Betoninstandsetzung Rissinjektion Rissinjektionssysteme Sicheres Füllen von Rissen in Betonbauteilen
Bei den nachfolgend in der Broschüre enthaltenen Angaben, Abbildungen, generellen technischen Aussagen und Zeichnungen ist darauf hinzuweisen, dass es sich hier nur um allgemeine Mustervorschläge und Details handelt, die diese lediglich schematisch und hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Funktionsweise darstellen. Es ist keine Maßgenauigkeit gegeben. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden beim jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Angrenzende Gewerke sind nur schematisch dargestellt. Alle Vorgaben und Angaben sind auf die örtlichen Gegebenheiten anzupassen bzw. abzustimmen und stellen keine Werk-, Detail- oder Montageplanung dar. Die jeweiligen technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Systembeschreibungen / Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Inhalt Wie ein Riss entsteht Risse in Betonbauteilen gefährden Bauwerke Die Bestandsaufnahme Grundlage für gute Entscheidungen Die Rissfüllstoffe Beton abdichten und verstärken Die Packer Für jede Rissart Die Verdämmung Bewährte Materialien Die Injektion Perfekte Resultate Die Injektionsprodukte Sicher für alle Anwendungsziele Die Arbeitsschritte im Beispiel Wie am besten vorgegangen wird Maschinen und Geräte Technik erleichtert die Arbeit 4 5 6 8 10 11 12 14 15 Inhalt 3
Wie ein Riss entsteht Risse in Betonbauteilen gefährden Bauwerke Bereits nach dem Ausschalen oder nach dem ersten Wintereinbruch gerissene Bauteile können den Bauherren beunruhigen und lassen Zweifel an der Ausführungsqualität oder an der gesamten Statik aufkommen. Risse in Stahlbe ton können jedoch nie vollständig vermieden werden. Bau herren sollten sich daher frühzeitig Klärung über Art und Ursache der Risse verschaffen, denn nicht jeder Riss ist ein Mangel. Wie entstehen Risse? Im Vergleich zu seiner Druckfestigkeit hat Beton nur eine sehr geringe Zugfestigkeit. Die Zugspannungen müssen von der Bewehrung übernommen werden. Damit der Bewehrungsstahl Zugspannungen aufnehmen kann, muss er zunächst gedehnt werden. Sobald die Stahldehnung die Dehnfähigkeit des Betons überschreitet, entstehen Risse. Hier ist der Statiker gefordert, der die große Rissbreite eines Einzelrisses auf mehrere feine Risse mit unschädlicher Rissbreite verteilt. Die planmäßige Be schrän kung der Rissbreite und die zugehörigen zulässigen Rissbreiten sind in der DIN 1045-1 geregelt: Stahlbeton, trocken oder ständig nass 0,4 mm Stahlbeton, nass 0,3 mm Stahlbeton, nass und chloridbelastet 0,3 mm Werden diese zulässigen Rissbreiten eingehalten, sind die Risse im Regelfall unbedenklich. Bereits sehr feine Risse können einen Mangel darstellen. So beträgt die zulässige Rissbreite bei Spannbeton wegen der Korrosionsanfälligkeit der Spannstähle nur 0,2 mm, bei Wasserbehältern wird die Gebrauchstaug- lichkeit bereits durch Risse mit mehr als 0,1 mm eingeschränkt. Deutlich darüber hinausgehende Rissbreiten können die Ge brauchstauglichkeit, die Dauerhaftigkeit oder so gar die Standsicherheit gefährden. Die Ursachen Die Ursachen für die Überschreitung der zulässigen Rissbreite sind vielfältig und reichen von der mangelhaften Planung und Ausführung bis hin zur unvorhersehbaren Überlastung des Bauteils: Falsche Lastannahmen oder Bemessung Unberücksichtigte Temperaturzwängungen Fehlerhafte Rissbreitenbeschränkung Fehlerhaft verlegte Bewehrung Zu hoher Wasser/Zement-Wert Mangelhafte Nachbehandlung Erdbeben Fahrzeuganprall Brand, Explosion Quelle: Geologisches Landesamt Baden-Württemberg Selbst wenn breite Einzelrisse eine Gebrauchstauglichkeit nicht immer unmittelbar einschränken, ist die Dauerhaftigkeit des Bauteils gefährdet. Der Korrosionsschutz Der Korrosionsschutz der Bewehrung spielt hier eine besondere Rolle: Normalerweise ist der Be wehrungsstahl durch den Beton vor Korrosion ge - schützt. Gelangen durch Risse Wasser oder Chemi kalien beispielsweise Tausalze zum freiliegenden Stahl, korrodiert dieser, vergrößert dadurch sein Volumen und sprengt schließlich die Betonüberdeckung ab. Zudem kann Korrosion den Querschnitt des Bewehrungsstahls reduzieren, wodurch mittelfristig die Standsicherheit des Bauteils gefährdet wird. Die systematische Sanierung des gerissenen Bau teils ist deshalb unabdingbar. Eine bewährte In standsetzungsmaßnahme ist dabei die Riss injektion. Darunter versteht man das Injizieren von speziellen Reaktions harzen oder mineralischen Füllgütern in Risse oder Hohl räume. 4 Einleitung
Die Bestandsaufnahme Grundlage für gute Entscheidungen Zuerst kommt die Diagnose Vor der Planung von Injektionsarbeiten gilt es, eini ge Rahmenbedingungen, die sogenannten Rissmerkmale, zu erfassen. Die DAfStb-Richtlinie»Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen«enthält eine Aulistung aller zu untersuchenden Merkmale. Zunächst werden alle Risse sorgfältig erfasst und dokumentiert. Bei Rissbildung mit erheblicher Bedeutung für die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit des Bauwerks oder des Bauteils ist auf folgende Punkte zu achten: Rissart (Trennriss oder Oberlächenriss) Rissverlauf Rissbreite Rissbreitenänderung (kurzzeitig, täglich, langzeitig) Rissursache vorangegangene Maßnahmen Zugänglichkeit Feuchtezustand der Risse Zustand der Risslanken Jetzt können fundierte Aussagen getroffen und besondere Hinweise für die Ausführung gegeben werden: Notwendigkeit der Rissverpressung Ziel und Art des Füllens Risiken erneuter Rissbildung Warum und wann wird wie verfüllt? Die DAfStb-Richtlinie»Schutz und In standsetzung von Betonbauteilen«unterscheidet in der Riss in jektion folgende Anwen dungsziele: Schließen von Rissen Abdichten von Rissen Kraftschlüssiges Verbinden der Risslanken Dehnfähiges Verbinden der Risslanken Kraftschlüssiges und dehnfähiges Verbinden von Risslanken schließen sich gegenseitig aus. Selbst wenn Risse die Funktion eines Bauteils nicht einschränken, ist dennoch dessen Dauerhaftigkeit gefährdet. Diagnose 5
Die Rissfüllstoffe Beton abdichten und verstärken Epoxidharze (EP) Diese Materialien sind zum kraftschlüssi gen Ver bin den von Riss lanken bestimmt. Sie sind in der La ge, auf - tretende Kräfte verformungsfrei von einer Risslanke zur anderen zu übertragen. Kraft schlüs siges Füllen mit EP- Harzen ist nur bei trockenen Rissen möglich. Polyurethanharze (PUR) Diese Injektionsharze dienen zum dehn fähigen Verbin den von Risslanken. Sie stellen einen zuverlässigen Kor rosionsschutz der Stahl be wehrung her. Mit PUR-Harzen können auch feuchte Risse, und Risse mit an stehendem Wasserdruck, dauerhaft abgedichtet werden. Zementleime (ZL) Dieses mineralische Injektionsma teria l wird zum Füllen von trockenen und feuchten Rissen und von Hohlräumen in Betonbauteilen sowie der Verstärkung von hauf werks porigem Beton angewendet. Rissfüllstoffe im Überblick Bindemittelbasis Eigenschaften Anwendungsbereich Produktname Kraftschlüssig Dehnfähig StoJet PIH 100 Polyurethan 2-komponentig StoJet PIH NV Polyurethan 2-komponentig, niedrigviskos, langsamhärtend StoJet PU VH 100 Polyurethan 1-komponentig, schnellschäumend 2) StoJet IHS Epoxidharz 2-komponentig, schnellhärtend StoJet IHS 93 Epoxidharz 2-komponentig, niedrigviskos StoCrete ZL Zementleim 2-komponentig sehr gut gut 1) Vorinjektion mit StoJet PU VH 100 2) Nachinjektion mit StoJet PIH 100 oder StoJet PIH NV 3) Vornässen 6 Rissfüllstoffe Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Feuchtezustand Trocken Feucht Nass Fließendes Wasser Verarbeitung Tränken Injektion Schlauchinjektion 1) 1) 2) 3) Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten. Rissfüllstoffe 7
Die Packer Für jede Rissart Schlagbohrpacker StoJet P 210 Durchmesser 10 mm Der Schlag bohr pa cker StoJet P 210 aus einem spe ziellen Ma te ri alver bund ist zur Injektion von Epo xid- und Polyure th an har zen und für alle Rissarten geeig net. Er kommt dann zum Ein satz wenn mit hohen Drü cken gear bei tet und der Riss von innen nach außen ge füllt werden soll. Bohrpacker StoJet P 214 Durchmesser 13 mm Der Bohrpacker StoJet P 214 aus Mes sing mit 2-fach-Dich tung und Sollbruch stel le ist zur Injek tion von Epoxid- und Polyurethan har zen und für alle Rissarten geeignet, wenn mit ho hen Drücken ge arbeitet und der Riss von innen nach außen ge füllt werden soll. Schlagpacker StoJet P 106/110/113 Durchmesser 6/10/13 mm Uni verselle Einfüll stut zen zur kraft - schlüssigen, dehn fähigen oder verfüllenden Riss in jektion im Hoch- und Inge nieur bau. Tro cke ne und feuchte Risse werden wie bei Klebepackern, je doch mit höheren Drücken von der Bau teilober läche mit Epoxid- und Polyure thanharzen verfüllt. Klebepacker StoJet K 300/400 Die Packer StoJet K 300/400 werden bei trockenen Rissen ver wendet. Das Füllgut wird mit ge ringen Drücken (max. 60 bar) von der Oberläche in den Riss einge bracht. Da zum Set zen des Packers keine Boh rung nötig ist, kann er prob lem los bei dünnen Bauteilen, solchen mit dichter Bewehrung, bei Spann be ton und sehr gut zum Füllen von Ober lächenrissen eingesetzt werden. 8 Packer Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Schlagbohrpacker StoJet P 210 Bohrpacker StoJet P 214 Schlagpacker StoJet P 106/110/113 Klebepacker StoJet K 300/400 Injektionspacker im Überblick Eigenschaften Produktname Typ Injektionsharz/ Füllgut StoJet K 300 Klebepacker Polyurethan- oder Epoxidharz StoJet K 400 Klebepacker Mineralisches Füllgut StoJet P 106/ P 110 Schlagpacker Polyurethan- oder Epoxidharz StoJet P 113 Schlagpacker Polyurethan- oder Epoxidharz StoJet P 210 Schlagpacker Polyurethan- oder Epoxidharz StoJet P 413 Schlagpacker Mineralisches Füllgut StoJet P 214 Bohrpacker Polyurethan- oder Epoxidharz Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten. Packer 9
Die Verdämmung Bewährte Materialien Die Verdämmung dient der vorüber - ge hen den Ab dich tung des Ris ses auf der Bau teilober lä che. Zum einen, um den erfor derlichen Injektionsdsdruck aufbauen zu kön nen und zum anderen, um das Aus lau fen des Füllgutes wäh rend der In jektion bis zum Aushärten zu verhindern. Eine me chani sche Vor be reitung des Unter grun des gewähr leistet gute Haf tung der Verdämm mate ri a lien. Die Rissenden bleiben auf eine Länge von et wa 3 cm un ver dämmt, um das Ent weichen der verdräng ten Luft und eine Füll kontrolle des Risses zu er mög li chen. Der elastische Riss-Verdämmspachtel StoJet PUK StoJet PUK ist ein lösemittelfreier, zweikomponentiger, elastischer Rissverdämmspachtel und Kleber. Er wird bei der Injektion von Rissen in Bauteilen mit dyna mi scher Belastung im Hoch- und Inge ni eurbau nach ZTV- ING zur elastischen Verdämmung der Risse eingesetzt. Außer dem werden mit StoJet PUK die Kle bepacker StoJet K 300 und StoJet K 400 auf die Bauteil ober lächen geklebt. StoJet PUK kann nach den Injektionsarbeiten durch Erwärmen mit dem Indus trieföhn mit wenig Aufwand entfernt werden. Der Schnellreparaturmörtel StoCrete SM StoCrete SM ist ein einkomponentiger, kunststoffmodiizierter Zementmörtel für den Einsatz im Hoch bau als schnellhärtender Reproilierungs- und Feinmörtel. Bei der Injektion von starren Rissen und bei feuchten Un - ter gründen wird StoCrete SM zur Rissverdämmung eingesetzt. Stopfmörtel StoCre te STM Tritt während der Injektionsarbeiten eine Leckage in der Verdämmung auf, wird diese mit einer Repara tur plombe aus dem Stopfmörtel StoCre te STM zuverlässig abgedichtet. Auch bei Abdich tungs arbeiten ge gen Wasserdruck leistet StoCrete STM durch seine extrem kurze Ab bindezeit gu te Dienste. 10 Verdämmung Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Die Injektion Perfekte Resultate Ist die Verdämmung ordnungsgemäß aufgebracht und die Durchgängigkeit der Packer geprüft, kann mit dem Injiziieren des Füllgutes begonnen werden. Die Injektion erfolgt bei senkrechten Rissen immer von unten nach oben, bei horizontal verlaufenden Rissen immer einsinnig. Dazu wird der erste Nippel auf den untersten ersten Packer geschraubt. Nun wird das Füllgut unter Beachtung des zulässigen Injektionsdrucks so lange injiziert, bis es beim nächsten Packer wieder austritt, dort wird dann der nächste Nippel montiert der Arbeitsvorgang wiederholt sich. Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten. Injektion 11
Die Injektionsprodukte Sicher für alle Anwendungsziele Die Epoxidharze StoJet IHS StoJet IHS ist ein lösemittelfreies, nicht pigmentiertes, niedrigviskoses 2-Komponenten-Injektionsharz auf Epoxidharz basis mit formulierten Amin-Härtern. Es dient zum kraftschlüssigen Verpressen von trockenen Rissen in Betonbauteilen. Durch seine niedrige Vis kosität und die gute Kapillaraktivität ist StoJet IHS geeignet zum Füllen von feinen Ris sen. Durch die hohe Zugfestigkeit werden Risslanken zuverlässig miteinander verklebt. Zu verwendende Packer: StoJet P 106, StoJet P 110, StoJet P 113 und StoJet K 300. StoJet IHS 93 StoJet IHS 93 ist ein lösemittelfreies, nicht pigmentiertes und niedrigviskoses 2-komponentiges Injek tionsharz auf Epoxid harz basis. StoJet IHS 93 ist fremdüberwacht und nach ZTV- ING für das Schlie ßen, Abdichten und kraftschlüssige Verbinden trockener Risse zertiiziert und von der BASt gelistet. Durch seine niedrige Viskosität und gute Kapillaraktivität ist StoJet IHS 93 besonders zum Füllen von feinen Rissen geeignet. Durch die hohe Zugfestigkeit und den geringen Volu menschwund von StoJet IHS 93 werden Riss lan ken kraftschlüssig miteinander verbunden. Zu verwendende Packer: StoJet P 210, StoJet P 214 und StoJet K 300. 12 Injektionsprodukte Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Die Polyurethanharze Mineralische Injektionsprodukte StoJet PIH 100 StoJet PIH 100 ist fremdüberwacht und nach ZTV-ING für das Abdichten und dehnfähige Verbinden zertiiziert und von der BASt gelistet. StoJet PIH 100 ist für die Injektion in trockene, feuchte und wasserführende Risse geeignet. In unter Druck wasserführenden Risse ist zunächst die Wasserzufuhr mit einer Injektion von StoJet PU VH 100 zu unterbrechen. StoJet PIH NV StoJet PIH NV ist durch seine sehr niedrige Visko sität und lange Verarbeitungszeit besonders für die Schlauchinjektion und zur Injektion feiner Risse geeignet. Bei niedrigen Temperaturen kann StoJet PIH NV durch Zugabe eines speziellen Katalysators beschleunigt werden. StoJet PIH NV eignet sich zum Abdichten und dehnfähigen Verbinden tro ckener, feuchter und wasserführender Risse. Bei unter Druck wasserführenden Rissen wird die Was ser zu fuhr zunächst mit StoJet PU VH 100 gestoppt und der Riss anschließend mit StoJet PIH NV abgedichtet. StoCrete ZL StoCrete ZL ist ein kunststoffvergütetes, zementgebundenes Füllgut. Es kommt beim kraftschlüssigen Füllen von Hohlräumen und Rissen größer 0,8 mm in Beton zum Einsatz. Sto- Crete ZL schließt, füllt und dichtet trockene und feuchte Risse und Hohlräume in Beton. Trockene Risse müssen über die Packer vorgenässt werden. Durch Injektion von StoCretec ZL wird die Druckfestigkeit von hohlraumreichem Beton erhöht. Die Injektion wird im Niederdruckverfahren durchgeführt. Die Injek tions drücke betragen dabei 1 bis 10 bar. StoCre te ZL zeichnet sich durch höchste Fließfähig keit und bleibende Homogenität, hohe Ein dringtiefe auch bei feinen Rissen sowie ge ringen Volumenschwund aus. Zu verwendende Packer: StoJet P 413 und StoJet K 400. StoJet PU VH 100 StoJet PU VH 100 ist fremdüberwacht und nach ZTV-ING als schnellschäumendes PUR (SPUR) für die vorübergehende Verminderung des Wasser zulusses zertiiziert und gelistet. Zur dauerhaften Abdichtung ist der Riss anschließend mit StoJet PIH 100 oder PIH NV zu füllen. Zu verwendende Packer: StoJet P 210 und StoJet P 214. Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten. Injektionsprodukte 13
Die Arbeitsschritte im Beispiel Wie am besten vorgegangen wird 1 2 3 Untergrund vorbereitung Packer kleben Verdämmen 4 5 6 Kegelnippel einschrauben Injektion Nachinjektion 7 Reinigung von Werkzeugen, Geräten und Maschi nen StoDivers EV 100 Zur Reinigung von mit Epoxidharz bzw. Polyurethanharz verschmutzten Arbeitsgeräten. StoJet NR Nachreiniger und Konservierungs mittel für die Injektionsanlage. Verdämmung entfernen 14 Arbeitsschritte Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Maschinen und Geräte Technik erleichtert die Arbeit Stellt sich bei der Sanierung eines Betonbauwerks die Aufgabe, Risse reibungs los und sicher zu füllen, ist zuverlässige Maschinentechnik unverzichtbar. Empfohlene, weil bewährte Hersteller und Lieferanten rüsten den Proi mit erstklassigen, hoch efizienten Geräten aus. Injektionspumpen für Reaktionsharze: WIWA Wilhelm Wagner GmbH & Co. KG Gewerbestraße 1-3 35633 Lahnau Telefon 06441 6090 info@wiwa.de www.wiwa.de Greifkupplungen, Schiebe - kupplungen, Zubehör: PPW-POLYPLAN-WERKZEUGE GmbH Riekbornweg 20 22457 Hamburg Telefon 04055 97260 www.polyplan.com Injektionspumpen und Rührwerke für Zementleim: DESOI GmbH Gewerbestraße 16 36148 Kalbach-Mittelkalbach Telefon 06655 96360 www.desoi.de Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten. Geräte 15
StoCretec GmbH Gutenbergstraße 6 65830 Kriftel (bei Frankfurt a. M.) Zentrale Telefon 06192 401-0 Telefax 06192 401-325 Technisches InfoCenter Telefon 06192 401-104 Telefax 06192 401-105 info.stocretec.de@stoeu.com www.stocretec.de Vertriebsregionen Deutschland Sto AG Sto AG Vertriebsregion Vertriebsregion Mitte Baden-Württemberg Ullsteinstraße 98 106 August-Fischbach-Straße 4 12109 Berlin-Tempelhof 78166 Donaueschingen Telefon 030 707937-100 Telefon 0771 804-222 Telefax 030 707937-130 Telefax 0771 804-206 VR.Mitte.de@stoeu.com VR.BW.de@stoeu.com Sto AG Sto AG Vertriebsregion Bayern Vertriebsregion Nord Magazinstraße 83 Am Knick 22-26 90763 Fürth 22113 Oststeinbek Telefon 0911 76201-21 Telefon 040 713747-100 Telefax 0911 76201-48 Telefax 040 713747-120 VR.Bayern.de@stoeu.com VR.Nord.de@stoeu.com Sto AG Vertriebsregion Nordrhein-Westfalen Marconistraße 12 14 50769 Köln-Feldkassel Telefon 0221 70925-123 Telefax 0221 70925-148 VR.NRW.de@stoeu.com Sto AG Vertriebsregion Rhein-Main Gutenbergstraße 6 65830 Kriftel Telefon 06192 401-411 Telefax 07744 57-2995 VR.RheinMain.de@stoeu.com Hauptsitz Sto AG Ehrenbachstraße 1 79780 Stühlingen Telefon 07744 57-0 Telefax 07744 57-2178 infoservice@stoeu.com www.sto.de Tochtergesellschaften der Sto AG im Ausland Österreich Schweiz Der Lieferservice für StoCretec Sto Ges.m.b.H. Sto AG erfolgt durch die Sto AG. Richtstraße 47 Industriestrasse 17 A-9500 Villach CH-4553 Subingen Telefon +43 4242 33133 Telefon +41 32 6744141 Informationen Telefax +43 4242 34347 Telefax +41 32 6744151 über internationale Vertriebsinfo@sto.at sto.ch.subingen@stoeu.com partner erhalten Sie unter: www.sto.at www.stoag.ch Telefon +49 7744 57-1131 Art.-Nr. 09661-016 Rev.-Nr. 06/06.11 Printed in Germany