechen oder dem in Abb 21 c gezeigten Arbeitsfugenband, nicht fachgerecht ausgeführt. Abb. 21 b zeigt einen Stoß beschichteter Fugenble-che, bei denen das rechte Fugenblech nicht tief genug in den ersten Betonierab-schnitt einbindet und auch nicht mit einer Stoßklammer gesichert wurde. Abb. 21 c zeigt das Beispiel eines Fugenbandes, bei dem fraglich ist, ob der Stoß fehlstellen-frei überhaupt einbetoniert werden kann.

4.9 Abstand zwischen Abdich-tung und Bewehrung bzw. Elementwandschalen

Bei der Elementwandbauweise werden hohe Genauigkeitsanforderungen an das Einmessen, aber auch den lagerichtigen Einbau einer innenliegenden Fugenab-

dichtung gestellt. Bei dem für ein sattes Einbetonieren erforderlichen Abstand zu den Elementwandplatten von beidseitig ca. 5 cm verbleibt in der Regel nur ein schmaler Toleranzbereich, in dem die in-nenliegende Fugenabdichtung angeord-net sein muss. Innenabdichtungen stellen v. a. bei dünnen Elementwänden daher grundsätzlich ein Problem dar; häufig ist – wie beispielhaft bei den Abbildungen 22 a und b gezeigt – zu wenig Platz für Innenabdichtung, z. T. hat die Fugenab-dichtung Kontakt mit der Bewehrung (Abb.22 c), gelegentlich finden sich auch Fälle, bei denen die Abdichtung bereichs-weise mit Kontakt zur Elementwandscha-le verläuft (Abb. 22 a, b). Ein fachgerech-tes und vollständiges Einbetonieren der innenliegenden Fugenabdichtung ist da-durch nicht möglich. Die Dichtwirkung der Fugenabdichtung ist daher in Frage

gestellt. In diesem Zusammenhang sind Elementwände mit Mindestwanddicke überaus kritisch zu sehen.

4.10 Fehlende Fugenabdichtung

Die Arbeitsfuge zwischen Bodenplatte und Wand sowie die Stoßfugen zwischen den einzelnen Elementwänden müssen fachge-recht abgedichtet werden. Abb. 23 zeigt ein Beispiel, bei dem die Stoßfuge ohne entsprechende Fugenabdichtung ausge-führt wurde. Bei drückendem Wasser kön-nen spätere Undichtigkeiten die Folge sein.

4.11 Zu tief bzw. nicht tief ge-nug einbetonierte Fugen-bänder oder -bleche

Für die Funktionsfähigkeit von Fugenab-dichtungssystemen ist der fachgerechte

Abb. 21 a, b, c : Beispiele für eine mangelhafte Stoßausbildung

a b

c

Abb. 22: Mangelhafter Abstand zwischen der Fugenabdichtung und der Anschlussbewehrung bzw. den Elementwandplatten

a b c

Abb. 23: Elementwandstoß ohne Stoßfugenabdichtung

B AUT ECHNIK


und lagerichtige Einbau maßgebend. Unbe-schichtete Fugenbleche und Arbeitsfugen-bänder müssen jeweils hälftig in beide Beto-nierabschnitte einbinden, Kombi-Arbeitsfu-genbänder KAB und beschichtete Fugen-bleche systemabhängig etwa 3–5 cm in den ersten Betonierabschnitt. Oftmals werden Fugenbänder, unbeschichtete und be-schichtete Fugenbleche oder Kombi-Arbeitsfugenbänder zu hoch oder zu tief eingebaut. Ein typisches Beispiel zeigt Abb. 24. Dies kann zu einer Beeintächtigung der Dichtwirkung der Fugenabdichtung führen.

4.12 Fehlerhaft eingebaute Dichtrohre

Besondere Sorgfalt erfordert der Einbau von Dichtrohren. Diese müssen, wie in Abb. 25 a gezeigt, mittig im Elementwandstoß eingebaut werden. Ein einfaches Einstellen des Dichtrohres in den Beton und eine wie in Abb. 25 b gezeigte Abweichung von der Solllage ist nicht zulässig. Hinweise für den fachgerechten Einbau von Dichtrohren und Beispiele für Einbaufehler sind u.a. auch in Teil 1, Abschnitt 3.4 zu finden.

Abb. 27: Verschmutzter Arbeitsfuge / Fugenabdichtung (a) und Arbeitsfuge mit freigelegten Korngerüst (b)

a b

4.13 Beschädigung / Verschmut-zung der Fugenabdichtung

Verschmutzungen der Arbeitsfuge und der Fugenabdichtung (Abb. 26 a, 27 a) sowie Beschädigungen der Fugenabdichtung (Abb. 26 b) beeinträchtigen die Dichtwir-kung. Fugenabdichtung und Arbeitsfuge sind vor Aufstellen der Elementwände zu säubern. Lose Bestandteile, Zement-schlempe und Baurückstände können z. B. mit Hilfe eines Hochdruckreinigers entfernt und eine kornraue Betonoberfläche in der Arbeitsfuge hergestellt werden (Abb. 27 b). Dies geschieht leider oftmals nicht.

Darüber hinaus sind beschädigte Fu-genabdichtungen zu reparieren oder wie bei dem in Abb. 26 b gezeigten Beispiel eines abgescherten Fugenbandes, z. B. durch den Einbau eines Injektionsschlau-ches oder einer formstabilen quellfähigen Fugeneinlage mit nicht zu großer Quel-lung (jedoch keine quellfähige Fugenein-lage auf Bentonitbasis) zu sichern. Hin-weise hierzu sind u.a. in [4, 5] zu finden.

4.14 Nachbehandlung

In Abhängigkeit der Witterung ist es sinn-voll, die Elementwandkrone nach dem Betonieren des Kernbetons mit einer Folie abzudecken (Abb. 28 b), um Schwind- und Ablösungsprozessen, wie sie in Abb. 28 a sichtbar sind, entgegenzuwirken. Auch hieran wird in der Praxis allzu oft nicht gedacht.

5 Fazit

Das Bauen mit Elementwänden erfordert die besondere Aufmerksamkeit von Pla-ner, Ausführenden und Bauüberwacher. Die Anforderungen sind aufgrund der Be-sonderheiten der Elementwände z. T. deutlich höher als bei der Ortbetonbau-weise. Dichtigkeit der Elementwände setzt eine große Sorgfalt nicht nur bei der

Abb. 26: Verschmutzung der Arbeitsfuge / Fugenabdichtung (a) und beschädigte Fugenabdichtung (b)

ba

Abb. 24: Zu tief einbetoniertes Kombi-Arbeitsfugenband Abb. 25: Lagerichtig (a) und falsch (b) positioniertes Dichtrohr in einer Elementwand

a b

B AUT ECHNIK


Planung, sondern vor allem bei der Aus-führung voraus. Ohne diese Sorgfalt sind die hohen, von der WU-Richtlinie an die Elementwandbauweise gestellten Anfor-derungen in der Baupraxis nur schwer zu erfüllen. Dies zeigen auch die Erkenntnis-se aus der Praxis. Hier sind die Qualitäts-sicherung und die Bauüberwachung im besonderen Maße gefordert.

6 Literatur

[1] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Berlin: Beuth 2003

[2] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Heft 555, Berlin: Beuth 2006

[3] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Richtlinie Schutz und Instandset-zung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie). 2001

Abb. 28: Ablösungen und Risse infolge Schwindens (a) und Nachbehandlungsmaßnahme zur Vermeidung von Schwindrissen (b)

a b

Kontakt/Information

Prof. Dr.-Ing. Rainer Hohmann FH Dortmund FB 1 – Fachgebiet Bauphysik

Emil-Figge-Str. 40 44227 Dortmund E-Mail: [email protected]

Prof. Dr.-Ing. Rainer Hohmann ist Professor für Bauphysik an der Fachhochschule Dortmund. Er ist Mitglied im Sachverständigenausschuss »Bauwerks- und Dachabdichtung« des Deutschen Instituts für Bautechnik, im Ausschuss der DIN 18197 »Abdich-ten von Fugen in Beton mit Fugenbändern«, der DIN 18541 »Fugenbänder aus thermoplastischen Kunststoffen zur Abdichtung von Fugen in Ortbe-ton« und der DIN 7865 »Elastomer-Fugenbänder zur Abdichtung von Fugen in Beton« sowie im DAfStb-Unterausschuss »Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton« und in den DBV-Arbeits-kreisen »Hochwertige Nutzung von Räumen in Untergeschossen – Bauphysik und Raumklima« und »Injektionsschlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Fugen«; er ist Autor und Referent zahl-reicher Fachpublikationen und -vorträge u. a. zum Thema ›Fugenabdichtung und -sanierung‹

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[4] Hohmann, R.: »Abdichtung bei wasserun-durchlässigen Bauwerken aus Beton« 2. überarb. und erw. Auflage, Stuttgart, Fraunhofer IRB Verlag, 2009

[5] DBV e.V. (Hrsg.): Merkblatt »Injektions-schlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Fugen« 2010

[6] Müller, H. S., Foos, S.: Schwindvorgänge bei Elementwänden – Analyse der Beanspru-chung – Empfehlungen für die Praxis. BFT 2 (2006), S. 126 – 127

Bildverzeichnis

Abb 15 a, 25 a: Viebrockhaus AG, Harsefeld

Abb. 28 a: BetonMarketing Nord GmbH, Hannover

Abb. 23: Dipl.-Ing. Henrik-Horst Wetzel, Bargteheide

Postfach 80 04 69 · 70504 Stuttgart · Tel. 0711 970-2500 · Fax 0711 970-2508 · [email protected]

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