5 Beanspruchungen der Abdichtung
Das jeweils eingesetzte Material wird nicht nur durch Dehn-/Stauchbewegungen beansprucht, sondern gleichzeitig auch in Form von Scher- und Schälbewegungen.
Die Fuge muss daher, um materialgerecht abgedichtet werden zu können, ausreichend dimensioniert sein.
5.1 Ursachen der Bewegungen im Fugenbereich
Der wesentliche Faktor der Veränderungen im Fugenbereich ist vor allem die temperaturbedingte Längenänderung der Bauelemente.Diese Längenänderung wird von drei Faktoren beeinflusst:
- Linearen, spezifischen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Baustoffs (α)
- Temperaturdifferenz zwischen Sommer und Winter an der Fassade (ΔT)
- Länge des Bauelementes (L in mm)
5.1.1 Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient
Jeder Baustoff hat einen bestimmten Ausdehnungskoeffizienten, der die Längenänderung eines Bauelementes bei Temperaturänderungen beschreibt.| Baustoffe | Koeffizient α[1/°C)
(Faktor x 10⁻⁶)
|
Ausdehnung bei ΔT = 100 °C in mm pro Meter | |
| Metalle | Aluminium | 24 | 2,4 |
| Stahl | 11 - 13 | 1,1 - 1,3 | |
| Nicht rostender Stahl | 10 - 16 | 1,0 - 1,6 | |
| Kupfer | 16,5 | 1,6 | |
| Zementgebundene Baustoffe (x) |
Beton/Stahlbeton | 10 - 12 | 1,0 - 1,2 |
| Mauerwerk | 5 | 0,5 | |
| Porenbeton | 7 - 11 | 0,7 - 1,1 | |
| Putz | 5 - 8 | 0,5 - 0,8 | |
| Zementmörtel | 10 - 13 | 1,0 - 1,3 | |
| Glas | 7 - 8 | 0,7 - 0,8 | |
| Kunststeine | Klinker | 7 | 0,7 |
| Keramische Platten | 6 | 0,6 | |
| Kalksandstein | 8,5 | 0,85 | |
| Ziegelstein | 5 | 0,5 | |
| Holz (x) | 7 | 0,7 | |
| Natursteine | Marmor | 2 - 20 | 0,2 - 2,0 |
| Travertin | 7 | 0,7 | |
| Sandstein | 12 | 1,2 | |
| Kunststoffe | Acrylglas | 80 | 8,0 |
| Hart-PVC | 80 | 8,0 | |
| Polycarbonat | 70 | 7,0 |
Näheres siehe dazu IVD-Merkblatt Nr. 20.
5.1.2 Die Temperaturdifferenz
Die Farbgebung der Oberfläche ist von wesentlicher Bedeutung für die Belastungen in der Fuge.Je dunkler der Farbton, umso höher die Oberflächentemperatur des Bauteils und damit die Temperaturdifferenz zwischen warmer und kalter Jahreszeit.
Zur Berechnung der Temperaturdifferenz wird die untere Temperatur im Winter auf -20°C festgelegt.
Tabelle 3 zeigt die maximalen Oberflächentemperaturen der einzelnen Farbgebungen.
| Farbton |
Maximale Oberflächentemperatur (°C) | Tönung |
| Weiß Gelb Hellelfenbein |
40 - 50 | Hell getönt |
| Orange Blutorange Feuerrot |
50 - 65 | Mittelgetönt |
| Rubinrot Brillantblau Enzianblau Resedagrün Silbergrau |
65 - 80 | Dunkel getönt |
| Anthrazit Schwarz |
90 |
5.2 Berechnung der Bewegung in der Fuge
Aus den drei Faktoren- Linearer Ausdehnungskoeffizient (α)
- Temperaturdifferenz in ° Celsius (ΔT)
- Länge des Bauteils in mm (L)
Ein Quellfaktor für die Baustoffe bleibt hier unberücksichtigt.
Berechnungsformel der Bewegung:
Längenänderung in mm (ΔL) = α x ΔT x LBerechnung am Beispiel eines 6 m langen Fassadenelements aus Stahlbeton hellgetönt und einer Temperaturdifferenz von 70°C im Außenbereich
(von – 20°C bis + 50°C).
Längenänderung: 11 x 10ˉ6 1/°C x 70°C x 6000 mm = 4,6 mm
5.2.1 Berechnungsformel zur Errechnung der erforderlichen Fugenbreite
Zugelassen für den Außenbereich der Fassade nach DIN EN 15651-1 sind spritzbare Dichtstoffe mit einer Zulässigen Gesamtverformung (ZGV) von min.12,5 % bis 25 %.Berechnungsformel:
Längenänderung in mm x 100
ZGV des Dichtstoffs
| ZGV des Dichstoffes | 25 % | 12,5 % |
| Fugenbreite für eine Längenänderung von 4,6 mm bei 6 m Bauteillänge (Beton) |
20 mm | 40 mm |
Schlussfolgerung
Um einen elastischen Dichtstoff mit einer ZGV von 25 % nicht zu überfordern, muss die Fugenbreite zwischen zwei 6 m langen Betonbauteilen und einer Temperaturdifferenz von 70 °C also mindestens 20 mm betragen.Bei Dichtstoffen mit einer geringeren ZGV muss die Fuge daher deutlich breiter ausgeführt werden.
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