Dichtheit von Betonschächten - O. Wyss AG

A b w a s s e r | e a u x u s é e s
Bericht
Dichtheit von Betonschächten
Zurzeit wird der Nachweis der Dichtheit von
Leitungen verlangt, der von Schächten jedoch
nur selten. Betonschächten haftet zudem der
Ruf an, undichte Fugen zu haben. Dies bewog
die Wyss AG, ihre vorfabrizierten Betonschächte
am Kompetenzzentrum «Naturereignisse
und Geotechnik» der Berner Fachhochschule
in Burgdorf auf Dichtheit zu prüfen.
Christoph Hofer, Wyss AG Betonschächte
Martin Stolz, Franziska Nyffenegger, BFH
Die Dichtheit von Kanalisationen wird vor allem
aus zwei Gründen gefordert: Einerseits
muss eine Verschmutzung des anstehenden
Bodens und des Grundwassers durch austretendes
Schmutzwasser verhindert werden.
Andererseits soll eindringendes Fremdwasser
ferngehalten werden, um eine zusätzliche Belastung
der Kanalisation und der Abwasserreinigungsanlagen
zu vermeiden. Leitungen
müssen nachweislich dicht sein, während von
Schächten der Nachweis selten gefordert wird.
Die Resultate einer Messung von Betonschächten
zeigen, dass sie dicht sind, sofern
die Lagerfugen korrekt ausgebildet werden.
Aufbau von Beton-Fertigschächten
Kontrollschächte bestehen aus Schachtoberteilen
(Konus und Schachtringe) und aus
einem Schachtunterteil. Während die Schachtoberteile
bereits seit den 50er-Jahren indus triell
hergestellt werden, stellten die Maurer das
Gerinne und Bankett im Schachtunterteil
noch lange von Hand her. Die Vorfabrikation in
der Halle war zwar bereits möglich, entsprach
aber im Wesentlichen der Herstellung auf der
Baustelle, welche regelmässig diverse Mängel
aufwies: Undichtheit zwischen Schacht unterteil
und Schachtring sowie gegen über dem anschliessenden
Rohr; Hohlstellen unter Rinne
und Bankett; Sackbildung in der Rinne sowie
allgemein zu raue Oberfläche der Rinne. Zudem
wurde, um Zeit zu sparen, nicht selten die
Höhe des Banketts zu gering ausgebildet. Die
Mängel führten zu Reklamationen bei den
Bauabnahmen und, falls diese ausblieben, zu
Abb. 1 Das zu prüfende
Betonschachtunterteil
ist fest eingespannt,
alle Öffnungen sind
abgedichtet.
Der Prüfdruck von
0,5 bar wird mit einem
Manometer zwischen
Expansionsgefäss und
Prüfkörper gemessen.
Tab. 1 Prüfkriterien
Wasserdichtheit nach
SIA 190 und 190.171.
Norm SIA 190 SIA 190.171
Prüfort Baustelle Werk
Anwendungsbereich
kein Grundwasser
Grundwasser
Herstellung
Prüfdruck (Wasser) 0,50 bar 0,50 bar 0,50 bar
max.
Wasserzugabe
0,20 ¬/m 2 0,05 ¬/m 2 kein Wasser austritt
Prüfdauer 30 min 60 min 15 min
gwa 7/2011 525

A b w a s s e r | e a u x u s é e s
Bericht
Druck [bar]
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Zeit [min]
Ab. 2 Zeit-Druck -Diagramm eines Schacht unterteils DN 600/600.
Abb. 3 Drei Möglichkeiten der dichten Ausbildung von Lagerfugen
Problemen bei der Wartung oder
gar zu Bauschäden.
Zeit- und Kostendruck führen
zum Umdenken
Mit dem zunehmenden Zeit- und
Kostendruck in den 90er­ Jahren wurden
die aufwändigen Schachtunterteile
auch für die Baumeister zu einer
Belastung. Der Emmentaler Othmar
Wyss entwickelte darum in dieser
Zeit den ersten monolithischen Fertigbetonschacht
der Schweiz. Als
Pionier gelang es ihm, den WYSS-
Normschacht rasch in der Region
Emmental zu etablieren. Mit dem
Erfolg wurde auch der Baumaterialhandel
auf das Produkt aufmerksam
und führte den Schacht in der
ganzen Schweiz ein. Im Jahr 2010
erweiterte die Bauunternehmung
Wyss die Produktion und bietet seither
auch kurzfristig lieferbare Mass-
Schachtunterteile an, die zusätzliche
Rohrbogen überflüssig machen.
Normanforderungen für
Schachtunterteile
Die Qualität von vorfabrizierten
Schachtunterteilen hängt entscheidend
von deren Herstellung ab.
Die Prüfanforderung für den ausgehärteten
Schacht sind nach SIA
190.171:
4.3.2 visuelle Prüfung der
Oberflächenbeschaffenheit
4.3.3 Masse: Bauteile,
Verbindungsprofile
4.3.8 Wasserdichtheit
Während die ersten zwei Kriterien
durch die Qualitätskontrolle der
Schalungen und des fertigen Produkts
abgedeckt sind, erfordert die
Prüfung der Wasserdichtheit am
fertigen Schacht eine bedeutend
grössere Installation. Die Wasserdichtheit
kann nach drei verschiedenen
Anwendungsbereichen geprüft
werden (Tab. 1): kein Grundwasser,
Grundwasser, Herstellung.
Ablauf und Ziel der Prüfung
Die Prüfung der Wasserdichtheit
von Betonschachtunterteilen wurde
nach Norm SIA 190.171/SN EN
1917:2002, gültig seit 1.4.2003 (Einsteig-
und Kontrollschächte aus Beton,
Stahlfaserbeton und Stahlbeton),
durchgeführt. Diese Europäische
Norm hat zusammen mit dem
nationalen Vorwort den Status einer
Schweizer Norm. Der Prüfdruck
von 50 kPa (0,5 bar oder ca. 5
m Wassersäule) ist während 15 Minuten
zu halten und das Prüfstück
darf keine Undichtheit aufweisen.
Prüfanordnung und Durchführung
Das zu prüfende Betonschachtunterteil
wird mit einem Deckel versehen
und abgedichtet, Zu- und Abläufe
werden ebenfalls abgedichtet.
Danach wird das Prüfstück mit
Wasser gefüllt und entlüftet, bevor
der Prüfdruck von 0,5 bar aufgetragen
wird (Abb. 1).
Resultate der Prüfung
Die Resultate wurden in einem Zeit-Druck-
Diagramm am Beispiel eines Schachtunterteils
DN 600/600 graphisch dargestellt (Abb.
2). Das Diagramm zeigt, dass der Prüfdruck
von 0,5 bar länger als die vorgeschriebenen 15
Minuten gehalten werden konnte und bis auf
1 bar erhöht wurde. Auch bei 1 bar wurden
keine Wasseraustritte beobachtet. Nach 29
Minuten wurde der Versuch abgebrochen und
der Druck von 1 bar langsam abgelassen.
Folgerungen für die Praxis
Die Versuche zeigen, dass die vorfabrizierten
Betonschachtunterteile alle Prüfungsanforderungen
erfüllen. Für die Rohrdichtungen wurden
integrierte Kautschuk-Dichtungen verwendet.
Die Lagerfugen wurden mit dem polymer-modifizierten
Dichtungsband Elastostrip
abgedichtet. Abbildung 3 zeigt drei Möglichkeiten
zur Ausbildung von Lagerfugen: Abdichtung
mit Elastostrip, Abdichtung mit Aussenfugenband
und Ausbildung nach DIN 4043 Teil 1.
Autoren
Christoph Hofer, Wyss AG Betonschächte
CH-3537 Eggiwil, Tel. +41 (0)34 491 77 77
christoph.hofer@wyssbau.ch
Martin Stolz, Professor für Geotechnik
Berner Fachhochschule
CH-3401 Burgdorf
martin.stolz@bfh.ch
Franziska Nyffenegger
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
franziska.nyffenegger@bfh.ch
526
gwa 7/2011