WU-Beton (Wasserundurchlässiger Beton)
Die Kenntnisse und das Wissen um frühgeschichtliche Bindemittel reichen sehr weit zurück: Schon vor 10.000 Jahren benutzten Handwerker Kleinasiens ein Gemisch aus Kalk, Ziegelmehl oder Puzzolanerde (= Gestein vulkanischen Ursprungs), um Ziegelsteine zu vermauern. Über das Mittelalter hinaus verlor diese Methode an Bedeutung und wurde erst um 1700 wiederentdeckt und überarbeitet.
Heute ist Beton der Baustoff unserer Zeit: ein Hightech-Produkt, das kontinuierlich optimiert und für immer spezieller werdende Anforderungen weiterentwickelt wird.
Was unterscheidet Normalbeton von WU-Beton?
Normalbeton setzt sich zusammen aus Zement als Bindemittel und Gesteinskörnung als Füllstoff. Erst durch Zugabewasser wird der chemische Abbindevorgang, also die Erhärtung eingeleitet.
Bei WU-Beton ist darüber hinaus die Dichte des Zementsteins entscheidend für seine besonderen Eigenschaften: Die Minderung des Wasserzementwertes (w/z-Wert) erhöht die Betondichte, wodurch die Kapillarporen (siehe Feuchtigkeitssperre/Kapillareffekt) verengt und so die Wassereindringtiefe begrenzt wird.
Wichtig ist eine exakte Mischungsberechnung. Ihr liegen immer die Anforderungen aus dem Bauvorhaben zugrunde. Welche Druckfestigkeit wird benötigt? Welchen Umwelteinwirkungen ist das Bauteil ausgesetzt? Ein Bauteil, das wechselnd nass und trocken ist, erfährt zum Beispiel eine höhere Materialbelastung als eines, das immer trocken ist. Deshalb wird die Betonmischung den jeweiligen Anforderungen entsprechend ermittelt und auch der w/z-Wert festgelegt. Es gibt keine grundlegende Kategorisierung des w/z-Wertes, der maßgeblich und spezifisch für WU-Beton ist. Allgemein gilt: Je höher die Beanspruchung ist, desto niedriger (aber mindestens 0,40) muss der w/z-Wert sein. Man kann jedoch nicht pauschal sagen, dass ein w/z-Wert von 0,65 „schlecht“ ist – es kommt eben auf die Anforderungen an.
Welchen Vorteil bieten Konstruktionen aus WU-Beton?
WU-Bauteile vereinen dank ihrer monolithischen Bauweise (= aus einem Guss) sowohl die tragende als auch die abdichtende Funktion. Diese Einfachheit im Aufbau birgt weniger Potenzial für Undichtigkeiten als andere Abdichtungsmethoden, dafür erfordert ihre Ausführung größte Sorgfalt hinsichtlich Entwurf, Detailplanung der Fugen und Einbauteile, Betontechnik und Ausführung sowie der Berücksichtigung bauphysikalischer Aspekte.
Gibt es Unterschiede, wenn eine schwarze Wanne benötigt wird?
Bauwerke aus WU-Beton (frühere Bezeichnung: Weiße Wannen) kommen zum Einsatz, wenn Bauteile durch Drückendes Wasser belastet werden. Neben klassischen Kellern werden auch andere WU-Konstruktionen dieser Bauweise zugeordnet, zum Beispiel Tiefgaragen, Weiße Dächer, Schwimmbäder, Behälter, sowie Industriehallen, Lagerplätze, Waschplätze oder Auffangwannen.
Die Anforderungen, die sich aus der Nutzung ergeben, bestimmen die notwendige Dichtigkeitsklasse:
Klasse 1 vollständig trocken (Wohn- und Arbeitsräume, Archive, Server-Zentren usw.)
Klasse 2 trocken bis leicht feucht (Keller- und Heizungsräume, Lagerhallen für feuchtigkeitsunempfindliche Waren)
Klasse 3 feucht (Gebäude und Räume mit unterzuordnender Nutzung wie Tiefgaragen)
Klasse 4 feucht bis nass (Wände von Hallen oder Bauwerken zum einfachen Unterstellen)
Wodurch wird die Dichtigkeit gewährleistet?
WU-Beton muss zusammen mit der Bewehrung einer Vielzahl von Beanspruchungen standhalten. Unterschiedliche Parameter treffen bei der Durchführung aufeinander und beeinflussen sich dabei wechselseitig – etwa die Eigenschaften der Einzelkomponenten, Luft- und Bodenfeuchte, Temperatur, Erdbeschaffenheit, usw.
Die komplexe Analyse eines Experten ist deshalb zur Planung unerlässlich, um Bemessungswasserstand, Beanspruchungsklasse, Nutzungsklasse und Mindestwanddicke exakt zu definieren. Erst die daraus gewonnenen Erkenntnisse entscheiden über die richtige Materialauswahl und den Wandaufbau.
Die anschließende Bauausführung erfordert Erfahrung und Gewissenhaftigkeit. Sie sollte von einem geeigneten Fachbetrieb ausgeführt werden, der die vielen zu berücksichtigenden Detailpunkte kennt, die insbesondere für WU-Betonkonstruktionen und deren Dichtigkeit von großer Bedeutung sind ( z.B. Fugenüberbrückungsmaßnahmen, Rohrdurchführungen, Spannstellen der Schalung, Bewehrung, etc.).
Neben den allgemeinen Regelwerken und DIN-Normen legt der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) in seiner Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ detaillierte Anforderungen an Planung und Ausführung fest. Dabei betont er, dass dies nicht als Tätigkeit eines einzelnen zu verstehen sein darf, sondern als koordiniertes Zusammenwirken der Verantwortlichen aller Planungsbereiche.