B&N compliance GmbH
Ausführung von Dichtflächen aus Beton
AwSV Prüfung, Gutachten, Genehmigungsplanung
Überwachung Betonbauwerke nach BUmwS
Instandsetzung von Betonbauwerken
Qualifizierter Planer nach § 17 AwSV und TRwS 779

Grundlage für die Planung, Bauausführung und Instandhaltung von Dichtkonstruktionen aus Beton, im Wesentlichen Auffangwannen und Ableitflächen, ist das Arbeitsblatt DWA-A 786 (TRwS 786). Die TRwS 786 konkretisiert die Bauausführungen für Dichtflächen von Neuanlagen aus Beton (Nr. 8, Pkt. 4-7) wie folgt:
  • Betonfertigteil-Plattensysteme
  • Bewehrte nicht tragende Beton- bzw. Estrich-Dichtschicht
  • Beton mit vereinfachten Dichtheitsnachweis
  • Beton mit rechnerischem Nachweis der Dichtheit
Die DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (BUmwS) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton legt im Einzelnen die Baustoffe und Einwirkungen von wassergefährdenden Stoffen sowie die Instandsetzung fest (Teil 1-3).

Abfüllplatz Außenbereich, Neubau aus flüssigkeitsundurchlässigen Stahlbeton (Ortbeton)

Auffangwanne Innenbereich, Neubau aus flüssigkeitsundurchlässigen Stahlbeton (Ortbeton) mit Beschichtung der Bodenplatte

Zuerst ist im Planungsprozess die Beaufschlagungsdauer zu ermitteln (Zeitdauer, in der das beaufschlagte Medium auf die Konstruktion einwirkt). Ebenso die Eigenschaften des beaufschlagten Mediums (Dichte, Oberflächenspannung, Viskosität) Nach Abschnitt 8.5 der BUmwS ist für die AwSV Anlage ein Konzept für den Beaufschlagungsfall zu erstellen, insbesondere Erkennung der Beaufschlagung, Festlegung von Verantwortlichkeiten, Maßnahmen zur Beseitigung der wassergefährdenden Stoffe, Zeitdauer zwischen Beaufschlagung und Beseitigung. Ebenso chemische Beschaffenheit, Menge, Temperatur etc. der wassergefährdenden Stoffe. Des Weiteren erfolgt im Planungsprozess die Erstellung des herkömmlichen Tragfähigkeitsnachweises aufgrund der maßgeblichen Einwirkungen aus Last, Zwang, Temperatur etc.
Zusätzlich sind folgende Vorgaben gem. BUmwS zu beachten:
  • Beanspruchsstufe nach TRwS 786 (z.B. mittel 72 Std., Tab. 1-3 BUmwS)
  • Ableitflächen (z.B. Abfüllplätze) > 2 % Gefälle, Ebenheitstoleranzen nach DIN 18202
  • Rückhalteflächen (z.B. Auffangwannen) können ohne Gefälle hergestellt werden. Einbau Pumpensumpf zu empfehlen
  • Aufkantungen bis 150 mm ohne Arbeitsfugen
  • Fugenproblematik beachten (BUmwS Teil 1, Pkt. 7.3.3)
  • Durchdringungen (Pkt. 7.3.4)
  • Betonüberdeckung nach DIN EN 1992-1-1 (z.B. 35 mm)
  • Gleitschichten zur Vermeidung von Zwang vorsehen (BUmwS Teil 1, Pkt. 7.3.5
  • Haftzugfestigkeit (>1,5 N/mm²), Restfeuchte (< 4 %) bei zu beschichtenden Betonflächen
  • Hinweise für die Bauausführung (BUmwS Teil 1, Pkt. 7.4), Schalung, Schalungsanker, Betoneinbau, Nachbehandlung

Betonfertigteil Plattensysteme

Betonfertigteil Plattensysteme

Anforderungen an den Beton nach BUmwS

  • FD-Beton – flüssigkeitsdichter Beton nach DIN EN 1992-1-1 bzw. DIN EN 1992-1-1/NA
    • mit vorgegebener Zusammensetzung und begrenzter Eindringtiefe
    • Beton mit Fremdüberwachung (ÜK2) durch anerkannte Überwachungs- und Prüfstelle nach Landesbauordnung durch das DIBt
    • Mindestfestigkeit C 30/37 nach DN EN 206-1 und DIN 1045-2 (bei vereinfachtem Nachweis, Abschnitt 5.1.2 BUmwS)
    • w/z-Wert 0,45 bis 0,50
    • Zementleimgehalt < 290 l/m³
    • Bewehrung je Lage und Richtung, BUmwS, Pkt. 5.1.2, Tab. 1-6 in Abhängigkeit von der Bauteildicke und Eindringtiefe. Mindestbewehrung nach Pkt. 6. Rissbreite wk < 0,2 mm unter seltener Einwirkungskombination zugrunde legen
    • Festlegung der Expositionsklassen bzgl. der chemischen und physikalischen Einwirkungen, Feuchtigkeit, Verschleißbeanspruchung
    • Betondeckung 35 mm
  • FDE-Beton – flüssigkeitsdichter Beton nach Eindringprüfung
    • Eindringverhalten wird in Eignungsprüfung nachgewiesen
    • Vorgaben wie bei FD-Beton mit zusätzlicher Eindringprüfung
    • Prüfung durch eine bauaufsichtliche anerkannte Überwachungs- und Prüfstelle nach Landesbauordnung durch das DIBt. Bei der Eindringprüfung wird ein Bohrkern oder ein Prüfkörper entnommen, um die Tiefe des Eindringens einer Flüssigkeit im Beton nachzuweisen. Die Prüfung wird an einem gespaltenen Prüfkörper nach der DAfStb-Richtlinie durchgeführt und erfordert einen Zeitaufwand von mehr als 2 Monaten (Austrocknung Beton)
  • Nachweis der Dichtheit – vereinfachter Nachweis, Abschnitt 5.1.2 – 1, BUmwS
    • Ermittlung der Eindringtiefe in Abhängigkeit der Oberflächenspannung und der dyn. Viskosität des Beaufschlagungsmediums
    • Oberflächenspannung, Dichte und dyn. Viskosität einiger Stoffe/Gemische sind in der BUmwS Teil 2, Tab. 2-2 aufgeführt bzw. können aus den Sicherheitsdatenblättern der Stoffe/Gemische entnommen werden
    • FD- oder FDE-Beton der Druckfestigkeitsklasse C30/37 nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2
    • Länge und Breite der Platten ≤ 50 m, Mindestdicke h = 200 mm
    • keine Verzahnung mit dem Untergrund
    • mittlere Auflast q ≤ 5 kN/m²
    • Gleitschicht nach 7.3.5 entsprechend 2 Lagen PE-Folie oder mindestens gleichwertig
    • Betondeckung 35 mm
  • Nachweis der Dichtheit nach Abschnitt 5.1.3 bis 5.1.5-1, BUmwS (ungerissene Bereiche, Mindestdruckzonendicke, Trennrisse)
  • Nachweis der Dichtheit – Eindringversuche an Probekörpern
    • abhängig vom Zementsteingefüge des Betons
    • stark abhängig von den Eigenschaften des Beaufschlagungsmediums (dyn. Viskosität, Oberflächenspannung)
    • Die Versuche sind hinsichtlich der Durchführung und Auswertung im Anhang A zur BUmwS geregelt
Eindringversuche mit N-Hexan, Bestimmung der Eindringtiefe am Probekörper

Anwendungsbereiche für FDE-Beton (Auszug)

  • Betonbauwerke ohne Beschichtungssysteme
  • Abfüll-, Umschlaganlagen für wassergefährdende Stoffe
  • Stahlbetonrückhalteanlagen, Auffangwannen aus Beton
  • Chemikalienläger für wassergefährdende Stoffe
  • Tankstellen (Abfüllbereiche, Ableitflächen etc.)
  • Industrieanlagen, Auffangräume, Rückhaltebehälter
  • Kanalsysteme, Stahlbetonbehälter für wassergefährdende Stoffe
  • Öllageranlagen (Auffangräume)
  • Abfalllager, Abfallbehandlungsanlagen mit gefährlichen Stoffen
  • Recyclinganlagen mit gefährlichen Stoffen
  • Logistikanlagen für Chemikalien
  • Produktions- und Lageranagen mit der Verwendung/Lagerung von Ölen, Kühlschmiermitteln etc. (keine betonaggressiven Gemische)
  • Fass- und Gebindelager, Containerlager

Überwachung durch den AwSV Sachverständigen

Gemäß DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (BUmwS) sind nach Punkt 8.4.2 die baulichen Anlagen nach Maßgabe der Prüfanleitung Punkt 7.5(2) während der Ausführung vor Inbetriebnahme und wiederkehrend durch AwSV Sachverständige zu überprüfen. Die Überwachungsmaßnahmen sind zu dokumentieren. Werden bei der Überwachung Abweichungen gegenüber dem Sollzustand festgestellt, sind Instandsetzungsmaßnahmen gemäß den Bestimmungen des Teil 3 der BUmwS festzulegen und einzuleiten.
Aus der Tabelle 1-7 der BUmwS, Teil 1, „Zusammenstellung der wesentlichen bautechnischen Unterlagen für Betonbauwerke in Bezug auf die Dichtfunktion“ gehen im Einzelnen die zu überwachenden Punkte hervor. In der Tab. 1-7 sind 3 Bereiche dokumentiert: 1 Planung, 2 Bauausführung, 3 Überwachung und Kontrolle. Wesentliche Punkte für die Planung sind folgende Kriterien:
  • Beaufschlagungsmedium, Beaufschlagungsdauer, Beaufschlagungskonzept (BUmwS, Teil 1, Pkt. 4)
  • Baugrundbeurteilung, Bemessungsgrundlagen (Bodengutachten Sachverständiger Geotechnik)
  • Ausführungsunterlagen statische Nachweise, Schalplan, Bewehrungsplan, Berichte des Prüfingenieurs, staatlich anerkannter Sachverständiger für die Prüfung der Standsicherheit
  • Nachweise der Dichtkonstruktion
  • Bauaufsichtliche Verwendbarkeitsnachweise für eingesetzte bzw. vorgesehene Materialien und Bauprodukte
Wesentliche Punkte für die Bauausführung sind folgende Kriterien:
  • Nachweis Fachbetrieb WHG, Fachunternehmererklärung (Betonarbeiten, Fugen etc.)
  • Dokumentation zum Betonierablauf (Beginn, Ende, Temperatur, Witterung)
  • Lieferscheine und Nachweise der Betonbeschaffenheit, Expositionsklassen etc.
  • Nachbehandlung (Art, Maßnahmen, Dauer, Randbedingungen)
Wesentliche Punkte für die Überwachung, Kontrolle sind folgende Kriterien:
  • Baugrundabnahme, Kontrolle des verdichteten Planums, Lastenplattendruckversuche, Unterbeton, Gleitschichten, Vorgaben Bodengutachten
  • Kontrolle der Bewehrung vor dem Betonieren durch Prüfingenieur für Baustatik
  • ÜK2 Betontagebuch, Ständige Betonprüfstelle nach DIN EN 206-1/DIN 1045, Aufzeichnung über Einbau und Prüfergebnisse von Beton nach Eigenschaften
  • ÜK2 Überwachung nach DIN 1045-3, akkreditierte Prüfstelle, Dokumentation (ÜK2 Prüfberichte)
  • Kontrolle der fertigen Fläche, Feststellung evtl. Risse, Haftzugfestigkeit, Restfeuchte, Dokumentation von Rissbildungen
  • Messungen der Betondeckungen
  • Überprüfung der Expositionsklassen, Betonzusatzmittel
  • Kontrolle der Fugen, Einbau von Rinnen, Abläufen, Rohrleitungen (Durchdringungen) mit bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweisen
  • Dokumentation von Zusatzmaßnahmen nach dem Betonieren
  • Rissabdichtungen
  • Fehlstellenverschlüsse
  • Beschichtungen, Auskleidungen gegen chemische Angriffe

Instandsetzung von Rissen und Betonschadstellen

Rissbildungen Altbeton

Schadstellen Altbeton

Risse und Schäden an Betonbauteilen sind anhand der DAfStb-Richtlinie, Technische Regeln Instandhaltung TR, Teile 1+2 unter Berücksichtigung der Anforderungen der TRwS 786 (Ausführung von Dichtflächen) zu erfassen, zu dokumentieren (Ist-Zustand) und mit dem Mindest-Sollzustand zu vergleichen. Das Augenmerk liegt dabei auf Rissbildungen, Fugen, Betonschadstellen (z.B. Abplatzungen, Hohlstellen), Korrosion von Betonstählen und Folgen von Beeinträchtigungen durch das verwendete Medium sowie Umgebungs- und Nutzungsbedingungen. Eine erforderliche Instandsetzung ist auf der Grundlage einer fundierten Bauzustandsbegutachtung und einem darauf abgestimmten Instandsetzungskonzept sachkundig zu planen und auszuführen. Altbetone sind im Bereich der Instandsetzungsebene einzuordnen (Altbetonklasse, Druckfestigkeitsklasse, Oberflächenzugfestigkeit).
Primär sind Betonuntersuchungen erforderlich. Hierzu werden folgende Prüfmethoden angewandt:
  • Stemmöffnungen
  • Bestimmung des tiefenabhängigen Chloridgehaltes (Chloridanalyse)
  • Zerstörungsfreie Messung der Betondeckung
  • Potentialfeldmessung
  • Entnahme, Prüfung und Bewertung von Bohrkernen durch eine bauaufsichtliche anerkannte Überwachungs- und Prüfstelle nach Landesbauordnung durch das DIBt
  • Nachweis Eindringverhalten durch Eindringprüfung an entnommenen Bohrkernen, z.B. mit N-Hexan
  • Schadensaufnahme in Form einer Kartierung
  • Prüfung der Oberflächenzugfestigkeit
  • Radar- und Ultraschallmessungen
Oberflächennahe Risse können mit folgenden Prüfmethoden untersucht werden:
  • Visuelle Inspektion:
Eine erste Einschätzung erfolgt durch eine einfache Sichtprüfung, bei der Risse auf der Betonoberfläche erkannt und dokumentiert werden.
  • Rissbreitenmessung:
Die Rissbreite wird mit einem Risslineal oder einem anderen Messgerät ermittelt.
–   Dehnungsmessung:
Um die Ausdehnung oder Schrumpfung des Betons zu messen, werden Dehnungsmessstreifen auf der Oberfläche angebracht.
–   Endoskopie:
Mit einem Endoskop können Risse im Inneren von Hohlräumen oder schwer zugänglichen Bereichen untersucht werden.
Die Injektion der Risse ist unter Beachtung der Bestimmungen der jeweiligen allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung der verwendeten Füllstoffe und der Angaben in der Instandsetzungs-Richtlinie durchzuführen. Für den Anwendungsbereich sind folgende Füllstoffe vorgesehen:
  • Epoxidharz (EP)
  • Polyurethan (PUR)
  • Zementleim (ZL)
  • Zementsuspension (ZS)

Instandhaltungsplan für eine Betonsanierung (Beispiel)

Ausgangszustand, Schadensbeschreibung (Beispiel)
  • Altbeton B25 aus dem Jahr 1995
  • Abplatzungen an den Betonbodenflächen und Betonwandflächen
  • Verschiedene Risse in den Boden- und Wandflächen > 0,5 mm
  • Vorhandene Beschichtung stark abplatzend
Instandhaltungsstrategie nach DAfStb-Richtlinie, Technische Regeln Instandhaltung TR, Teile 1+2
  • Untergrundvorbereitung mithilfe von Strahlverfahren oder mechanischen Verfahren (z.B. Höchstdruckstrahlen 800-2500 bar)
  • Untersuchung der gesamten Untergrundflächen (Haftzug an versch. Untergründen, Druckfestigkeit, Dynamik der Risse, Chloridnachweis etc.)
  • Die Instandsetzung der Risse, zur Verhinderung des Zutritts korrosiver Medien zum Betongefüge und zur Bewehrung, erfolgt durch Verfüllen (schließen) der Risse mittels Risstränkung (drucklos) oder Rissverpressung (unter Druck). Beim Verfüllen der Risse ist zwischen einer dehnfähigen Verbindung (Dynamischer Riss) oder Rissflanken und einer kraftschlüssigen Verbindung der Rissflanken (Statischer Riss) zu unterscheiden. Bei älteren Bauwerken ist von kraftschlüssig zu verschließenden Rissen auszugehen.
  • Korrosionsschutz freigelegter Betonstähle
  • Reprofilierung der Oberfläche mit mineralischen, kunststoffmodifizierten oder reinen Kunststoff-Mörtelsystemen
  • Manueller Einbau neuer Betonersatz- oder Betonflächen (mit Fremdüberwachung) im Bodenbereich
  • Im Wandbereich, je nach Ausbruchtiefe ggfls. Spritzbeton, bzw. mehrlagiger Einbau von Ausgleichsmörtel

Dichtschichteinbau auf neue und sanierte Betonflächen

Laminatbeschichtung

Zum Schutz der Betonflächen vor aggressiven Medien (Chemikalien) werden Beschichtungssysteme auf der Betonoberfläche aufgebracht. Für den Einbau der Beschichtungssysteme sind die Anforderungen aus der TRwS 786 Nr. 8, Pkt. 8 zu beachten.
  • flüssigkeitsundurchlässig gemäß 7.2.7 der TRwS 786
  • Rissüberbrückungsfähigkeit (von 0,1 mm bis 0,5 mm, i.d.R. 0,3 mm)
  • Betonuntergrund gemäß DIN 1045-2:2008 in Verbindung mit DIN EN 206-1:2001
  • Vor dem Aufbringen des Beschichtungssystems müssen die Betonflächen gemäß den Bestimmungen der DIBt-Zulassung der Beschichtung entsprechend vorbereitet werden
  • Untergrundvorbereitung z.B. durch Kugelstrahlen
  • Oberflächenhaftzugfestigkeit > 1,5 N/mm², Restfeuchte < 4 %
  • Temperatur an Boden und Luft > 10°C, Luftfeuchtigkeit < 75 %, vorgegebene Härtezeiten der Schichten einhalten
  • Alterungsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit
  • Ableitfähiges / nicht ableitfähiges System
  • begehbar bzw. befahrbar, evtl. Einbau von Quarzsand oder Korund in das nasse Beschichtungssystem, um eine hohe Rutschhemmung und Verschleißfestigkeit zu erzielen (DIN 51130 und BGR 181, R11 V4)
  • Eignung gegenüber Beanspruchungstemperaturen und Medien
  • Einbau des Fugendichtsystems nach den Bestimmungen der DIBt-Zulassung des Systems durch WHG Fachbetrieb
  • standsicherer, lastableitender, tragfähiger Untergrund
  • Einbau von Kunstharzmörtel mit CE-Kennzeichnung für die Ausbildungen von z.B. Anrampungen
  • Einbau von Hohlkehlen in Eckbereichen von Aufkantungen und Wänden (Zugabe von Stellmittel ca. 2 % in das Beschichtungssytem sowie Grundierung der Flächen mit Stellmittel (ca. 4 %)
  • Durchführung der gesamten Bautätigkeiten durch WHG Fachbetrieb
Rissbreitenbegrenzung des Betonuntergrunds:
Flächen, die mit einem Beschichtungssystem flüssigkeitsundurchlässig ausgeführt werden sollen, dürfen unter den in der DAfStb-Richtlinie BUmwS:2011 Teil 1 Unterabschnitt 4.3 aufgeführten mechanischen Einwirkungen keine Risse mit Breiten aufweisen, die größer sind als die nachgewiesene Rissüberbrückungsfähigkeit des Beschichtungssystems.
  • Zum Schutz der Dichtschicht in stark beanspruchten Bodenbereichen werden säurefeste, keramische Steine oder Platten in Kunstharzkitt eingebaut.

Säureschutzbau – Keramische Platten

Der Dichtschichteinbau und der Einbau der Schutzschichten erfolgen in Konformität zu folgenden Regeln und Normen:
WHG, AwSV, DWA 786, BUmwS
AGI Arbeitsblätter Säurebau -S10 Teil 1-4, S20 Teil 1-3, S30 und S50

Leistungen der B&N compliance GmbH

  • Erstellung der AwSV Gutachten und Eignungsfeststellungen zur Ausführung von Dichtflächen aus Beton nach den Anforderungen der TRwS 786 und der DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (BUmwS).
  • Gutachterliche Überwachung nach AwSV der Ausführung von baulichen Anlagen nach den Anforderungen aus der TRwS 786 und der DAfStb-Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen sowie der DAfStb-Richtlinie, Technische Regeln Instandhaltung TR, Teile 1+2.
  • AwSV Prüfungen von Betonbauwerken beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (Inbetriebnahmeprüfungen, wiederkehrende Prüfungen, Prüfung nach der Instandsetzung).
  • Erstellung von Schadensgutachten bei nicht konformen Betonanlagen nach den Anforderungen der AwSV, TRwS 786, der Richtlinie BUmwS sowie den Technischen Regeln Instandhaltung TR, Teile 1+2.
  • Begutachtung und Untersuchungen von Rissen und Betonschäden an Betonbauwerken mit wassergefährdenden Stoffen nach den Anforderungen der DAfStb-Richtlinie, Technische Regeln Instandhaltung TR, Teile 1+2.
  • Erstellung einer Instandhaltungsstrategie und Planung für eine Betonsanierung von nicht konformen AwSV Anlagen.
  • Gutachterliche Überwachung nach AwSV der Sanierungsmaßnahmen und Erstellung einer aussagekräftigen Dokumentation.
  • Bei der Instandsetzung von Betonbauwerken und Beschichtungssystemen (Wiederherstellung der Flüssigkeitsundurchlässigkeit) in bestehenden Anlagen, ist vom Betreiber die Überprüfung des ordnungsgemäßen Zustandes des wiederhergestellten Bereichs durch einen AwSV Sachverständigen zu veranlassen.
Die B&N compliance GmbH verfügt über kompetente AwSV Sachverständige, die aufgrund ihrer Ausbildung als Bauingenieure mit einer langjährigen Erfahrung im Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen die erforderliche Fachkompetenz zur Durchführung der vorbeschriebenen Leistungen besitzen. Die B&N compliance GmbH verfügt weiterhin über eine hohe Fachkompetenz im Säureschutzbau und der Ausführung von Beschichtungssystemen auf Beton und der Auskleidungen von Rückhalteanlagen mit keramischen Steinen und Platten.