Am bedeutsamsten für das Gelingen eines Sichtbetonbaus ist die Ausführung.
Am bedeutsamsten für das Gelingen eines Sichtbetonbaus ist die Ausführung.
Es wird im Folgenden nur auf die für Sichtbeton spezifischen Punkte eingegangen. Weitere, für sämtliche Betonarbeiten geltende Bestimmungen (z.B. Vorschriften der Normen) sind ebenso zu beachten (vgl. auch Literatur im Serviceteil).
Betonzusammensetzung: Diese ist je nach Anforderung zu optimieren und anzupassen. Eine einmal festgelegte und erfolgreich eingesetzte Betonzusammensetzung sollte während des Baus nur den Witterungsverhältnissen angepasst werden. Gerade Änderungen des Wasserzementwerts führen zu Grautonunterschieden. Die vereinbarte Konsistenz ist bei jeder Lieferung zu überprüfen. Keinesfalls darf auf der Baustelle Wasser zugegeben werden!
Der Wasserzementwert und die Frischbetontemperatur müssen bei allen Chargen identisch sein, um Helligkeitsunterschiede zu vermeiden.
Schalungen sind Hohlformen, in die flüssiger Beton eingebracht wird und die nach dem Erhärten des Betons entfernt werden. Schalungen müssen sauber sowie standsicher, dicht und massgenau sein, um dem hohen dynamischen Druck beim Einbringen des Frischbetons standzuhalten. Schalungen können aus Holz, Stahl, Aluminium oder Kunststoff bestehen.
Es gibt saugende und nicht saugende Schalungen. Je nach verwendetem Beton und angestrebter Porigkeit ist die richtige Schalhaut zu wählen. Von Belang ist auch, ob eine Schalung einmal oder mehrfach verwendet wird. So verlieren z.B. saugende Schalungen ihre Saugkraft, was zu helleren Betonen führt. Die Kombination neuer und alter Schalungen ist daher zu vermeiden.
Es ist darauf zu achten, dass die Schalungen sauber sind und keine Farbtonunterschiede, Rostspuren oder dergleichen aufweisen, weil sich diese auf dem Beton widerspiegeln. Die Schalungen müssen ferner dicht sein, um Wasserabsonderungen, damit einhergehenden Änderungen des Wasserzementwerts und daraus resultierenden Farbtonunterschieden vorzubeugen.
Trennmittel gewährleisten ein sauberes Ausschalen der Betonflächen, damit keine Schäden an empfindlichen Stellen, wie Kanten und Ecken, entstehen. Ein Trennfilm verhindert dabei den Kontakt von Schalhaut und Frischbeton. Die Bedeutung des richtigen Trennmittels ist für die Qualität der Betonfläche, gerade bei Sichtbeton, erheblich.
Trennmittel werden benötigt, um die Schalung leicht vom Beton lösen zu können. Sie müssen nach Herstellerangaben dosiert und eingesetzt werden, weil Fehlmanipulationen zu farblichen Unterschieden führen.
Als Bewehrung bezeichnet man Stahlstäbe und -netze oder Fasern, die in den Beton eingelegt sind und Zugkräfte aufnehmen können. Zur Verlegung der Bewehrung wird ein Bewehrungsplan erstellt. Die Bewehrung dient zur Verstärkung des Tragverhaltens im Verbund mit dem Beton. Beton kann Druckkräfte aufnehmen, Zug- und Biegezugkräfte müssen von einer Bewehrung aufgenommen werden.
Es ist vor allem zu vermeiden, dass Rostspuren (vgl. Verfärbungen vorbeugen) die spätere Sichtfläche beeinträchtigen. Bei Deckenuntersichten bedeutet dies, dass die Schalung vor dem Einbringen des Betons frei von Rostwasser sein muss.
Ferner sind Anschlusseisen in Wänden mit Zementschlämme zu bestreichen oder mit Kunststofffolie vor Niederschlägen zu schützen. Auch nachlässig montierte Bindedrähte können zu lästigen Rostflecken führen. Daher sind die Bindedrähte stets von der Schalfläche wegzubiegen.
Die von der Norm verlangte Bewehrungsüberdeckung (vgl. Korrosionserscheinungen vorbeugen) ist einzuhalten und im Falle einer späteren mechanischen Bearbeitung der Oberfläche entsprechend zu erhöhen. Die dazu eingesetzten Abstandhalter sind farblich auf den Beton abzustimmen.
Bereits das Einbringen des Betons in die Schalung kann die spätere Betonqualität massgeblich beeinflussen.
In Wänden ist der Beton in gleichmässigen Lagen von ≤ 50 cm Höhe einzubringen. Bei kleinen Bauteilen oder eng stehender Bewehrung reduziert sich diese Höhe auf 30 cm. Der Beton darf nicht zu tief fallen, weil er sich beim Aufprall entmischt (vgl. Kiesnestern vorbeugen) und zudem unkontrolliert die Schalung bespritzt; die Fallhöhe ist auf maximal 1 m zu beschränken. Bei Bauteilen, deren Abmessung diese Höhe überschreitet, müssen Schüttrohre oder am Krankübel befestigte Auslassschläuche verwendet werden.
Beim Verdichten des Betons wird durch Schütteln und Mischen die Luft ausgetrieben.
Bei diesem Vorgang wird die beim Mischen und Einbringen in den Beton gelangte Luft ausgetrieben. Dauer und Leistung der Verdichtung hängen von der Konsistenz des Betons ab. Das Verdichten muss gleichmässig und in kleinen Lagen erfolgen; Markierungen an der Vibriernadel erleichtern das Beibehalten der Eintauchtiefe. Der Abstand zwischen den Eintauchstellen soll 8 bis 10 Mal dem Durchmesser der Vibriernadel entsprechen. Die oberste Lage kann nachverdichtet werden, um diesen zu höherer Porosiät neigenden Bereich stärker zu verdichten. Das Nachverdichten setzt aber Erfahrung voraus, weil ein zu hoher Energieeintrag zur Entmischung des Betons führen kann (vgl. Bluten vorbeugen, Kiesnestern vorbeugen).
Durch die Verdichtung und Erhärtung erhält der Beton seine Festigkeit.
Wichtig ist, dass alle Bauteile gleich lang (üblicherweise 2 bis 5 Tage) eingeschalt bleiben, weil die Schaldauer die Farbe beeinflussen kann. Aus demselben Grund hat das Ausschalen je Bauteil ohne Unterbruch zu erfolgen. Die ausgeschalten Flächen müssen freigehalten werden (kein Material anlehnen), um die Hydratation nicht zu beeinträchtigen.
Eine Nachbehandlung des frischen Betons ist unbedingt erforderlich. Das Wasser an der Oberfläche darf nicht verdunsten, da es zur Hydratation des Zements benötigt wird. Ein Feuchthalten des Betons oder eine Abdeckung können das Austrocknen verhindern.
Beton dehnt sich bei Wärme aus und zieht sich bei Kälte zusammen. Weil er jedoch ein sprödes Material ist, kann er bei zu grossen Temperaturunterschieden zwischen Oberfläche und Bauteilinnerem reissen (vgl. Rissen vorbeugen).
Der Zement braucht zur Hydratation Wasser, weshalb der frisch eingebrachte Beton vor dem Austrocknen (Sonne, Wind) zu schützen ist. Das Gefüge des jungen, noch nicht vollständig erhärteten Betons reagiert empfindlich auf Erschütterungen und frühzeitige Belastungen.
Die Nachbehandlung des Betons ist daher von grösster Wichtigkeit. Bei Wänden kommt vorab das Einhüllen mit Folien in Frage, um den Beton feucht zu halten. Dabei wird ein Feuchtraum geschaffen, der die Hydratation des Zements ermöglicht. Die Folien dürfen den Beton aber nicht berühren, weil Kondenswasserbildungen zu Ausblühungen (vgl. Kalkausblühungen und -aussinterungen vorbeugen) führen, und es darf kein Luftzug innerhalb der Hülle entstehen. Je nach Temperaturverhältnissen kann innerhalb der Hülle geheizt werden.
Die Nachbehandlungsdauer richtet sich nach den Witterungsverhältnissen, der Festigkeitsentwicklung des Betons und der Bauteilgeometrie; sie beträgt 5 bis 10 Tage, kann bei tiefen Temperaturen aber länger dauern. Diese Zeit ist von allem Anfang an einzuplanen und darf nicht als Puffer bei Terminproblemen verwendet werden! Wird Sichtbeton nicht nachbehandelt, sind ästhetische und mechanische Schäden die Folge, deren Behebung weit mehr Zeit und Kosten verursacht als eine korrekte Nachbehandlung.
Die beim Betonieren herrschende Witterung kann die Qualität von Beton beeinflussen – dies gilt besonders für Sichtbeton. Deshalb ist das Betonieren bei extrem kalten oder warmen Aussentemperaturen zu vermeiden.
Regen kann den Wassergehalt des ungeschützten Betons lokal erhöhen, sein Gefüge schwächen und zu Grautonunterschieden (vgl. Grautonunterschieden vorbeugen) führen. Niederschlagswasser ist daher stets fernzuhalten oder abzusaugen. Bei zu grosser Kälte kann der Frischbeton gefrieren, sein Gefüge leidet, an der Oberfläche treten Kalkausblühungen auf und der Grauton schwankt erheblich. Liegt die Lufttemperatur unter + 5 °C, sollte auf das Herstellen von Sichtbetonteilen verzichtet werden. Auch diese Einschränkung kann die Bauzeit erheblich verlängern! Zu grosse Wärme wiederum beschleunigt das Abbinden und das Austrocknen des Betons. Die Obergrenze der Lufttemperatur liegt bei + 30 °C, wobei der Frischbeton aber nicht wärmer als + 25 °C sein darf.
Wenn möglich sollten heikle Flächen auf Baustellen geschützt werden.
Auf Baustellen kann es leicht zu mechanischen Beschädigungen kommen. Daher sollten scharfe Kanten mit einem Kantenschutz (vgl. Kantenschäden vorbeugen) versehen und heikle Flächen bedeckt werden.
Manchmal ist es auch notwendig, explizit darauf hinzuweisen, dass nicht in den Beton gebohrt werden darf. Die auf den Rohbau folgenden Handwerker sind entsprechend zu sensibilisieren.
Villa Sandmeier, Lacroix Chessex Architectes, Genf
Gerne informieren wir Sie mehrmals pro Jahr über aktuelle Anlässe, Publikationen und Wissenswertes rund um den Baustoff Beton.