Bei Flüssigkeitsdichtem Beton (FD Beton) handelt es sich um eine Betonart, die einen optimierten Widerstand gegen das Eindringen von wassergefährdenden Stoffen aufweist. Er spielt eine wesentliche Rolle im Umweltschutz, da er aufgrund seiner geringen Durchlässigkeit für Flüssigkeiten das Risiko von Umweltverschmutzungen vermindert.
Inhaltsverzeichnis
Definition
Flüssigkeitsdichter Beton ist eine spezialisierte Betonart, die durch ihre optimierte Zusammensetzung und Verarbeitung eine minimale Permeabilität für Flüssigkeiten aufweist. Diese Betonklasse wird durch eine sorgfältige Auswahl und Mischung der Zuschlagstoffe, den Einsatz spezifischer Bindemittel und Zusatzstoffe sowie eine kontrollierte Wasser-Bindemittel-Ratio charakterisiert. Ziel ist es, eine dichte Mikrostruktur zu erzeugen, die das Eindringen von Wasser und anderen Flüssigkeiten signifikant reduziert.
Die Zusammensetzung und Eindringtiefe sind entscheidende Kriterien bei der Beurteilung von Beton, insbesondere im Hinblick auf seine Dichtigkeit. Ein wesentlicher Faktor hierbei ist der Wasserzementwert, der idealerweise zwischen 0,45 und 0,50 liegen sollte. Hierbei muss das in flüssigen Zusatzmitteln enthaltene Wasser in die Berechnung des Wasserzementwertes einbezogen werden.
Der Unterschied zwischen FD und FDE Beton
Es besteht eine wichtige Unterscheidung zwischen FD Beton und FDE Beton. Während FDE Beton nach der Eindringprüfung als flüssigkeitsdicht klassifiziert wird und bestimmte Anforderungen an die Eindringtiefe erfüllt, entspricht er nicht den strengen Anforderungen, die für FD-Beton gelten. Diese Differenzierung ist für die korrekte Anwendung und Spezifikation des Betons in Projekten, die eine hohe Dichtigkeit erfordern, von großer Bedeutung. Sowohl FD als auch FDE Betone müssen den Anforderungen an Beton nachDIN EN 206-1/DIN 1045-2 entsprechen.
| FD Beton | FDE Beton | |
| Definition | Spezialbeton mit minimaler Permeabilität für Flüssigkeiten, optimiert für hohe Dichtigkeit. | Beton, der nach einer Eindringprüfung als flüssigkeitsdicht klassifiziert wird. |
| Anforderungen | Erfüllt strengere Anforderungen hinsichtlich der Dichtigkeit und Zusammensetzung. | Erfüllt bestimmte Anforderungen an die Eindringtiefe, aber nicht so streng wie FD Beton. |
| Zusammensetzung | Sorgfältige Auswahl und Mischung der Zuschlagstoffe, spezifische Bindemittel und Zusatzstoffe, kontrollierte Wasser-Bindemittel-Ratio. | Ähnliche Zusammensetzung wie FD Beton, aber mit Fokus auf die Ergebnisse der Eindringprüfung. |
| Einsatzgebiete | Einsatz in Bauwerken mit hohen Anforderungen an Dichtigkeit, z. B. Kläranlagen, Wasserreservoirs, Lagerstätten für gefährliche Flüssigkeiten. | Einsatz in ähnlichen Bereichen wie FD Beton, jedoch dort, wo die Anforderungen an die Dichtigkeit weniger streng sind. |
| Normen und Richtlinien | Muss den Anforderungen nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 und zusätzlichen spezifischen Richtlinien entsprechen. | Muss ebenfalls den Anforderungen nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 entsprechen, fokussiert sich aber auf die Ergebnisse der Eindringprüfung. |
| Dichtigkeit | Sehr hohe Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten und wassergefährdenden Stoffen. | Dichtigkeit nachgewiesen durch Eindringprüfungen, aber möglicherweise nicht so hoch wie bei FD Beton. |
Gesetzliche Bestimmungen
Laut dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG), Paragraph 62 heißt es, Anlagen zum Lagern, Abfüllen, Herstellen, Behandeln und Verwenden von wassergefährdenden Stoffen müssen so errichtet sein, dass keine Beeinträchtigung von Gewässern zu befürchten ist.
Nach den Bestimmungen des § 18 Absatz 2 der AwSV (Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen) ist es erforderlich, dass Rückhalteeinrichtungen keine Flüssigkeiten durchlassen. Eine Bauausführung gilt als flüssigkeitsundurchlässig, wenn sie über die gesamte Dauer ihrer Belastung durch wassergefährdende Stoffe hinweg sowohl ihre Dicht- als auch ihre Tragfunktion zuverlässig beibehält.
Folgende Anforderungen sind noch für Rückhalteeinrichtungen aufgeführt:
- Wassergefährdende Stoffe dürfen nicht austreten
- Undichte Stellen müssen schnell und zuverlässig erkannt werden
- Austritte müssen schnell identifiziert und zurückgehalten sowie ordnungsgemäß entsorgt werden
- Müssen eine Vielzahl an Anforderungen der BUwmS erfüllen
| Eigenschaft | Anforderung nach BUmws |
| Beton | Normalbeton nach DIN EN 206-1 oder DIN 1045- |
| Wasserzementwert | w/z |
| Druckfestigkeitsklasse | ≥ C30/37 |
| Zement | Viele Zemente der Normreihe DIN EN 197-1, DIN EN 197-4 sowie DIN 1164 |
| Gesteinskörnung | Nach DIN EN 12620 (16-32 mm Sieblinie, grob – mittelkörniger Bereich (A/B) nach DIN 1045-2. |
| Zusatzstoffe (Flugasche & Silikastaub) | Anwendung und Anrechnung gemäß DIN EN 206-1/DIN 1045-2 w/z. |
| Polymerdispersionen | Mit Zulassung für Anwendung in Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-3 Kunststoffzusatz. (Fest- und Flüssigkeitsanteil) ist auf w/z-Wert anzurechnen, ggf. ist die chemische Beständigkeit gegenüber dem einwirkenden wassergefährdenden Stoff nachzuweisen. |
| Restwasser | Verwendung gemäß DIN EN 1008 erlaubt (gilt nicht für LP Beton). |
| Künstliche Luftporen | Herstellung als LP-Beton gemäß DIN EN 206-/DIN 1045-2 zulässig. |
| Zementleimgehalt | Volumen von Zement (+Zusatzstoff) und Wasser ≤ 209 l/m³ Beton (die auf den w/z-Wert angerechnete Zusatzstoffmenge ist anzurechnen, die in flüssigen Zusatzmitteln enthaltene Wassermenge ist anzurechnen, wenn die Gesamtmenge ≥ 3 l/m³ beträgt). |
| Frischbetoneigenschaften | Keine Neigung zum Entmischen oder Absondern von Wasser (Bluten). Beton ist i. d. R. mit Konsistenz F3 einzubauen (für weiche Konsistenzen ist nachzuweisen, dass Entmischungen unter den gegebenen Einbaubedingungen sicher vermieden werden). |
Anwendungsgebiete von FD Beton
Nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) müssen „Anlagen zum Lagern, Abfüllen, Herstellen, Behandeln und Verwenden wassergefährdender Stoffe so beschaffen sein und so eingebaut, aufgestellt, unterhalten und betrieben werden, dass eine Verunreinigung der Gewässer oder eine sonstige nachteilige Veränderung ihrer Eigenschaften nicht zu besorgen ist.“ Diese Anlagen umfassen auch WHG Flächen, die speziell für den Umgang mit solchen Stoffen ausgelegt sind.
FD Beton findet Anwendung in Bauwerken, bei denen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und chemische Substanzen erforderlich ist, wie beispielsweise in Kläranlagen, Wasserreservoirs und Lagerstätten für gefährliche Flüssigkeiten. Diese müssen über WHG Flächen verfügen. Die Herstellung und Verarbeitung von FD Beton erfordert präzise Techniken und eine sorgfältige Qualitätskontrolle, um die geforderten Dichtigkeitseigenschaften zu gewährleisten.
Flüssigkeitsdichter Beton ist unerlässlich für Konstruktionen, die zum Sammeln oder Leiten von Flüssigkeiten dienen. Einsatzgebiete sind unter anderem Becken zur Flüssigkeitsaufnahme und Kanalsysteme. Aufgrund seiner spezifischen Verwendung muss dieser Betontyp strengen Kriterien entsprechen, die je nach Beschaffenheit in der zu handhabenden Flüssigkeit variieren. In folgenden Einsatzgebieten wird FD Beton als Baustoff verwendet:
- Kläranlagen: Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen chemische Substanzen und seine Dichtigkeit ist FD Beton ideal für den Einsatz in Kläranlagen.
- Wasserreservoirs: Für die Speicherung von Trinkwasser oder anderen Flüssigkeiten.
- Lagerstätten für gefährliche Flüssigkeiten: In Industrieanlagen, wo wassergefährdende Stoffe gelagert werden, bietet FD Beton die notwendige Sicherheit, um Leckagen und Umweltverschmutzung zu verhindern.
- Becken zur Flüssigkeitsaufnahme: In der Landwirtschaft oder in der Industrie eingesetzte Auffangbecken verhindern das Eindringen von Schadstoffen in den Boden und das Grundwasser.
- Kanalsysteme: Für Abwasserkanäle und andere Infrastrukturen, die Flüssigkeiten transportieren.
- Schutzbauwerke: Zum kurzfristigen Aufnehmen von umweltgefährdenden Flüssigkeiten in Notfallsituationen.
- Weiße Wannen: Bauwerke, die im Grundwasserbereich errichtet werden, wie zum Beispiel Tiefgaragen oder Keller, um Wassereintritt zu verhindern.
- Stützmauern und Abwasserbehälter: Die Dichtigkeit und Festigkeit des Baustoffs ermöglicht eine sichere Konstruktion.
Systeme von TASIKO® bestehen aus flüssigkeitsdichtem Beton (FD Beton) und dienen dem Umweltschutz, indem sie wassergefährdende Stoffe abwehren. Einsatz finden sie unter anderem an Tankstellen oder Waschplätzen, wo sie als Auffangwannen oder Ableitflächen fungieren und somit als sekundäre Sicherheitsbarriere dienen.
Umgang mit wassergefährdenden Stoffen
Die DIN 1045-2 legt spezifische Anforderungen für Beton fest, der im Umgang mit flüssigen (inklusive verflüssigten Gasen) oder pastösen wassergefährdenden Stoffen eingesetzt wird. Dieser Beton muss den Anforderungen des Besorgnisgrundsatzes des Wasserhaushaltsgesetzes entsprechen und bezieht sich daher zusätzlich zu den eigenen Anforderungen auch auf die Vorgaben der DAfStb-Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“.
Die verwendeten Baustoffe für Betonkonstruktionen, die Flüssigkeiten speichern oder abhalten sollen, müssen nicht nur Dichtheit und eine Duktilität, sondern auch einen hohen Widerstand gegen flüssige organische und oft auch anorganische Substanzen aufweisen. Dies führt zu speziellen technologischen Anforderungen an die Rohstoffe des Betons und seine Zusammensetzung. Das Ziel ist es, die Betonmischung so zu optimieren, dass der Beton eine geringe Rissneigung zeigt und der Zementstein eine besonders dichte Mikrostruktur aufweist.
In diesem Kontext unterscheidet die DAfStb-Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen” im Abschnitt 3, Teil 2, zwischen flüssigkeitsdichtem Beton (FD Beton) und flüssigkeitsdichtem Beton nach Eindringprüfung (FDE Beton). Abschnitt 3.1.1 legt die spezifischen Anforderungen an FD Beton fest, die über die Standards der DIN EN 206-1/DIN 1045-2 hinausgehen. FDE Beton, definiert in Abschnitt 3.1.2, erfüllt nicht in allen Aspekten die Anforderungen an die Zusammensetzung eines FD Betons gemäß Abschnitt 3.1.1, kann aber ähnlich wie FD Beton verwendet werden. Dies ist möglich, wenn durch Erstprüfungen belegt wird, dass die Eindringtiefe wassergefährdender Stoffe nicht größer ist als bei FD Beton.
Verarbeitung von FD Beton
Die Überwachung auf Baustellen, auf denen Beton, insbesondere flüssigkeitsdichter Beton verwendet wird, ist unabdingbar und muss strengen Standards folgen. Während der gesamten Bauphase erfordert dieser Baustoff eine kontinuierliche Kontrolle, um sicherzustellen, dass die spezifischen Anforderungen an seine Dichtigkeit erfüllt werden.
Diese Schritte sind maßgeblich für einen sicheren Umgang mit FD Beton:
- Sorgfältige Zusammensetzung: Die genaue Einhaltung der vorgeschriebenen Mischungsverhältnisse von Zuschlagstoffen, Bindemitteln und Zusatzstoffen ist entscheidend, um die gewünschte Dichtigkeit zu erreichen.
- Kontrolle des Wasserzementwerts: Ein optimaler Wasserzementwert ist für die Dichtigkeit des Betons essenziell. Zu viel Wasser kann die Struktur schwächen, während zu wenig Wasser die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt.
- Gleichmäßige Mischung: Eine homogene Mischung gewährleistet, dass alle Bestandteile des Betons gleichmäßig verteilt sind, was für die Dichtigkeit und Festigkeit wichtig ist.
- Fachgerechte Verarbeitung: Die Verarbeitung von FD Beton erfordert Fachkenntnisse und Erfahrung. Dies umfasst das richtige Einbringen, Verdichten und Nachbehandeln des Betons.
- Qualitätskontrolle: Strenge Qualitätskontrollen während des gesamten Verarbeitungsprozesses sind notwendig, um sicherzustellen, dass der Beton den spezifischen Anforderungen entspricht.
- Berücksichtigung von Umweltbedingungen: Witterungsbedingungen wie Temperatur und Feuchtigkeit können die Eigenschaften des frischen Betons beeinflussen und müssen daher bei der Verarbeitung berücksichtigt werden.
- Nachbehandlung: Eine angemessene Nachbehandlung, wie das Feuchthalten des Betons, ist wichtig, um eine optimale Aushärtung und damit die gewünschte Dichtigkeit zu erreichen.
- Prüfung und Zertifizierung: Vor der Inbetriebnahme sollten entsprechende Prüfungen durchgeführt werden, um die Einhaltung der erforderlichen Spezifikationen zu bestätigen.
FD Beton trägt entscheidend zum Schutz der Gewässer und zur Vermeidung von Bodenkontaminationen bei, was ihn zu einem wichtigen Baustoff im Rahmen nachhaltiger und umweltbewusster Bauweisen macht.
Häufig gestellte Fragen
Was ist FD Beton und welche Eigenschaften zeichnen ihn aus?
FD Beton, kurz für flüssigkeitsdichter Beton, ist eine Betonart mit sehr geringer Durchlässigkeit für Flüssigkeiten. Er wird speziell hergestellt, um das Eindringen von wassergefährdenden Stoffen zu verhindern.
Welche spezifischen Eigenschaften hat FD Beton?
FD Beton muss eine sehr niedrige Permeabilität für Flüssigkeiten besitzen. Dazu gehören eine sorgfältige Auswahl der Zuschlagstoffe, der Einsatz spezieller Bindemittel und Zusatzstoffe sowie eine genau kontrollierte Wasser-Bindemittel-Ratio. Diese Zusammensetzung sorgt dafür, dass der Beton eine dichte Mikrostruktur aufweist, die das Eindringen von Wasser und anderen Flüssigkeiten effektiv verhindert.
In welchen Bauvorhaben wird FD Beton typischerweise verwendet?
Er wird hauptsächlich in Bauvorhaben verwendet, bei denen eine hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und chemische Substanzen erforderlich ist. Dazu zählen beispielsweise Kläranlagen, Wasserreservoirs, Lagerstätten für gefährliche Flüssigkeiten, sowie spezielle Konstruktionen wie Becken zur Flüssigkeitsaufnahme und Kanalsysteme. Seine Fähigkeit, das Eindringen von wassergefährdenden Stoffen zu verhindern, macht ihn ideal für solche Anwendungen.
