Landesgütegemeinschaft für Bauwerks-und Betonerhaltung Rheinland-Pfalz/Saarland e.v.

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1 Landesgütegemeinschaft für Bauwerks-und Betonerhaltung Rheinland-Pfalz/Saarland e.v. Qualitätssicherung bei der Bauwerksinstandsetzung Schäden bei der Abdichtung befahrener Flächen auf Ingenieurbauten Ursachen und Bewertung Manfred Eilers Einige Folien wurden von Herrn Tölle, Sika Chemie GmbH, zur Folie Nr. 1 Verfügung gestellt

2 Folie Nr. 2

3 Korrosion an einem Querspannglied (oben) und einem Längsspannglied (rechts) infolge undichter Abdichtung => Keine lose verlegten Abdichtungen! Keine Dampfdruckentspannungsschichten! Folie Nr. 3

4 Europäische Produkt-und Prüfnormen für: - Bitumen-Schweißbahnen - Flüssigkunststoff-Dichtungsschichten - Fahrbahnübergänge aus Asphalt - auch europäische Normen für Bitumen und Asphalt Folie Nr. 4

5 CE-Kennzeichnung bedeutet nur handelbar! nicht automatisch auch anwendbar! Folie Nr. 5

6 Die Anwendbarkeit muss im Einzelfall durch den Auftraggeber geprüft werden! Folie Nr. 6

7 Flüssigkunststoff Dichtungsschichten: 4 Konditionen für die Probekörperherstellung (23 C, Minimaltemperatur, feuchter Beton, Überlappungen) 7 Probekörperbanspruchungen (ohne, GA>220, GA<220, Walzasphalt, Wärmealterung, Frost-Tau-Wechselbeanspruchung, UV) 7 Prüftemperaturen (-30 C, -20 C, -10 C, 0 C, 23 C, sowie minimale + maximale Einbautemperatur) Folie Nr. 7

8 Characteristic Bond strength to the support proved under test conditions P1, S0, T5 P1, S3, T5 P2, S0, T5 P1, S1.1, T5 P3, S0, T5 P1, S1.1, T2 P1, S2, T2 P1, S1.1, T5 1,3 Mpa 1,0 Mpa 1,2 Mpa 0,8 Mpa 0,5 MPa Value pass npd Capacity to bridge cracks pass pass Resistance to shear to support 0,40 MPa P1, S1.1, FT, T5 0,37 MPa Resistance to shear to overlay P1, S1.2, T5 0,3 MPa P1, S1.2, FT 0,27 MPa Bond strength to overlays npd W ater tightness P1, S0, T5 pass Resistance to Cl penetration npd Resistance to com pactation npd Slipperiness npd Change of m icro hardness S IRHD S5.2-3 IRHD S IRHD Change in m ass S % Change of tensile strength P1,HA,T5-3 MPa Abrasion, wear npd Capacity to penetrate pores npd Resistance to flow P1, S0, T5 8 m m Folie Nr. 8

9 Zusammenstellung geprüften Stoffe und Stoffsysteme wird weiter bestehen, aber von Negativlistezur Positivliste! Vermehrt Angebote nicht gelisteter Stoffe (die zunächst theoretisch als gleichwertig angesehen werden müssen). Folie Nr. 9

10 Verstärkt Anforderungen und Prüfungen für eine einzelne Baumaßnahme! Im einzelnen Bauvertrag können einschränkende Anforderungen festgelegt werden. Folie Nr. 10

11 Art der Vorbereitung / Stahlbürste Schleifen Sandstrahlen Sandstrahlen mit Wasserzusatz Flammstrahlen und Fräsen Flammstrahlen und Sandstrahlen Fräsen Leichte Fräse + Hochdruckwasserstrahl, 850 bar Meißelgerät Hochdruckwasserstrahl, 850 bar, senkr. zur Oberfl. Hochdruckwasserstrahl, 850 bar, Flachstahl Hochdruckwasserstrahl, 500 bar Hochdruckwasserstrahl, 300 bar Leichte Fräse + Hochdruckwasser-/Sandstrahl, 350 bar Veränderung der Abreißfestigkeit in Abhängigkeit von der Vorbereitung in % Folie Nr. 11

12 Fläche vor Aufbringen der Grundierung immer strahlen! Folie Nr. 12

13 Hochfester Beton Oberfläche nach intensivem Strahlen Hochfester Beton muss in der Regel besonders intensiv gestrahlt werden! Folie Nr. 13

14 Abreißprüfung: Je Bauwerk bzw. je angefangene 500 m² eine Prüfung, bestehend aus drei Einzelmessungen. Beton vorher mit einem Kernbohrer mit 50 mm Durchmesser ca. 10mm tief nass anbohren. Durchführung der Prüfung nach Teil 1 Abschnitt 3 der ZTV-ING: Lastanstiegsgeschwindigkeit von 100 N/mm², Prüfstempel mit 50 mm Durchmesser. Abreißfestigkeit der vorbereiteten Beton(ersatz)oberfläche: mind. 1,5 N/mm², kein Einzelwert unter 1,0 N/mm². Folie Nr. 14

15 Theoretisch könnte die Dichtungsschicht, also die Polymerbitumen-Schweißbahn, direkt auf die so vorbereitete Betonoberfläche aufgeschweißt werden. Folie Nr. 15

16 Die obere Betonzone wird bis auf 50 C -70 C erwärmt. Dadurch werden Dampfdrücke aus der Betonfeuchte aktiviert (und bei Verwendung von Bitumen-Voranstrich von Lösemittelresten). Die Gase drücken aus dem Porensystem des Betons und führen zur Blasenbildung. Temperaturverlauf beim Einbau einer Gussasphalt-Schutzschicht Folie Nr. 16

17 Abhilfe: Epoxidharz- Grundierung Temperaturverlauf beim Einbau einer Gussasphalt-Schutzschicht Folie Nr. 17

18 1. Fluten 2. Rollen Sand Grundieren des Betons mit Epoxidharz 3. Mit Sand abstreuen Folie Nr. 18

19 Fehler: Stoffansammlungen (glatte Oberfläche) Abstreuen im Überschuss Staubige Abstreuung Folie Nr. 19

20 Gute Abstreuung nicht im Überschuss Folie Nr. 20

21 Ausführung der Abstreuung Trockener Quarzsand Feuchtigkeit < 0,1 M.-% Feuergetrocknet Aufbewahrung in Spannringfässern Achtung bei Plastiksäcken Folie Nr. 21

22 Ausführung Versiegelung: Wie Grundierung Abstreumaterial gröber Anschließend Kopfversiegelung Fehler: Stoffansammlungen Zu glatte Fläche Fehlstellen (Messverfahren entwickelt) Folie Nr. 22

23 Prüfung der Fehlstellenfreiheit mittels Hochspannungs-Porensuchgerät Folie Nr. 23

24 Folie Nr. 24

25 Kratzspachtel mischen Über die Oberfläche des Betonreliefs kratzend abziehen; nur Vertiefungen ausfüllen, keine Schichtdicke. Bei Rautiefen > 1,5 mm => Kratzspachtelung Anwendung bei kleinen Vertiefungen bis 5 mm Tiefe und bis zu 500 cm 2 Fläche. Mischungsverhältnis: E-Harz : Sand 1 : 3 (Masseteile) Folie Nr. 25

26 Fehler: Haufwerksporen (Wasser) Zu große Rautiefen Glatzenbildung Folie Nr. 26

27 Betonalter 21 Tage Behandlung der Betonoberfläche mit In der Regel Grundierung Zusätzlichist zu erfüllen - 14 Tage Versiegelung - 7 Tage Versiegelung Anforderungen der TL-BEL-EP an die Verwendbarkeit auf jungem Beton Folie Nr. 27

28 Baustoffe und Baustoffgemische Etiketten kontrollieren Zulässige Lagerungsdauer Mischungsverhältnisse Nur komplette Liefergebinde Umtopfen! (Behälter zeigen lassen) Keine Zumischung von nicht in der Afa aufgeführten Stoffen (z.b. Lösemittel)! Folie Nr. 28

29 Ausführung Oberflächentemperaturen zwischen + 8 C und + 45 C (zu hoch bei Reaktionsharzen!) Oberflächentemperatur 3 K über der Taupunkttemperatur der umgebenden Luft Bei Beton: Auftrag des Epoxidharzes bei fallenden Temperaturen (bzw. dann, wenn die Feuchtigkeit auf der Oberfläche und in den Poren verdunstet ist!) Folie Nr. 29

30 Steigende Objekttemperaturen Folie Nr. 30

31 Steigende Objekttemperaturen... und so sah der Beton aus! In den ZTV`en steht nichts über die Porositätvon Beton!! Folie Nr. 31

32 Zustand der Versiegelung Folie Nr. 32

33 Solche Poren sind durch Überrollen nicht immer sicher zu schließen!! Folie Nr. 33

34 Überarbeitung von Flächen ZWISCHENSCHICHTHAFTUNG Polymerbitumen-Schweißbahn Deckversiegelung nachträglich aufgerollt Vorhandene EP Versiegelung Beton bzw. PCC I Folie Nr. 34

35 Schweißbahn Deckversiegelung nachträglich aufgerollt Foto unter diese Schicht! Vorhandene EP Versiegelung Beton bzw. PCC I Folie Nr. 35

36 Blick unter die Bahn mit anhaftendem EP von der Überarbeitung 1 mm Folie Nr. 36

37 ca. 1 mm Das ist der Negativabdruck der auf dem Bauwerk verbliebenen Versiegelung! Warum ist die Oberfläche so glatt?? Bei Abweichungen von der Ausführungsanweisung frühzeitig den Hersteller hinzunehmen! Folie Nr. 37

38 Weißanlaufen / Carbamatbildung Folie Nr. 38

39 Weißanlaufen / Carbamatbildung Einwirkung von Feuchte (Regen, Tau, Nebel etc.) auf die frische Epoxydharzoberfläche. Wasser reagiert mit dem noch nicht vernetzten Härter. Nachfolgende Vorgehensweise ist nur bei der Verlegung von Bitumen-Schweißbahnen möglich!! Folie Nr. 39

40 Weißanlaufen / Carbamatbildung Die Carbamatbildung kann zwischen richtig weißer Oberfläche und leichten weißen Schlieren variieren. Was ist zu machen? Richtig weiße Oberfläche: Kompletterneuerung oder ggf. Kugelstrahlen (bitte nur das Weiße entfernen) und Überarbeitung (zeitnah!) Schlieren : Aufschweißen einer Bahn an verschiedenen Stellen Prüfung der Verklebung der Bitumen-Schweißbahn mit der Unterlage mittels Abreißversuch mit Prüfgerät. (ZTV-ING, Teil 7, Abschnitt 1, Anhang B4) Mit Auftraggeber im Vorfeld abzustimmen! Folie Nr. 40

41 Frühjahr- und Herbstbaustellen Eigenschaft Sika Ergodur 500 Pro Sika Ergodur 500 SB Mischungsverhältnis nach Gewicht Viskosität bei 23 C in mpas 80 : : 28 A B A B ca ca. 20 ca ca. 200 Wartezeit bis zum Aufschweißen der Bahnen + 8 C ca. 72 Std. ca. 16 Std C ca. 24 Std. ca. 8 Std C ca. 16 Std. ca. 6-7 Std. Vergleich untereinander VW Ferrari Folie Nr. 41

42 Aufschweißen der Polymerbitumen-Schweißbahn Lufttemperatur > 5 C Temperatur der Bahn > 5 C Temperatur der Unterlage > 4 C Trockene Unterlage In Längsrichtung Dachziegelprinzip (unten beginnen) jetzt: Einbaurichtung des Fertigers! Überlappen (längs >8 cm, quer >10 cm) Folie Nr. 42

43 Flüssiger Bitumenwulst unterbrochen, Brennerflamme nicht gleichmäßig Verlegerichtung Seitenwind : Flüssiger Bitumenwulst unterbrochen Folie Nr. 43

44 Motorbetriebene, selbstfahrende Aufschweißmaschine. Mit dieser Maschine können Großrollen bis zu 80 m Bahnenlänge aufgeschweißt werden. nur noch wenige Querstöße Folie Nr. 44

45 Erwärmung der Epoxidharzoberfläche Folie Nr. 45

46 Tape PE-Folie Hitze? Folie Nr. 46

47 Folie Nr. 47

48 Folie Nr. 48

49 Folie Nr. 49

50 Hohlstelle Folie Nr. 50

51 Hohlstelle Folie Nr. 51

52 Hohlstelle Hohlstelle Folie Nr. 52

53 Hohlstelle Hohlstelle Folie Nr. 53

54 Hohlstelle Hohlstelle Hohlstelle Folie Nr. 54

55 Fehlverschweißungen!! (Hohlstellen) Folie Nr. 55

56 Abreißprüfung von Hand: ca. 3 cm breite Streifen, 20 cm lang von Hand senkrecht nach oben Ergebnis: Trennfall mit Klebemassenreste auf Unterlage - okay ohne Klebemassenreste auf Unterlage: Abreißprüfung mit dem Prüfgerät durchführen (Auch wichtig bei maschinellem Aufschweißen!) Folie Nr. 56

57 Prüfung nach Fehlstellen: Besenstiel oder Kette Instandsetzung: Kreuzschnitt + erneute Verklebung und!! Flicken aufkleben Folie Nr. 57

58 Mit Cutter kreuzförmig aufschneiden! Fehlverschweißungen!! (Hohlstellen) Folie Nr. 58

59 Blasendeckel hochklappen und mit einflammigen Brenner hohlraumfrei neu verschweißen! Fehlverschweißungen!! (Hohlstellen) Folie Nr. 59

60 Pflaster hohlraumfrei aufschweißen! Ränder keilförmig ausbilden. Fehlverschweißungen!! (Hohlstellen) Folie Nr. 60

61 Blasendeckel bitte nicht abschneiden! Neue Hohlstellen!!!!!! Fehlverschweißungen!! (Hohlstellen) Folie Nr. 61

62 Vereinzelt Probleme durch Erhöhung des Füllstoffgehaltes zu Lasten des Bitumengehaltes Folie Nr. 62