Schlitzwandbeton – Definition

Was ist Schlitzwandbeton?

Schlitzwandbeton ist ein spezieller Beton für den Spezialtiefbau. Er wird für Schlitzwände verwendet. Diese Wände schützen als Ortbeton und werden in einem Bodenschlitz errichtet. Schlitzwandbeton hat besondere Eigenschaften. Er erfüllt die Anforderungen für Schlitzwände. Seit den 1950er Jahren hat sich diese Technik ständig weiterentwickelt. Schlitzwände sind wichtig für Baugrubensicherung bei tiefen Baugruben. Sie ermöglichen auch die Errichtung von Tiefgaragen und U-Bahnstationen. Als Dichtwände sind sie in Deponien und im Tagebau unverzichtbar. Schlitzwandbeton ist ein spezieller Beton für den Tiefbau. Er wird für die Herstellung von Schlitzwänden verwendet. Diese Spezialbetonart ist für anspruchsvolle Bauvorhaben geeignet. Er muss besondere Verarbeitungsmethoden und Anforderungen erfüllen.

Definition und Anwendung im Spezialtiefbau

Im Spezialtiefbau nutzt man Schlitzwandbeton für tragende oder abdichtende Wände. Diese Wände werden direkt im Erdreich gebaut. Ihre Höhe und Dicke hängen von den statischen Anforderungen ab. Die Wanddicken liegen meist zwischen 0,40 m und 1,20 m. Beim Bau von Schlitzwänden schneidet man abschnittsweise oder kontinuierlich Schlitze im Baugrund. Diese Schlitze werden während des Aushubs mit Bentonit gestützt. So verhindert man, dass die Wände einstürzen.

• Tiefe Baugruben und deren Sicherung (Baugrubensicherung)
• U-Bahnstationen und Tiefbahnhöfe
• Mehrgeschossige Tiefgaragen
• Pumpstationen und Schachtbauwerke
• Tunnelbau in Deckelbauweise

Beim Tunnelbau in Deckelbauweise ist Schlitzwandbeton besonders wichtig. Zuerst baut man die seitlichen Wände, dann die Deckplatte und schließlich den Tunnel.

Abgrenzung zu konventionellem Konstruktionsbeton

Schlitzwandbeton ist anders als herkömmlicher Beton:

Eigenschaft	Schlitzwandbeton	Konventioneller Konstruktionsbeton
Fließfähigkeit	Sehr hoch (selbstverdichtend)	Moderat bis niedrig
Einbaumethode	Unter Stützflüssigkeit via Tremie-Rohre	Direktes Einbringen und Verdichten
Sedimentationsstabilität	Sehr hoch	Gering bis mittel
Wasserundurchlässigkeit	Besonders hoch	Variabel, meist geringer

Im Gegensatz zum Ortbeton muss Schlitzwandbeton unter Stützflüssigkeit eingebaut werden. Er muss dabei seine Homogenität bewahren. Seine Rezeptur enthält spezielle Zusätze für hohe Fließfähigkeit und Stabilität. Er muss auch früh und spät fest werden, um als Dichtwand zu funktionieren. Ein weiterer Unterschied ist die Verarbeitungszeit. Schlitzwandbeton braucht mehr Zeit, weil er in tiefe Schlitze eingebaut wird. Die Abbindezeit darf aber nicht zu lang sein, damit der Bau schnell vorankommt.

Anforderungen an Schlitzwandbeton

Im Spezialtiefbau braucht man speziellen Schlitzwandbeton. Er muss unter schwierigen Bedingungen gut arbeiten. Der Beton muss gut zusammenhalten, leicht um die Bewehrung fließen und nach dem Erstarren wasserundurchlässig sein.

Verarbeitbarkeit unter Stützflüssigkeit

Ein wichtiger Punkt ist, dass der Beton unter Stützflüssigkeit eingebracht werden kann. Die Stützflüssigkeit hält die Schlitzwand stabil, während der Beton eingebracht wird. Der Beton muss die Stützflüssigkeit verdrängen, ohne sich mit ihr zu vermischen. Das erfordert besondere Eigenschaften, die durch die Zusammensetzung des Betons erreicht werden. Studien zeigen, dass der Beton umweltfreundlich ist. Er entlässt nur geringe Mengen schädlicher Stoffe in die Umwelt.

Hohe Fließfähigkeit und Sedimentationsstabilität

Der Schlitzwandbeton muss sehr fließfähig sein. So kann er die Schlitzwand gleichmäßig füllen. Er wird über Trichterrohre eingebracht und muss horizontal fließen. Er muss auch stabil sein, damit er sich nicht entmischen lässt. Die schwereren Bestandteile bleiben oben, während Wasser und Feinteile nach unten sinken. Das sorgt für gleichmäßige Festigkeit und Dichtigkeit. Es ist eine Herausforderung, Beton zu machen, der fließfähig und stabil zugleich ist. Moderne Zusätze helfen dabei, diese Anforderungen zu erfüllen.

Hohe Früh- und Endfestigkeiten

Der Beton muss schnell fest werden und gleichzeitig sehr fest. Die Frühfestigkeit ist wichtig, damit der Beton schnell genug erstarrt. Die Endfestigkeit muss den statischen Anforderungen entsprechen. Je nach Projekt sind unterschiedliche Festigkeitsklassen nötig. Oft reichen C20/25 bis C30/37. Der Beton muss auch nach dem Erstarren dicht sein. Das erreicht man durch einen niedrigen Wasser-Zement-Wert und die richtige Auswahl der Zuschläge.

Eigenschaft	Anforderung	Bedeutung
Fließfähigkeit	Ausbreitmaß ≥ 60 cm	Vollständige Füllung der Schlitzwand
Sedimentationsstabilität	Keine Entmischung	Homogene Betoneigenschaften
Frühfestigkeit	Schnelles Erstarren	Verdrängung der Stützflüssigkeit
Endfestigkeit	C20/25 bis C30/37	Statische Tragfähigkeit

Um all diese Anforderungen zu erfüllen, braucht man eine gute Planung und Qualitätskontrolle. So kann der Schlitzwandbeton seine Aufgaben im Spezialtiefbau zuverlässig erfüllen.

Zusammensetzung von Schlitzwandbeton

Um hochwertigen Schlitzwandbeton zu machen, braucht man die richtige Mischung aus Bindemitteln, Zuschlägen und Zusatzmitteln. Die Art der Zusammensetzung beeinflusst, wie gut der Beton verarbeitet werden kann und wie stabil er wird. Schlitzwandbeton muss besonders flüssig, stabil und widerstandsfähig sein.

Bindemittel (Zementarten)

Die Wahl des richtigen Zements ist sehr wichtig für guten Schlitzwandbeton. Die DIN EN 1538 empfiehlt CEM II- oder CEM III-Zement. Diese Zemente sind besser als einfacher Portlandzement (CEM I). CEM II- und CEM III-Zemente sind leichter zu verarbeiten und halten länger. Sie lassen weniger Wasser ab. Wenn man trotzdem CEM I nutzt, sollte man Flugasche hinzufügen, um die Vorteile zu erhalten. Die DIN EN 206 gibt Mindestzementgehalte vor, die von der Gesteinskörnung abhängen. Das hilft, genug Bindemittel für starke Beton zu haben.

Zuschläge und Korngrößenverteilung

Zuschläge bilden den größten Teil des Betons und beeinflussen seine Eigenschaften stark. Die Wahl der Gesteinskörnungen ist entscheidend. Eine gute Kornverteilung sorgt für dichten Beton und spart Zement. Man nutzt meist Körner von 16 bis 32 mm. Die Größe des Körnern bestimmt den Zementbedarf. Eine gute Kornverteilung sorgt für stabile Betonmischung. Rundkörner machen den Beton flüssiger, gebrochene Körner stärker. Man nutzt oft eine Mischung aus beiden, um den Beton optimal zu machen.

Zusatzmittel (z. B. Fließmittel, Stabilisierer)

Zusatzmittel sind wichtig für modernen Schlitzwandbeton. Fließmittel aus Polycarboxylatethern (PCE) machen den Beton flüssiger und sparen Wasser. Das ist gut für die Verarbeitung durch Tremie-Rohre. Stabilisierer verhindern, dass der Beton auseinanderfällt. Sie halten den Beton auch bei langen Fließwegen und Stützflüssigkeit zusammen. Stabilisierer basieren oft auf Celluloseethern oder synthetischen Polymeren. Weitere Zusatzmittel, wie Verzögerer, helfen bei hohen Temperaturen oder langen Einbauzeiten. Die genaue Menge muss getestet werden, da die Zusammensetzung und Stützflüssigkeit reagieren können.

Herstellung und Einbau

Bei der Herstellung und dem Einbau von Schlitzwandbeton werden spezielle Verfahren angewandt. Diese sorgen für hohe Qualität, auch unter schwierigen Bedingungen. Der Prozess erfordert präzise Arbeitsschritte und spezielle Techniken. So bleibt die Qualität des Schlitzwandbetons erhalten. Eine einwandfreie Funktion der fertigen Konstruktion wird sichergestellt.

Transport und Einbringung über Tremie-Rohre

Der Transport des Frischbetons erfolgt meist mit Fahrmischern. Es ist wichtig, die rheologischen Eigenschaften zu erhalten. Die Transportzeit sollte kurz sein, um die Verarbeitbarkeit des Betons nicht zu beeinträchtigen. Die Einbringung des Betons erfolgt über Tremie-Rohre. Dieses Verfahren, das Kontraktorverfahren, verhindert eine Vermischung mit der Stützflüssigkeit. Die Rohre werden bis kurz vor den Boden herabgelassen. Bei großen Schlitzwandabschnitten werden mehrere Rohre parallel eingesetzt. So wird eine gleichmäßige Verteilung des Betons gewährleistet. Die Rohre werden während des Betonierens kontinuierlich angehoben. Es ist wichtig, dass ihre Enden immer im frischen Beton bleiben. So wird ein ununterbrochener Betonfluss garantiert.

Betonieren unter Bentonitsuspension

Nach dem Ausheben der Schlitztiefe beginnt der Betoniervorgang. Die Stützflüssigkeit wird durch den Beton ersetzt. Der Beton steigt von unten nach oben auf und verdrängt die Flüssigkeit. Die abgepumpte Bentonitsuspension wird in einer Regenerationsanlage aufbereitet. So wird sie wiederverwendet. Dies spart Ressourcen. Bei der Betonierung unter Bentonitsuspension ist die Betonqualität wichtig. Der Beton muss seine Eigenschaften behalten. Dazu gehören Fließfähigkeit und Sedimentationsstabilität.

Vermeidung von Entmischung und Hohlräumen

Entmischung und Hohlräume sind große Herausforderungen. Die Betonrezeptur muss so sein, dass der Beton homogen bleibt. So vermeidet man Entmischung. Die Fließfähigkeit des Betons ist wichtig, um Hohlräume zu vermeiden. Der Beton muss alle Bereiche des Schlitzes füllen. Dazu gehört auch die Zwischenräume im Bewehrungskorb. Die Steuerung der Betoniergeschwindigkeit ist ebenfalls wichtig. Zu schnelles Betonieren kann Lufteinschlüsse verursachen. Zu langsames Betonieren führt zu Erstarrung. Fachkräfte überwachen den Prozess und passen die Parameter an.

Prozessschritt	Technische Anforderung	Qualitätssicherungsmaßnahme	Potenzielle Probleme
Transport	Erhaltung der rheologischen Eigenschaften	Kurze Transportzeiten, Kontrolle der Konsistenz	Ansteifen, Entmischung
Einbringung	Kontinuierlicher Betonfluss	Ausreichende Eintauchtiefe der Tremie-Rohre	Vermischung mit Stützflüssigkeit
Betonieren	Gleichmäßige Verdrängung der Bentonitsuspension	Kontrolle der Steiggeschwindigkeit	Unvollständige Verdrängung
Nachbehandlung	Sicherstellung der Hydratation	Schutz vor Austrocknung	Rissbildung, Festigkeitsverlust

Die fachgerechte Ausführung der Prozessschritte ist entscheidend. Moderne Baustellenlogistik und Überwachungstechniken helfen dabei. So wird ein optimales Ergebnis erzielt.

Prüfung und Qualitätssicherung

Im Spezialtiefbau ist Qualitätssicherung bei Schlitzwandbeton sehr wichtig. Sie beeinflusst, wie gut und wie lange die Konstruktion hält. Ein umfassendes Prüfkonzept ist nötig, um die Qualität zu gewährleisten.

Frischbetonprüfungen (Konsistenz, Dichte, Setzmaß)

Die Frischbetonprüfung ist der erste wichtige Schritt. Nach der Herstellung werden wichtige Parameter überprüft. So wird sichergestellt, dass der Beton gut verarbeitet werden kann. Das Setzmaß zeigt, wie gut der Beton fließen kann. Bei Schlitzwandbeton soll er etwa 55 bis 65 cm ausbreiten. Dies hilft, dass der Beton sich selbst verdichtet. Die Dichte des Betons wird auch gemessen. Sie zeigt, wie homogen die Mischung ist. Für Schlitzwandbeton liegt die Dichte meist zwischen 2,3 und 2,5 kg/dm³. Spezielle Tests prüfen, wie der Beton unter den Bedingungen des Einbaus aushält. Dazu gehören der Trichterauslauftest und spezielle Viskositätsmessungen.

Festbetonprüfungen (Würfel, Bohrkerne)

Nach dem Erhärten des Betons beginnt die Festbetonprüfung. Dabei werden Würfelproben gemäß DIN EN 12390-3 hergestellt. Diese werden nach 2, 7, 28 und manchmal 56 Tagen auf ihre Druckfestigkeit geprüft. Bohrkerne aus der fertigen Schlitzwand sind besonders wichtig. Sie zeigen, wie gut die Qualität im Bauwerk ist. Man kann Homogenität, Festigkeit, Dichtigkeit und die Qualität der Verbindung prüfen.

• Homogenität des Betongefüges
• Tatsächlich erreichte Festigkeit
• Dichtigkeit und Porenstruktur
• Qualität der Verbindung zwischen Beton und Bewehrung

Bohrkerne werden nach einem Plan entnommen. Kritische Bereiche wie Fugen werden besonders geprüft. Im Labor werden sie auf Druckfestigkeit, Wasserdurchlässigkeit und mikrostrukturelle Eigenschaften untersucht.

Prüfverfahren	Prüfzeitpunkt	Grenzwerte	Prüfnorm
Setzfließmaß	Vor Einbau	55-65 cm	DIN EN 12350-8
Frischbetondichte	Vor Einbau	2,3-2,5 kg/dm³	DIN EN 12350-6
Würfeldruckfestigkeit	28 Tage	≥ C25/30	DIN EN 12390-3
Bohrkernprüfung	Nach Fertigstellung	≥ 85% der Nennfestigkeit	DIN EN 12504-1

Dokumentation und Kontrolle auf der Baustelle

Die Dokumentation aller Prüfergebnisse und Bauabläufe ist wichtig. Für jede Schlitzwandlamelle werden detaillierte Protokolle erstellt. Diese enthalten wichtige Informationen. Die Lage des Schlitzwandgreifers wird während der Aushubarbeiten überwacht. Eine innovative Technologie ermöglicht es, Abweichungen sofort zu erkennen und zu korrigieren. Die Messdaten werden digital erfasst und in das Baustelleninformationssystem integriert. Für jede Betoniercharge werden die Lieferscheine mit Angaben zur Betonzusammensetzung archiviert. Umgebungstemperatur, Betontemperatur und Witterungsbedingungen werden ebenfalls dokumentiert. Die Baustellenüberwachung umfasst regelmäßige Kontrollen der Stützflüssigkeit. Dichte, Viskosität und Sandgehalt der Bentonitsuspension werden mehrmals täglich überprüft und protokolliert. Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, dass der Schlitzwandbeton die Anforderungen erfüllt. Die systematische Dokumentation schafft Rechtssicherheit und dient als Grundlage für spätere Bewertungen oder Sanierungsmaßnahmen.

Besondere Herausforderungen und Maßnahmen

Die Herstellung von Schlitzwandbeton im Spezialtiefbau ist technisch anspruchsvoll. Der Erfolg hängt von der Bewältigung dieser Herausforderungen ab. Die Stützflüssigkeit stabilisiert den Schlitz, beeinflusst aber die Betoneigenschaften. Beim Betonieren muss sie vollständig entfernt werden. So vermeidet man Schwachstellen. Die Grenzfläche zwischen Beton und Stützflüssigkeit ist kritisch. Verunreinigungen hier können die Festigkeit mindern. Nach dem Aushub wird die Bewehrung in den Schlitz eingeführt. Dann kommt der Beton. Die Bewehrungskörbe müssen genau positioniert sein. Für die Abdichtung der Schlitzwandfugen werden spezielle Konstruktionen verwendet. Sie müssen wasserdicht und den Bodendruck aushalten können. Die DIN EN 1538 regelt die Ausführung von Schlitzwänden. Sie legt Qualitätsanforderungen fest. Dazu gehören die Zusammensetzung des Betons und das Einbauverfahren. Die Einhaltung dieser Norm ist wichtig für die Standsicherheit der Schlitzwand. Um Schlitzwandbeton erfolgreich herzustellen, braucht man Fachwissen und Erfahrung. Durch sorgfältige Planung und präzise Ausführung können die Herausforderungen im Spezialtiefbau überwunden werden. So entstehen dauerhafte und funktionssichere Bauwerke.