Sika Lösungen für den Erhalt und die Instandsetzung von Brückenbauwerken

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1 Sika Lösungen für den Erhalt und die Instandsetzung von Brückenbauwerken

2 Es ist besser Brücken zu bauen, als Mauern (Sprichwort der Swahili) Symbolisch stehen Brücken für die Überwindung von Gräben und die Verbindung über trennende Grenzen hinaus. Wussten Sie, dass auf der Rückseite jeder Eurobanknote eine Brücke als Symbol für die Gemeinschaft abgebildet ist? Brücken sind ausgesprochen wichtige Infrastrukturbauwerke und gehören in der heutigen Zeit zum gewohnten Bild des Transportnetzes, sei es für den Autoverkehr, die Eisenbahn oder für Fussgänger. Selbst Brücken für Flugzeuge oder Schiffe existieren. Die ersten Holzbrücken wurden bereits im 6. Jahrhundert vor Christus gebaut, die ersten Bogenbrücken aus Stein oder Beton sind durch die Römer erstellt worden und können zum Teil noch heute bestaunt werden. Im Zuge der Industrialisierung und der Verbreitung von Gusseisen sowie von industriell gefertigten Walzträgern, wurden ab 1800 viele Stahlbrücken erstellt. Mit dem neuen Werkstoff konnten bereits Spannweiten von über 150 Metern überbrückt werden. Erst ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurden die positiven Eigenschaften von Beton und Stahl im Verbundwerkstoff Stahlbeton vereint. Mit Stahlbeton, der Möglichkeit zur Verwendung von Spanngliedern sowie neuen Tragsystemen, werden heute Brückenbauwerke mit Spannweiten von über 400 Metern erstellt. Die Tendenz zu immer höheren Verkehrslasten und -frequenzen, filigraneren Konstruktionen, zunehmenden, schädigenden Umwelteinflüssen sowie Zeit- und Kostendruck, machen den Schutz und die Instandsetzung von bestehenden Brückenbauwerken mit hochwertigen Produkten immer wichtiger. Sika hilft Ihnen bei der professionellen Planung und Ausführung von hochwertigen Instandsetzungsprojekten und stellt Ihnen in der vorliegenden Broschüre die dafür passenden Produkte vor. Inhalt Einleitung 4 / 5 Einwirkungen auf Brückenbauwerke 6 / 7 Schadensbilder und Ursachen 8 / 9 Generelle Projektanforderungen 10/11 Instandsetzungsprinzipien und -verfahren 12/13 Übersicht Erhaltung und Instandsetzung 14 /15 Sika Lösungen in der Betontechnologie 16 /17 Sika Lösungen für die Betoninstandsetzung 18 /19 Sika Lösungen für strukturelle Tragwerksverstärkungen 20 / 21 Sika Abdichtungslösungen 22 / 23 Sika Lösungen für den Betonschutz 24 / 25 Sika Lösungen für das Vergiessen 26 / 27 Sika Lösungen für den Stahlkorrosionsschutz 28/ 29 Sika Lösungen für strukturelle Klebstoffe 30 / 31 3

3 Brückeninstandsetzungen dauerhaft, kosteneffizient und nachhaltig Dauerhaftigkeit / Lebenszyklus-Management Geplante 100 Jahre Lebensdauer sind für moderne Brücken keine Seltenheit. Während dieser Zeit sind die Bauwerke vielen Einwirkungen ausgesetzt: Verkehr, Wetter, Tausalz, Frosttausalzzyklen etc. Um ihre Dauerhaftigkeit zu gewährleisten, ist bereits bei der Planung die Erhaltung der Bauwerke vorausschauend mit zu berücksichtigen und auf qualitativ hochwertige Produkte zu setzen. Bei der Ausführung sind die einzelnen Arbeitsschritte nach den anerkannten Regeln der Baukunst und den entsprechenden Richtlinien zu kontrollieren und zu dokumentieren. Nur eine vorausschauende Planung, eine professionelle Ausführung und die Verwendung von hochwertigen Produkten erzielen die geplante Nutzungsverlängerung. Dadurch ergeben sich über den gesamten Lebenszyklus betrachtet kosteneffiziente Lösungen. Professionell ausgeführte Brückeninstandsetzungen gewährleisten die Sicherheit der Benutzer und die Zufriedenheit aller am Bau Beteiligten. Nur durch eine vorausschauende Planung, eine professionelle Ausführung und die Verwendung von hochwertigen Produkten, lassen sich die Anforderungen an die Dauerhaftigkeit und somit die Zufriedenheit aller am Bau Beteiligten sicherstellen. Nachhaltigkeit Neben der Dauerhaftigkeit werden bei Brückenbauprojekten stetig höhere Anforderungen an die Nachhaltigkeit und an den Umweltschutz gestellt. Dies ist auf Grund der Grösse derartiger Bauvorhaben und deren Eingriff in Natur und Lebensraum wichtig und sinnvoll. Der verantwortungsvolle Umgang mit unseren begrenzten, natürlichen Ressourcen sichert den Fortbestand künftiger Generationen. Beim Bau und der Instandsetzung von Brücken sind nachhaltige und für Mensch und Umwelt unbedenkliche Produkte einzusetzen und die Anforderungen an die Ökologie einzuhalten. Nachhaltigkeit wird bei Sika grossgeschrieben: Durch die stetige Optimierung von Produktionsprozessen, der Reduktion des Energieverbrauches, der Schonung von natürlichen Ressourcen sowie der Entwicklung innovativer, lösemittelfreier Produkte stehen nachhaltige Lösungen für den Bau und die Instandsetzung im Vordergrund. Sika engagiert sich ausserdem aktiv für globale, regionale und lokale Nachhaltigkeitsprojekte. Sika der verlässliche Partner Unsere Langzeiterfahrungen bei der Instandsetzung und dem Schutz von Stahlbetonbauwerken, speziell auch bei grossen Brückenbauwerken, beweisen Tausende von Referenzen weltweit. Durch unser breites Produktsortiment mit bekannten und geprüften Systemen können wir sämtliche Bereiche von Betonschutz- und instandsetzung, Stahlkorrosionsschutz, Abdichtung, über statische Verstärkung, Verankern und Vergiessen bis hin zur Ausbildung von Fugen abdecken. Mit einer weltweiten Kompetenz in der Spezialitätenchemie seit über 100 Jahren sind wir der verlässliche Partner für anspruchsvolle Brückeninstandsetzungsprojekte. Kunden profitieren von den innovativen Produkten und Systemen sowie den speziellen Lösungen, die als «zusätzlicher Nutzen» auf den folgenden Seiten aufgeführt sind. 5

4 Einwirkungen auf Brückenbauwerke Wasser Neben dem Oberflächen- und dem Meteorwasser (Regen) kommt Wasser ebenfalls im kapillaren System des Betons vor und ist für dessen Aushärtung erforderlich. Wasser ist aber auch ein notwendiger Faktor für das Entstehen und Ablaufen von Stahlkorrosion sowie das schädigende Medium beim Ablaufen von Frost-Tau(salz)zyklen. Vibrationen Statische und dynamische Belastung Zunehmender Verkehr, falsche Bemessung, Schäden, Ermüdung, Anprall oder Erdbeben können die Tragfähigkeit oder Gebrauchstauglichkeit des Tragwerks überschreiten, was Risse zur Folge hat. Temperatur Temperaturschwankungen während dem Tag und infolge Jahreszeitenwechsel Sommer Winter verursachen thermische Längenänderungen in den Werkstoffen. Wird die freie Ausdehnung oder das Zusammenziehen verhindert, entstehen Zwangsspannungen, die zu Rissen führen können. CO ² Kohlendioxid C0 2 Kohlendioxid ist in geringer Konzentration gasförmig in der Luft vorhanden. In Kontakt mit Beton reduziert es das alkalische Milieu des Betons, welches für eine natürliche Passivität und somit den Schutz der Stahlbewehrung notwendig ist. Bei diesem Vorgang (Karbonatisierung) wird das Kalziumhydroxid (Ca(OH) 2 ) im Zement zu Kalk (Ca(CO 3 ) umgewandelt, was den ph-wert reduziert. Erreicht die Karbonatisierung die Bewehrungseisen, wird der Passivfilm auf dem Stahl, welcher als Korrosionsschutz dient, aufgelöst. Je nach Temperatur, Feuchtigkeit und Vorhandensein von Wasser kann die Stahlbewehrung in karbonatisierter Umgebung korrodieren. CI - Chloride CI Chloride stammen hauptsächlich aus dem für den Winterdienst verwendeten Streusalz (NaCl). In maritimer Umgebung sind Chloride im Meerwasser enthalten. Die in gelöster Form in den Beton diffundierenden Chloride greifen lokal den schützenden Passivfilm auf der Stahlbewehrung an und führen zu einer sehr aggressiven und schnellen Korrosionsform dem Lochfrass. Frost-Tau-Wechsel Temperaturwechsel um den Gefrierpunkt bewirken, dass das Wasser in den Kapillarporen des Betons laufend vom flüssigen in den gefrorenen Zustand und umgekehrt übergeht. Eis hat im Vergleich zu Wasser ein um rund 9 % grösseres Volumen, was innerhalb des Betons zu Zwängungen führen kann. Bei nicht auf Frost-Tau-Wechsel ausgelegten Produkten können in der Folge Abplatzungen entstehen. Abrasion und Erosion In Bauteilbereichen von Brücken, wo starke mechanische Einwirkungen auftreten (z.b. Brückenpfeilerfuss in geschiebeförderndem Bachbett), kann der Beton auf Grund von Abrasion oder Erosion geschädigt werden. Brand Im Falle eines Brandes entstehen derart hohe Temperaturen, dass im Beton freies und gebundenes Wasser in den gasförmigen Zustand übergeht. Der entstehende Gasdruck bewirkt Spannungen innerhalb des Betons, die zu Abplatzungen führen können. Ab gewissen Temperaturen verliert die Stahlbewehrung ihre Tragfähigkeit. 7

5 Schadensbilder und Ursachen Korrosion der Stahlbewehrung Karbonatisierung Chloride Elektrische Streuströme Undichtigkeiten der Abdichtung Verfärbungen/Auswaschungen Wasserein- und -austritte Ausblühungen Statisch nicht relevante Risse Schwinden Thermische Längenänderungen Alkaliaggregatreaktion (AAR) Statisch relevante Risse Überlastung Fehler bei der Bemessung resp. Umnutzung Verschiebungen, Setzungen, Vibrationen Erdbeben Betonabplatzungen Korrosion infolge Karbonatisierung Frost-Tau-Wechsel Anprall Brand Stahlkorrosion Ungeeigneter Stahlkorrosionsschutz Beaufschlagung mit Chloriden Wasser und Sauerstoff Oberflächenabtrag von Beton Erosion Abrasion 9

6 Generelle Projektanforderungen Bevor das eigentliche Instandsetzungskonzept definiert und ausgearbeitet wird, sind verschiedene projektbezogene Kriterien zu berücksichtigen. Die nachfolgenden Kriterien sind für die Planung, die Ausführung und den vorgesehenen Unterhalt des Brückenbauwerkes von grosser Bedeutung. Dauerhaftigkeit Aufgrund der Projektgrösse von Brückeninstandsetzungen ist die Eignung und die Qualität der eingesetzten Produkte bereits in der Planungsphase zu berücksichtigen. Nur mit hochwertigen und langzeitgeprüften Produkten lassen sich die notwendigen Instandsetzungsintervalle verlängern und die geforderte Lebensdauer des Bauwerkes sicherstellen. Dauer der Instandsetzung / Verkehrsunterbrüche Die Zeit, welche für eine Brückeninstandsetzung benötigt wird, beeinflusst die Dauer, in welcher mit einer Schliessung der Brücke oder mit reduzierter Verkehrskapazität zu rechnen ist. Mit schnell überarbeitbaren Instandsetzungsprodukten können die Behinderungen für den Nutzer und die Sperrungen des Bauwerkes minimiert werden. Ästhetik Architektonisch aussergewöhnliche und repräsentative Brückenbauwerke beeinflussen das heutige Landschaftsbild. Ästhetische Aspekte spielen deshalb bei der Planung von Brückeninstandsetzungen eine immer grössere Rolle. Gesamtkosten In die vorgesehenen Gesamtkosten einer aktuell geplanten Brückeninstandsetzung sollen auch Folgekosten für die bis zum Ende der Lebenszeit erforderlichen Unterhaltsmassnahmen berücksichtigt werden. Dies beeinflusst das Instandsetzungskonzept und die Wahl der eingesetzten Produkte. Exposition / Baustellenbedingungen Klimatische Bedingungen sowie enge Platzverhältnisse während der Ausführung beeinflussen das Instandsetzungskonzept, die Wahl der eingesetzten Produkte sowie deren Applikationstechnik. Verkehr Langandauernde Brückeninstandsetzungen sind in den meisten Fällen unter Verkehr auszuführen. Eine Totalschliessung ist selten möglich. Aus diesem Grund sind Produkte zu verwenden, die für die Anwendung im Falle von dynamischen Lasten geprüft worden sind. Systemverträglichkeit Instand zu setzende Brücken erfordern zu deren Schutz und Abdichtung oftmals mehrschichtige Neuaufbauten. Aufeinander abgestimmte Systeme gewährleisten die Funktionalität und die gegenseitige Verträglichkeit. Es ist von Vorteil Anbieter zu berücksichtigen, die ein Gesamtsystem von geprüften Instandsetzungsprodukten anbieten. Ökologie Umweltfreundliche, z.b. lösemittelfreie Materialien schonen Natur und Mensch. Dadurch werden ökologische Instandsetzungen möglich. 11

7 Instandsetzungsprinzipien und -verfahren Seit dem sind die für den gesamten Europäischen Raum verbindlichen Produktnormen EN 1504 «Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken» auf dem Markt. Mit der Annahme der Bilateralen Verträge gilt dieses Normenwerk ebenfalls für die Schweiz. Die Anforderungen an die Instandsetzungsprodukte und -systeme werden in den übergeordneten Schweizer Normen SIA 269 «Erhaltung von Tragwerken» übernommen. Die SIA 269 ersetzt die bestehende Instandsetzungsnorm SIA 162/5. Für Betoninstandsetzungen werden Prinzipien und Verfahren definiert, nach welchen die entsprechenden Bauteile instand zu setzen sind. Detaillierte Beschriebe der einzelnen Instandsetzungsprinzipien und -verfahren sowie die geeigneten Sika Lösungen finden Sie in der Broschüre «Betoninstandsetzung mit Sika Produkten und Systemen nach SN EN 1504». Schadensbilder (Beispiele) Betonabplatzungen Mögliche Instandsetzungsprinzipien und -verfahren Instandsetzung Betonersatz (P3) Verfahren 3.1 und 3.3 Beton- und Bewehrungskorrosionsschutz Schutz gegen das Eindringen von Stoffen (P1) Verfahren Regulierung des Wasserhaushaltes (P2) Verfahren Erhöhung des physikalischen Widerstandes (P5) Verfahren Korrosion der Stahlbewehrung Falls erforderlich: Betonersatz (P3) Verfahren Erhalt oder Wiederherstellen der Passivität (P7) Verfahren 7.2 Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien (P6) Verfahren 6.1 und 6.3 Erhalt oder Wiederherstellung der Passivität (P7) Verfahren Erhöhung des elektrischen Widerstandes (P8) Verfahren Kontrolle kathodischer Bereiche (P9) Verfahren 9.1 Kathodischer Schutz (P10) Verfahren 10.1 Kontrolle anodischer Bereiche (P11) Verfahren Statisch relevante Risse Betonersatz (P3) Verfahren Ertüchtigung (P4) Verfahren 4.5 und 4.6 Ertüchtigung (P4) Verfahren 4.1 / 4.3 / 4.4 / 4.7 Statisch nicht relevante Risse Schutz gegen das Eindringen von Stoffen (P1) Verfahren 1.5 Schutz gegen das Eindringen von Stoffen (P1) Verfahren Regulierung des Wasserhaushaltes (P2) Verfahren Erhöhung des physikalischen Widerstandes (P5) Verfahren Verfärbungen / Auswaschungen Schutz gegen das Eindringen von Stoffen (P1) Verfahren 1.5 Schutz gegen das Eindringen von Stoffen (P1) Verfahren Regulierung des Wasserhaushaltes (P2) Verfahren Stahlkorrosion SN EN SIA 269/3 Keine Anforderungen gemäss EN 1504 / SIA 269 Oberflächenabtrag von Beton Betonersatz (P3) Verfahren Erhöhung des physikalischen Widerstandes (P5) Verfahren P: Instandsetzungsprinzip gemäss EN 1504 / SIA

8 Übersicht Erhalt und Instandsetzung Betontechnologie Siehe Seiten 16 / 17 Schnelltrocknender Beton Hochfester Beton Zusatzmittel zur - Reduktion des Wasserbedarfs - Kontrolle des Abbindeverhaltens - Verbesserung der Dauerhaftigkeit Strukturelle Tragwerksverstärkung Siehe Seiten 20 / 21 Biegeverstärkungen Schubverstärkungen Stützenverstärkungen Erdbebenverstärkungen Betoninstandsetzung Betoninstandsetzung Siehe Seiten 18 / 19 Vergleiche Seiten 18 /19 Haftbrücken Haftbrücken Bewehrungskorrosionsschutzprodukte Instandsetzungsmörtel Instandsetzungsmörtel Porenverschluss Flächenspachtel Porenverschluss / Flächenspachtel Strukturelles Kleben Siehe Seiten 30 / 31 Epoxidharzkleber für Stahl und Beton Harze für Verankerungen Injektionsharze Abdichtungen Betonschutz Vergiessen Stahlkorrosionsschutz Siehe Seiten 22 / 23 Siehe Seiten 24 / 25 Siehe Seiten 26 / 27 Siehe Seiten 28 / 29 Riss- und Fugenabdichtungen Kraftschlüssige, dehnbare oder quellfähige Injektionsmaterialien Bundessiegel Flüssigkunststoffe Hydrophobierungen Imprägnierungen Starre und elastische Beschichtungen Korrosionsinhibitor Vergussmörtel Verankerungsmörtel Produkte für die Fixierung von Schienen Korrosionsschutzanstriche für Baustahl Schutzsysteme für Spannkabel 15

9 Sika Lösungen in der Betontechnologie Dauerhafter Beton In verschiedenen Situationen (z.b. kritischer Chloridgehalt bei der Stahlbewehrung, zerstörte Bauteile) müssen Bauteile von Betonbrücken saniert oder sogar ersetzt werden. Für eine professionelle Instandsetzung solcher Bauteile (grosse Schichtstärken) empfiehlt sich die Verwendung von Beton mit individuell angepassten Betonrezepturen. Zur Verbesserung der Betoneigenschaften können Zusatzmittel und / oder Zusatzstoffe dienen. Anforderungen bei der Instandsetzung mit Beton Verwendung von Hochleistungsbeton mit dichtem Gefüge: Diese Betone widerstehen dauerhaft den verschiedenen Einwirkungen Schnelle Frühfestigkeitsentwicklung: Dadurch können Bauzeit und Verkehrseinschränkungen infolge Brückensperrung oder -teilsperrung minimiert werden Verlängerte Verarbeitungszeit und ausgezeichnete Fliesseigenschaften für eine schnelle, einfache und sichere Verarbeitung Optimierte Verwendung von Rohstoffen Kosteneffiziente Lösungen Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Beton durch die Verwendung von: Control-60 zur Schwindreduktion Fro-V5 A/Fro-V10 zur Verbesserung der Frost- und Frosttausalz-Beständigkeit SikaFume zur Erhöhung der Dichte der Zementmatrix FerroGard -901 als präventiver Korrosionsschutz für die Stahlbewehrung Antisol -E20 für eine sichere Nachbehandlung des frischen Betons, was zu einer deutlichen Steigerung der Dauerhaftigkeit des Betons führt Frühhochfester Beton Eine schnelle Frühfestigkeitsentwicklung für eine Verkürzung der Bauzeit ermöglicht die: ViscoCrete Technologie, die eine starke Reduktion des Wasserbedarfs bei gleichzeitig ausgezeichneter Verarbeitbarkeit des Betons bewirkt SikaRapid Technologie, die beschleunigend auf den Erhärtungsvorgang (Hydratation) des Betons wirkt Kernkompetenz Betontechnologie Die Entwicklung und Produktion innovativer Betonzusatzmittel und -stoffe ist unsere Kernkompetenz seit Diese 100-jährige Erfahrung bildet die Basis für unser umfangreiches Produktsortiment für die Erstellung von hochbeständigen und ausgezeichnet verarbeitbaren, dauerhaften Betonen. Zusatznutzen im Bereich Betontechnologie Schnelle Verkehrsfreigabe von abgedichteten Brückenplatten Bei der Instandsetzung oder der Neuerstellung von Brückenplatten aus Beton kommen hochwertige, schnelltrocknende Hochleistungsbetone mit Sika Zusatzmitteln und -stoffen zum Einsatz. Auf diese können nach kürzester Zeit die feuchtigkeitsempfindlichen und schnellhärtenden Bundessiegel-Systeme (Sika Ergodur-500 Reihe) zur Abdichtung appliziert werden. Dadurch verringert sich die Wartezeit bis zum Aufbringen des Belages und somit die Wartezeit bis zur Freigabe der Brücke für den Verkehr. Bei idealen Bedingungen vergehen vom Beginn des Betonierens, der anschliessenden Abdichtung mit Bundessiegel bis zur fertig aufgeflämmten Polymerbitumendichtungsbahn (PBD) lediglich 4 Tage. Selbstverdichtender Beton Um den Einbau von Beton mit einer erforderlichen Verarbeitbarkeit für eine gezielte Zeitspanne sicherstellen zu können, bietet Sika folgende Lösungen an: ViscoCrete Technologie, die eine starke Verflüssigung und eine Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften des Frischbetons bewirkt Stabilizer, welche die Stabilität des selbstverdichtenden Betons fördern SikaFume Zusatzstoff, der die Dichte der Zementmatrix und die Stabilität des Frischbetons erhöht 17

10 Sika Lösungen für die Betoninstandsetzung Horizontale Reprofilierungen Die Instandsetzung von geschädigten Betonbauteilen ist eine der Hauptaufgaben bei Brückenunterhaltsarbeiten. Lokale Betonschäden oder grossflächige Betonabplatzungen sind mittels geeigneter Reprofiliermörtel instand zu setzen. Eine professionell instandgesetzte Betonoberfläche ist die Ausgangslage für die nachfolgenden Abdichtungs-, Schutz- oder Verstärkungsmassnahmen. Anforderungen an Instandsetzungsmörtel Systemkompatible Produkte (Korrosionsschutz, Haftbrücke, Mörtel, Poren-/Lunkerspachtel) Instandsetzungsmörtel der Klassen R3 oder R4 gemäss EN1504 / SIA 269 Schwindarme Produkte mit geringer Rissanfälligkeit Einfache Anwendung und Verarbeitung, händisch und maschinell applizierbar Kernkompetenz Betoninstandsetzung Wir bieten ein Gesamtsortiment an extern geprüften und untereinander kompatiblen Instandsetzungsprodukten an. Neben Haftbrücken werden verschiedene händisch und maschinell applizierbare Instandsetzungsmörtel für Vertikal-, Horizontal- und Überkopfanwendungen angeboten. Ebenfalls sind Fliessmörtel im Angebot, die eine reduzierte Nachbehandlung erfordern sowie als temporäre Feuchtigkeitssperren eingesetzt werden können (EpoCem -Technologie). Dünnschichtige Systeme für die Instandsetzung von Brückenplatten: Haftbrücke und Korrosionsschutz für grossflächige Reprofilierungen (falls erforderlich): SikaTop -Armatec 110 EpoCem Hochwertige, thixotrope R4-Reprofiliermörtel: Sika MonoTop -412 N mit hervorragenden Verarbeitungs- und Schwindeigenschaften Sika MonoTop -412 NFG mit zusätzlich sehr hoher Frosttausalz-Beständigkeit (BE II FT nach DR: hoch) SikaTop -122 SP: Kostengünstiger R4-Reprofiliermörtel Temporäre Feuchtigkeitssperren: Sikafloor -81/-82/-83 EpoCem Vertikale Reprofilierungen Betoninstandsetzungsprodukte für Brückenbrüstungen, Wände und Stützen: Haftbrücke und Korrosionsschutz (falls erforderlich): Sika MonoTop -910 N: Einkomponentige Haftbrücke SikaTop -Armatec 110 EpoCem : Dreikomponentige Haftbrücke mit langer Offenzeit Hand- oder maschinell applizierbare Reprofiliermörtel: Sika MonoTop -412 N /-412 NFG SikaTop -122 SP Sika MonoTop -352 N: R3-Reprofiliermörtel mit geringer Dichte Poren- und Lunkerspachtel: Sika MonoTop -723 N oder Sikagard -720 EpoCem Zusatznutzen im Bereich Betoninstandsetzung Betoninstandsetzung von Brücken unter Betrieb Auf Grund der Platzverhältnisse, des gedrängten Terminprogrammes oder des Verkehrsregimes werden Brücken oft unter Voll- oder Teilnutzung instandgesetzt. Für diesen Zweck wurde das Instandsetzungssystem bestehend aus der Haftbrücke SikaTop - Armatec 110 EpoCem und dem Instandsetzungsmörtel Sika MonoTop -412 N speziell auf diese Anwendung geprüft. Vorteile: Die Instandsetzung überkopf an der Brückenuntersicht kann trotz Vibrationen ausgeführt werden, ohne dass qualitative Einbussen oder Haftungsprobleme entstehen Extern geprüfte Anwendung (deutsches Prüfattest ZTV-SIB) Hohe Schub- und Haftzugfestigkeiten Dynamische Einwirkung F F/2 F/2 Mörtelapplikation unter Betrieb Überkopfapplikationen Betoninstandsetzungsprodukte für Untersichten: Haftbrücke: SikaTop -Armatec 110 EpoCem Hochwertige, hand- oder maschinell applizierbare R4-Instandsetzungsmörtel: Sika MonoTop -412 N geprüft im System mit der Haftbrücke für die Applikation unter dynamischen Einwirkungen Sika MonoTop -412 NFG mit sehr hoher Frost-Tausalz- Beständigkeit (BE II FT nach DR: hoch) Flächenspachtel: Sika MonoTop -723 N 19

11 Sika Lösungen für strukturelle Tragwerksverstärkungen Biegezugverstärkung Für die strukturelle Verstärkung von Platten und Unterzügen, die biegezugbeansprucht sind, werden mit dem Epoxidharzklebstoff Sikadur -30 folgende Systeme mit dem Bauteiluntergrund verklebt: CarboDur : Vorkonfektionierte, pultrudierte, kohlenstofffaserverstärkte Kunststofflamellen StressHead: Für nachträgliches Vorspannen von Bauteilen Falls die Tragfähigkeit der bestehenden Stahlbewehrung auf Grund von Korrosion reduziert ist oder nach der Instandsetzung infolge Umnutzung oder zusätzlicher Beanspruchung höhere Lasten aufgenommen werden müssen, ist das bestehende Brückenbauwerk zu verstärken. Verstärkungen werden ebenfalls erforderlich, wenn eine Erdbebenertüchtigung vorgenommen werden muss. Anforderungen an die Verstärkungssysteme Hohe Zugfestigkeiten oder Elastizitätsmodule um unterdimensionierte Bauteile wie Balken, Platten oder Stützen zu verstärken Korrosionsbeständige Produkte, die auch in exponierten Bereichen einfach zu installieren sind Schnelle Applikation, um Verkehrseinschränkungen zu vermeiden Kernkompetenz strukturelle Tragwerksverstärkung Bereits seit 1960, als die ersten Verstärkungstechnologien auf den Markt kamen gebundene Stahlplatten ist Sika im Bereich der strukturellen Verstärkung tätig. Eine Pionierrolle wurde 1991 übernommen, als kohlenstofffaserverstärkte Polymere als Verstärkungslamellen eingesetzt wurden. Heute ist Sika weltweit führend in der strukturellen Verstärkung von Stahlbetonbauteilen und bietet ein vollumfängliches Sortiment an geprüften Produkten an. Schubverstärkung Für die Schubverstärkung von Unterzügen, Wänden, Decken oder Stützen werden mit den Klebstoffen Sikadur -30 bzw folgende Verstärkungssysteme eingesetzt: CarboShear L: Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff- Schubwinkel SikaWrap : Unidirektionale Gewebe aus Kohlestoffoder Glasfasern Zusatznutzen im Bereich strukturelle Verstärkung Elektrisches Heizgerät für die Aushärtung von Sika CarboDur Systemen Mit dem innovativen Sika CarboDur Heizgerät können die verklebten, kohlenstofffaserverstärkten Sika CarboDur Lamellen beschleunigt ausgehärtet werden. Vorteile: Zeitersparnis und Verkürzung der Instandsetzungsdauer durch eine beschleunigte Aushärtung des Lamellenklebers Verstärkungsarbeiten können auch bei tieferen Temperaturen ausgeführt werden Normalkraftverstärkung Für die axiale Verstärkung von Säulen oder Stützpfeilern kann in Kombination mit Sikadur -330 folgendes Verstärkungssystem eingesetzt werden: SikaWrap : Unidirektionale Gewebe aus Kohlestoffoder Glasfasern 21

12 Sika Abdichtungslösungen Brückenplattenabdichtungen Um die Dauerhaftigkeit von Brückenbauwerken zu gewährleisten, sind Fugen, Fahrbahnübergänge, Risse, Durchdringungen und vor allem die Fahrbahnplatte abzudichten. Abdichtungen schützen den darunterliegenden Stahl und / oder Beton vor eindringenden, schädigenden Substanzen und vor Korrosion. Dynamische Belastungen erfordern rissüberbrückende Systeme, welche die Bewegungen aufnehmen können und die geforderten Schutzmassnahmen gewährleisten. Anforderungen an Abdichtungssysteme Elastische, rissüberbrückende Eigenschaften auch bei tiefen Temperaturen Beständigkeit gegen Chloride, Kraftstoffe, Öle Einfache Applikation und Eignung für unterschiedliche Aufbauten und Untergründe Schnelle Applikation für die Optimierung der Bauzeit Kernkompetenz Abdichten Das umfangreiche Sika Produktsortiment ermöglicht dauerhafte und sichere Abdichtungslösungen im Bereich der Rissinjektionen, Flächen- und Fugenabdichtungssysteme. Dauerhafte Abdichtungen für Stahlbeton oder Stahlbrücken: Sikalastic -821 LV (hochreaktiv), -822 (händisch applizierbar): Für Stahlbetonbrücken, auch unter Gussasphalt Sikadur -186, Sika Ergodur-500 und -500 SB: Als Bundessiegelsysteme für Stahlbetonbrücken unter Gussasphalt SikaCor HM: Für Stahlbrücken unter Gussasphalt Elastomastic TF: Als mechanisch widerstandsfähiger Dünnbelag auf Stahlbrücken Elastische Fugenabdichtungen Wasserdichte Fugenabdichtungssysteme für den Einsatz auf Brücken, Platten, Brüstungen und anderen Bauteilen: Sikadur-Combiflex SG System: Membranabdichtungssystem für Arbeitsfugen, Dehnfugen, Anschlussfugen und Risse Dilatec System: Fugenabdichtungsbänder für Dilatationsfugen, Randabschlüsse im System mit Polymerbitumendichtungsbahnen (PDB) Sikaflex Fugendichtmassen: Für Fugenabdichtungen an Brüstungen und Betonelementen Zusatznutzen im Bereich Abdichten Hochreaktives Flüssigkunststoff-System Zur schnellen Ausführung von Flächenabdichtungen, Anschlüssen und Details kann das hochreaktive Flüssigkunststoff-System Sikalastic -821 LV eingesetzt werden. Vorteile: Sehr schnelle Reaktionszeit Spritzapplikation, dadurch grosse Applikationsleistung Kurze Wartezeit, schnelle Verkehrsfreigabe Abdichtung von Rissen Gerissene Betonbauteile können mit starren oder flexiblen Rissinjektionen abgedichtet werden: Injection-201 CE/-306: Für die Abdichtung von Oberflächenrissen werden flexible Polyurethanharz- oder quellfähige Acrylharz-Injektionssysteme eingesetzt InjectoCem -190 oder Sikadur -52 Injection: Für statische Risse werden kraftschlüssige Injektionsmittel auf der Basis von Feinstzement oder Epoxidharz eingesetzt 23

13 Sika Lösungen für den Betonschutz Sichtbeton Betonschutzsysteme dienen dazu, den Untergrundbeton und / oder die darin eingebettete Stahlbewehrung vor schädigenden Einwirkungen zu schützen. Mit Oberflächenschutzsystemen kann die Dauerhaftigkeit eines Betonbauteils wesentlich verbessert werden. Ebenfalls lassen sich Tragsicherheitsprobleme infolge von Korrosion vermeiden. Laufende Korrosionsvorgänge an der Stahlbewehrung werden gestoppt oder wesentlich verlangsamt. Als typische Schutzsysteme bei Brückenbauwerken werden Hydrophobierungen, Imprägnierungen, Schutzbeschichtungen oder Inhibitoren angewandt, einzelnen Systeme können ebenfalls kombiniert eingesetzt werden. Anforderungen an die Betonschutzsysteme Schutz gegen das Eindringen von Wasser, Chloriden und Kohlendioxid Hohe Beständigkeit gegen UV-Licht Widerstandsfähig gegen Frost, Frosttausalz und Temperaturschwankungen Trotz der Schutzfunktion muss der ästhetische Charakter von Sichtbetonoberflächen auch nach einer Instandsetzung erhalten bleiben. Folgende Produkte bieten sich an: FerroGard -903+: Vorbeugender Korrosionsschutz (Korrosionsinhibitor) Sikagard -705 L oder Sikagard -706 Thixo: Flüssige oder pastöse Hydrophobierung zur Schaffung von wasserabweisenden Oberflächen Sikagard -674 Lasur W: Zur ästhetischen, transparenten oder farblichen Gestaltung und als Schutzbeschichtung Elastifizierte Beschichtung Sollen vorhandene Betonoberflächen ästhetisch aufgewertet und der Stahlbeton geschützt werden, sind elastifizierte Produkte einsetzbar: Sikagard -525 PS als Poren-/Lunkerspachtel Sikagard -675 W ElastoColor : Elastifizierte, farblich gestaltbare, filmbildende Schutzbeschichtung auf Acryldispersionsbasis Kernkompetenz Betonschutz Sika bietet ein umfangreiches Sortiment an geprüften Systemen für den Beton- und Oberflächenschutz an. Die einzelnen Produkte sind miteinander verträglich und extern für die Eignung als Betonschutzprodukte geprüft. Zusatznutzen im Bereich Betonschutz Dauerhafter und unsichtbarer Schutz für Stahlbeton Kombiniertes und aufeinander abgestimmtes Schutzverfahren bestehend aus dem Korrosionsinhibitor Sika FerroGard und einer Hydrophobierung Sikagard -705 L oder Sikagard -706 Thixo. Vorteile: Keine Veränderung des Sichtbetonaspektes (Farbe, Erscheinungsbild, Schalungsstruktur) Unmittelbare und präventive Schutzfunktion Schutz des Betons und der Stahlbewehrung Schnell, einfach und kostengünstig applizierbar Elastische Schutzbeschichtung Bei Betonbauteilen, die Risse aufweisen und die wirkungsvoll gegen Schadstoffe (z.b. Streusalz, Kohlendioxid) geschützt werden sollen, kommen elastische Schutzsysteme zum Tragen: Sikagard -545 W Elastofillals Poren-/Lunkerspachtel Sikagard -550 W Elastic: Elastische, filmbildende Schutzbeschichtung mit Rissüberbrückungsfähigkeit, farblich gestaltbar 25

14 Sika Lösungen für das Vergiessen Vergiessen und Untergiessen Bei der Erhaltung und Instandsetzung von Brückenbauwerken sind zumeist auch Hohlräume, Aussparungen oder Öffnungen zu vergiessen oder Befestigungselemente zu verankern. Für diese Arbeiten empfiehlt sich die Verwendung von giessbaren Produkten. Typische Anwendungsbeispiele sind das Präzisionsuntergiessen von Brückenlagern, das Vergiessen von Fahrbahnübergängen, Entwässerungsrinnen oder Einbauteilen im Strassenbereich sowie das Verankern von Geländerpfosten. Anforderungen an Verguss- und Verankerungsprodukte Hohe Festigkeiten und geringes Kriechen unter Dauerlast Geringes Schwindmass und geringe Rissanfälligkeit Gute Fliesseigenschaften Einfache Handhabung und Anwendung Schnelle Aushärtung für rasche Verkehrsfreigabe Sika bietet eine breite Palette an geprüften Vergussmörteln basierend auf unterschiedlichen Materialtechnologien an: Neben zementösen Produkten, kommen auch Kunstharzsysteme auf der Basis von Epoxidharz, Polyurethanharz oder Polymethylmethacrylat (PMMA) zum Einsatz. Seit vielen Jahren gehören Hochpräzisionsvergussmörtel zum Standardsortiment der Sika. Für kraftschlüssige Vergussarbeiten bei Brückenplatten, Aussparungen und Hohlräumen kommen folgende Produkte zur Anwendung: SikaGrout -311, -314 und -318: Zementöse, selbstfliessende Hochpräzisionsvergussmörtel für unterschiedliche Vergussstärken SikaGrout -212: Zementöser, selbstfliessender Vergussmörtel Sikadur -42 HE: Selbstfliessender Epoxidharzmörtel mit rascher Durchhärtung und hohen Festigkeiten Sikadur -12 Pronto: Selbstfliessender, schnellhärtender PMMA-Mörtel für die Anwendung bei Vergussarbeiten bei tiefen Temperaturen ( -10 C) Eingiessen von Einbauteilen Produkte für das Vergiessen von Einbauteilen benötigen eine schnelle Festigkeitsentwicklung und Durchhärtung, damit die Folgearbeiten oder die Verkehrsfreigabe möglichst schnell erfolgen können. Schnellabbindende Produkte für diesen Einsatzbereich sind: FastFix-2: Zementöser, schnellhärtender Montage- und Versetzmörtel, der auch bei tiefen Temperaturen ( 2 C) angewendet werden kann FastFix-4: Zementöser, stark beschleunigter Montage- und Versetzmörtel FastFix-138 TP: Speziell für den Strassenbereich, schwarzer, zementöser Versetz- und Vergussmörtel Zusatznutzen im Bereich Vergiessen Schnelle Verkehrsfreigabe, auch bei tiefen Temperaturen Um die gewohnte Nutzung der Brücke möglichst frühzeitig wieder zu ermöglichen, sind schnelle und vielseitig anwendbare Instandsetzungsprodukte gefragt: Sikadur -12 Pronto, der zweikomponentige Kunstharzmörtel auf der Basis von Polymethylmethacrylat (PMMA) erfüllt genau diese Anforderungen. Vorteile: Schnelle Wiederbelastung und Verkehrsfreigabe bereits nach 1 Stunde möglich Applikation bei tiefen Temperaturen ( -10 C) Hohe mechanische Festigkeiten Gute Chemikalienbeständigkeit Schienenverguss Beim Untergiessen und Befestigen von Schienen oder Gleisaufbauten werden vibrationsdämpfende, elastische Systeme auf der Basis von Polyurethan eingesetzt. Die Produktelinie umfasst: Icosit KC 330 und / oder Icosit KC 340-Systeme: Zweikomponentige Vergussmassen auf der Basis von Polyurethan 27

15 Sika Lösungen für den Stahlkorrosionsschutz Neubeschichtungen im Werk Baustahl wird im Brückenbau in verschiedenen Bereichen verwendet: Als tragender Unterbau, als Brüstungen oder Geländer, als Spannglieder oder Verstärkungselemente. Der Schutz dieser Bauteile mit Stahlkorrosionsschutzprodukten ist somit unerlässlich, um die Dauerhaftigkeit und Tragsicherheit des Brückenbauwerkes zu gewährleisten. Kondenswasser, Chloride und andere schädigende Substanzen müssen von den Stahloberflächen ferngehalten werden, damit Korrosion unterbunden werden kann. Für eine optimale Korrosionswirkung werden die Bauteile bereits im Stahlwerk gegen Korrosion geschützt. Speziell für diesen Einsatz wurde ein dreischichtiges System entworfen, dass innerhalb von einem Tag appliziert werden kann: SikaCor EG-System Rapid: Schnellhärtendes, dreischichtiges Beschichtungssystem auf der Basis von Epoxidund Polyurethanharzen. Systemgeprüft und zugelassen gemäss TL/TP-KOR-Stahlbauten, Blatt 97 und SN EN ISO Für die Anwendung im Werk wie vor Ort stehen weitere, geprüfte Systeme zur Verfügung. Anforderungen an Korrosionsschutzprodukte Extern geprüft gemäss SN EN ISO «Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme» UV- und witterungsbeständig Hohe Schutzdauer. In der Regel Schutzdauer «lang» (L) über 15 Jahre gemäss SN EN ISO Teil 1 und 5 Ästhetisch anspruchsvolles Erscheinungsbild Tiefe Lösungsmittelgehalte (VOC) Schnelle Aushärtung der Zwischen- und Deckschichten Für Spannkabel: Elastisches Verhalten Wir bieten Korrosionsschutz-Beschichtungen für alle denkbaren Stahlkonstruktionen an. Dabei achten wir vor allem auf die Tauglichkeit in der Praxis: Eine einfache Verarbeitung und problemlose Haftung auf unterschiedlichen Untergründen steigern die Effizienz der Korrosionsschutzmassnahmen ebenso wie die messtechnisch erfassbare Qualität der Beschichtung. Überholungsbeschichtungen vor Ort Bei der Instandsetzung und Erneuerung von bestehenden Korrosionsschutzbeschichtungen sowie bei Beschichtungsarbeiten auf der Baustelle, werden einfach zu applizierende Systeme angewandt. Eingesetzt werden können verschiedene Produkte z.b.: Sika Poxicolor Primer HE NEU und SikaCor EG 120: Lösemittelarme, zweikomponentige Polyurethanbeschichtung, die gemäss SN EN ISO 12944, Teil 5 geprüft und zugelassen ist Zusatznutzen im Bereich Stahlkorrosionsschutz Befahrbare, elastische Abdichtung und Korrosionsschutz in Einem Für die Beschichtung von Stahlbrücken im Schotterbett oder in Massivbauweise kommt ein System bestehend aus einer Kombination von Epoxid- und Polyurethanharz zur Anwendung: SikaCor HM als Grundierung und Sika Elastomastic TF als mechanisch widerstandsfähige Beschichtung. Vorteile: Geprüft und zugelassen für die Anwendung auf Geh- und Radwegen sowie auf Fahrbahnen gemäss ZTV-ING T7 A5 Zugelassen und überwacht nach TL/TP-KOR-Stahlbauten, Anhang E, Blatt 84, Ausgabe 12.02, für Stahl- und Betonbrücken mit Schotterbett Direkt befahrbare Oberfläche Ideale Systemlösung bezüglich Kosteneffizienz und Langlebigkeit Erhältlich in verschiedenen Farbtönen Spannglieder Speziell für den Schutz von Spanngliedern bei Brückenbauwerken kann das gemäss TL/TP-KOR «Seile» geprüfte und zugelassene Cable System verwendet werden. - Sika Cable FE Primer 2-K Grundbeschichtung auf Epoxidharzbasis für Stahl - Sika Cable ZN Primer 2-K Grundbeschichtung auf Epoxidharzbasis für feuerverzinkten Stahl - Sika Cable Top 1 2-K Zwischenbeschichtung auf Polyurethanbasis - Sika Cable Top 2 2-K Deckbeschichtung auf Polyurethanbasis - Sika Cable Flex 1 / Sika Cable Flex 2 Für das hohlraumfreie Vergiessen von verschlossenen Spiraldrahtseilen 29

16 Sika Lösungen für strukturelle Klebstoffe Kraftschlüssige Verklebung Die kraftschlüssige Verbindung von Bauteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen (Beton, Stahl, Bitumenuntergrund) kann mit strukturellen Klebstoffen auf der Basis von Epoxidharz ausgeführt werden: Sikadur -30: Zweikomponentiger Epoxidharzkleber für die Verklebung von Stahllamellen oder kohlenstofffaserverstärkten Lamellen auf Betonuntergrund Die Hauptaufgabe von strukturellen Klebstoffen besteht in der kraftschlüssigen Verbindung von Materialien mit unterschiedlichsten Eigenschaften (Beton, Stahl, Kunststoff usw.). Sikadur -31 CF: Zweikomponentiger Epoxidharzkleber für vielseitige Anwendungen. Als Baukleber auf Beton, Stahl, Holz und zahlreichen anderen Werkstoffen sowie als Reparatur- oder Verfüllmörtel für Beton Neben der Hauptaufgabe des Verklebens verschiedener Materialien können Klebstoffe ebenfalls abdichtende, versiegelnde, schützende oder schwingungsdämpfende Funktionen erfüllen, dies im Neubau wie in der Instandsetzung. Anforderungen an strukturelle Klebstoffe Hohe Temperatur-und Kriechbeständigkeit Homogene und direkte Kraftübertragung Hohe Chemikalienbeständigkeit Aufnahme und Übertragung von dynamischen Beanspruchungen Gute Alterungsbeständigkeit Sika ist ein Pionier bei der Verwendung von strukturellen Klebstoffen: Bereits 1960 wurden diese für die Verklebung von Fertigbetonelementen eingesetzt. Seither werden die Epoxidharzklebstoffe bei zahlreichen Brückenneubauten und -instandsetzungen weltweit eingesetzt. Diese langjährige Erfahrung ermöglicht die Entwicklung eines Gesamtsortimentes an neuartigen strukturellen Klebstoffen, auch für den Einsatz bei einzigartigen Anwendungen. Seit den 90er Jahren werden Verankerungsklebstoffe in Kartuschen angeboten. Ankerklebstoffe Für das kraftschlüssige Fixieren von Befestigungen, Anschlussbewehrungen oder Zugstangen sowie für das Verkleben und Ausfüllen von Rohrdurchdringungen werden Verankerungsklebstoffe eingesetzt. Angeboten werden diese Produkte in praktischen Dispenserkartuschen: Sika AnchorFix -1: Schnellhärtender Ankerklebstoff auf Methacrylatesterbasis für tiefe Temperaturen ( -10 C) Sika AnchorFix -2: ETAG geprüfter Hochleistungs- Verankerungsklebstoff auf Epoxy-Acrylatbasis Sika AnchorFix -3+: Schwindfreier Hochleistungs- Verankerungsklebstoff auf Epoxidharzbasis, der auch auf mattfeuchten Untergründen applizierbar ist Zusatznutzen bei strukturellen Klebstoffen Verklebung von Elementen aus ultrahochfestem Beton (UHPC) Werden Fertigelemente aus UHPC verwendet, sind hohe Kräfte im Spiel, die es zu übertragen gilt. Die einzelnen Fertigelemente können mit dem Epoxidharzkleber Sikadur -30 kraftschlüssig verbunden werden. Vorteile: Hohe mechanische Festigkeiten, abrieb-, stossund schlagfest Gutes Kriechverhalten Schwindfreies Aushärten Gute Dauerhaftigkeit, auch bei hohen Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten Hohe Dauerfestigkeit bei dynamischen Belastungen Gute chemische Beständigkeit (z.b. Öle, Tausalz, etc.) Befestigung von Stahlträgern und -elementen Für die Sicherstellung der Kraftübertragung von Stahlstützen oder Stahlelementen in den Untergrund, sind die Stützen und Befestigungselemente kraftschlüssig mit dem Untergrund zu verbinden. Empfohlen werden schwindfrei aushärtende Polymermörtel auf der Basis von Epoxidharz: Sikadur -41 CF: Standfester, dreikomponentiger Reparatur-, Klebe- und Füllmörtel mit mechanisch und chemisch hohem Widerstand Sikadur -42 HE: Dreikomponentiger Kunststoffmörtel zum kraftschlüssigen Ver- und Untergiessen von Stützen oder Befestigungselementen Sikadur -43 HE: Dreikomponentiger Reparatur- und Stopfmörtel für zahlreiche Werkstoffe 31

17 Sika der verlässliche Partner Mehrwert vom Fundament bis zum Dach Sika Schweiz AG Tüffenwies 16 CH-8048 Zürich Tel Fax Systemlösungen für den Tunnelbau Betontechnologie Abdichtungen Industriebodenbeläge und dekorative Beschichtungen Plattenlegerwerkstoffe Klebstofftechnologie für Parkettbeläge Kleben und Dichten an der Gebäudehülle Brandschutz von Stahl und Beton Stahlkorrosionsschutz Bauwerksinstandsetzung, -schutz und -verstärkung Flachdachabdichtung Vor Verwendung und Verarbeitung ist stets das aktuelle Produktdatenblatt der verwendeten Produkte zu konsultieren. Es gelten unsere jeweils aktuellen Allgemeinen Geschäftsbedingungen. BRO077d0111 Sika Schweiz AG