Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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Sealing of cracks and voids – design and execution
Abdichten von Rissen und Hohlräumen – Planung und Ausführung
Autor
Dr.-Ing. Lutz Pisarsky,
Deutscher Beton- und
Bautechnik Verein, Stapelfeld
pisarsky@betonverein.de
1987 Diplom im Fach Bauingenieurwesen
an der TU Braunschweig;
1990 Promotion;
1991–1993 Ingenieurbüro in
Wiesbaden; 1993–2001 Bauleitung
bei der Philipp Holzmann
AG; seit 2001 Bauberatung im
Gebiet Nord beim Deutschen
Beton- und Bautechnik-Verein
E.V., Mitglied in diversen
nationalen und europäischen
Normungsgremien für die
Bauausführung im Betonbau
(DIN 1045-3; EN 13670).
Introduction
The method to be used to seal cracks and voids in waterproof
concrete structures is described in the relevant Code
of Practice [1], which provides principles and guidelines
for this method. The subsequent sealing of cracks need
not necessarily be considered an activity to remedy a defect.
By contrast, subsequent sealing is often a necessary
step to complete the task of “building a waterproof concrete
structure”. Sealing works must always be provided
for in the design. The designer must specify the materials
to be used and methods to be applied to their installation.
Provisions in the Code of Practice on Waterproof
Concrete Structures
This code of practice [1] requires the designer to consider
“unexpected” leakages that are detected after completion
already in the course of designing the waterproof concrete
structure. Section 7, (5) of the code of practice [1] states
that the design must provide for sealing measures in accordance
with section 12 for separating cracks that occurred
unexpectedly, or separating cracks that are wider
than specifi ed in the design. However, such planned waterproofi
ng works to cater to unexpected cases occur only
on rare occasions in practice. By contrast, construction activities
are dominated by the approach that “if a waterbearing
crack occurs, it will be grouted.” The code of practice
[1] itself supports this lenient attitude by a wording
included in section 5.3, (7), where it says: “Waterproof
concrete structures make it possible to subsequently seal
leakages in a simple manner, provided the relevant points
are accessible.” This statement suggests to the reader that,
on the one hand, it is relatively easy to detect a point of
water penetration in a waterproof concrete structure
while, on the other, the sealing process itself does not usually
pose any problems. In actual fact, sealing is not that
easy in each and every case, especially if no prior design or
plan exists. Own experience shows that contractors tend
to prefer, for instance, the use of rapid-foaming polyurethanes
to fi ll water-bearing cracks because such materials
can stop water penetration within a very short period.
Rapid-foaming polyurethanes show a strong reaction with
the moisture in the crack, expand to about 20 to 30 times
their liquid volume and form an open, thin-walled cellular
structure in the crack [2]. No permanent sealing can be
achieved with rapid-foaming polyurethanes [3]. Even a
subsequent polyurethane injection will not result in a permanent
sealing of the crack [2].
Sealing in accordance with the repair code
of practice
According to the Code of Practice on Waterproof Concrete
Structures [1], section 12.3, (1), cracks, leaking joints and
concrete textures must be fi lled with sealants in accordance
with the DAfStb Code of Practice on the “Protection
and Repair of Concrete Structures (Repair Code of Practice)”
[4], Part 2. For sealants according to DIN EN 1504-5
[5], the list of samples contained in the Technical Building
| Proceedings 54 th BetonTage
Einleitung
Die Herangehensweise an das Abdichten von Rissen und
Hohlräumen in wasserundurchlässigen Betonbauwerken
– Weiße Wannen – ist in der WU-Richtlinie [1], die diese
Bauweise regelt, beschrieben. Das nachträgliche Abdichten
von Rissen ist nicht grundsätzlich als Mangelbeseitigungsmaßnahme
anzusehen. Vielmehr ist das nachträgliche
Abdichten oftmals ein erforderlicher Arbeitsschritt
zur Erfüllung der Bauaufgabe: „Herstellung eines wasserundurchlässigen
Bauwerks aus Beton“. Eine Abdichtungsmaßnahme
ist in jedem Fall zu planen, wobei der
Planer die zu verwendenden Materialien und das Verfahren,
mit denen sie einzubauen sind, festzulegen hat.
Regelungen in der WU-Richtlinie
Die WU-Richtlinie [1] fordert den Planer auf, sich bereits
in der Planungsphase der WU-Konstruktion Gedanken
über „unerwartete“ Undichtigkeiten zu machen, die nach
der Ausführung erkannt werden. In Abschnitt 7, (5) der
WU-Richtlinie [1] heißt es sinngemäß, dass planmäßig
Dichtmaßnahmen nach Abschnitt 12 für unerwartet entstandene
Trennrisse bzw. Trennrisse, die breiter sind als
geplant, vorzusehen sind. Solche vorab geplanten Dichtmaßnahmen
für unerwartete Fälle fi ndet man in der Praxis
allerdings sehr selten. Es herrscht eher die Mentalität
vor: „Wenn ein wasserführender Riss entsteht, dann wird
verpresst“. Die WU-Richtlinie [1] selbst unterstützt diese
lockere Haltung mit einer Formulierung in Abschnitt 5.3,
(7). Dort heißt es: „Wasserundurchlässige Betonbauwerke
ermöglichen auf einfache Weise die nachträgliche Abdichtung
von Undichtigkeiten, wenn die Zugänglichkeit
gegeben ist.“ Diese Aussage suggeriert dem Leser, dass
einerseits das Auffi nden einer Wasserdurchtrittsstelle bei
wasserundurchlässigen Betonbauwerken vergleichsweise
einfach ist und andererseits, dass das Abdichten selbst in
der Regel kein Problem darstellt. Tatsächlich gelingt das
Abdichten nicht immer so einfach, vor allem dann, wenn
keine Planung vorliegt. Eigene Erfahrungen zeigen, dass
Ausführende z. B. gern schnellschäumende Polyurethane
(SPUR) zum Füllen von wasserführenden Rissen verwenden,
weil so ein Wassereintritt sehr kurzfristig gestoppt
werden kann. Die schnellschäumenden Polyurethane reagieren
heftig mit der Feuchtigkeit im Riss, dehnen sich
bis auf das 20- bis 40-fache ihres Flüssigvolumens aus
und bilden im Riss eine off ene und dünnwandige Zellstruktur
[2]. Eine dauerhafte Abdichtung ist mit schnellschäumenden
Polyurethanen nicht zu erreichen [3]. Auch
eine Nachinjektion mit Polyurethan (PUR) führt nicht zu
einer dauerhaften Abdichtung des Risses [2].
Abdichten nach der Instandsetzungsrichtlinie
Gemäß WU-Richtlinie [1], Abschnitt 12.3, (1) hat das Füllen
von Rissen, undichten Fugen und undichtem Betongefüge
mit abdichtenden Stoff en nach der DAfStb-Richtlinie
„Schutz- und Instandsetzung von Betonbauwerken
(Instandsetzungsrichtlinie)“ [4], Teil 2 zu erfolgen. Für
abdichtende Stoff e nach DIN EN 1504-5 [5] gilt gemäß
BFT 02/2010