Referat vom 11. Dezember 2014 Themen A) Begriffserklärung EN 1405 (Leitfaden für Betonschutz und Instandstellung) B) Begriffserklärung DAfStb C) Abdichten von wasserführenden Rissen D) Abdichten von Arbeitsfugen E) Betoninstandsetzung Ruedi Kaufmann
A) Begriffserklärung EN 1405 Leitfaden für Beton-Schutz- und Instandsetzungs-Systeme nach europäischem Standard EN 1504 Ziel: Europaweite Anwendung von Instandsetzungsprodukten ohne Berücksichtigung zusätzlicher nationaler Regelungen Gültigkeit: 01.09.2009; spätestens zu diesem Zeitpunkt enden alle nationalen Regelungen
Teil 5: Injektion von Bauteilen
Prinzip 1 (PI): Schutz gegen Eindringen von Wasser Prinzip 4 (SS): Verstärkung
B) Begriffserklärung DAfStb Der deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) ist ein seit über 100 Jahren national und international anerkanntes und angesehenes technischwissenschaftliches Fachgremium zur Förderung des Betonbaus als sichere, dauerhafte, wirtschaftliche und umweltfreundliche Bauart. Der DAfStb bildet die Plattform, auf der die wesentlichen Aktivitäten des Betons- und Stahlbetonbaus im Bereich der Forschung sowie der Regelwerke zusammenlaufen.
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 1. Injektionen 2. Aufstemmen (Spitzen) 3. Rissüberbrückende Beschichtungen
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 1. Injektionen (EN 1504-5 Injektionen von Betonbauteilen) 1.1. Dehnbares Füllen von Rissen Prinzip 1 (PI) 1.2. starres Füllen von Rissen Prinzip 1 (PI) und Prinzip 4 (SS) 1.3. kraftschlüssiges Füllen von Rissen Prinzip 4 (SS) Prinzip 1 (PI) Schutz gegen das Ein- oder Ausdringen von Stoffen Herstellen einer Wasserdichtheit Füllen von Rissen Schutz der Armierungseisen vor Korrosion Prinzip 4 (SS) Verstärken Herstellung Dichtigkeit Kraftschlüssige Verbindung zum Wiederherstellen der Tragfähigkeit (trockener Beton erforderlich) Vorteile Massnahme mit grosser Wirkung nachhaltige Abdichtung Armierungseisen werden vor Korrosion geschützt Abdichtung kann auch bei stark fliessendem Wasser erfolgen (nicht bei Epoxiharzen!) Nachteile Zeitintensive Arbeit Kosten: Installation ca. 500.--, Injektion ab 6.00 m1 = ca. Fr. 275.--/m1
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 1.1. Dehnbares Füllen von Rissen mit reaktiven Polymerprodukten Prinzip 1 (PI) Arbeitsprinzip Anbohren im Rissbereich im Abstand von max. 12 cm (ca. ½ Wandstärke) Setzen von Injektionspackern Anschliessen Hochdruckmaschine (elektrische Membranpumpe) und Verpressen des Injektionsmaterials unter kontrolliertem Druck (20 150 bar)
C) Abdichten von wasserführenden Rissen mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: StoCretec: Rauh Betonschalungen AG: MC Injekt 2300 flow (elastisches Injektionsharz) MC Injekt 2033 (schnell schäumendes Injektionsharz) StoJet PU 700 (elastisches Injektionsharz) StoJet PU 800 (schnell schäumendes Injektionsharz) PUR-O-RIP (elastisches Injektionsharz) PUR-O-STOP (schnell schäumende Injektionsharz Bei Verpressungen von Rissen mit Acrylat-Harzen ist infolge hohem Salzgehalt im Aktivator Vorsicht bezüglich einer möglichen Korrosionsgefährdung der Armierungseisen geboten.
C) Abdichten von wasserführenden Rissen Ausführungsbeispiele
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 1.2. starres Füllen von Rissen mit hydraulischem Bindemittel (Zementen) Prinzip 1 (PI) und Prinzip 4 (SS) Arbeitsprinzip Anbohren im Rissbereich im Abstand von max. 12 cm (ca. ½ Wandstärke) Setzen von Injektionspackern Anschliessen Schneckenpumpe und Verpressen des Injektionsmaterial unter kleinem Druck (5 20 bar) mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: Centricrete FB
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 1.3. kraftschlüssiges Füllen von Rissen mit reaktiven Polymerprodukten (Epoxiharze) Prinzip 4 (SS) Arbeitsprinzip Anbohren im Rissbereich im Abstand von max. 12 cm (ca. ½ Wandstärke) Setzen von Injektionspackern Anschliessen Hochdruckmaschine (elektrische Membranpumpe) und Verpressen des Injektionsmaterials unter kontrolliertem Druck (20 150 bar) mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: MC-Injekt 1264 Sika AG: Sikadur-52 Injektion Sto AG: StoJet IHS Rauh Betonschalungen AG: Hydropox EP+
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 2. Aufstemmen von Rissen Prinzip 1 (PI) Schutz gegen Eindringen von schädlichen Stoffen in den Beton
C) Abdichten von wasserführenden Rissen Arbeitsprinzip Mechanisches Ausweiten der Risse mittels Elektrospitzhammer, Fugentrennmaschine etc. Reinigen der Fugenflanken Verfüllen mit einem geeigneten Abdichtungs-/Polymermörtel oder einem Injektionsharz Hinweis: Diese Abdichtungsmethode kann nur ausgeführt werden, wenn kein fliessendes Wasser im Riss vorhanden ist Bei drückendem Wasser Injektionen Die Armierung wird nicht geschützt. CO2/H2O und chemische Stoffe dringen in den Beton ein mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: StoCretec: MC Fix-St (Schnellstoppmörtel) StoPox SK41 (Epoxikleber)
C) Abdichten von wasserführenden Rissen 3. Rissüberbrückende Beschichtungen Prinzip 1 (PI) Schutz gegen Eindringen von schädlichen Stoffen in den Beton Arbeitsprinzip Mechanisches Aufrauen des Untergrundes Auftragen Flüssigkunststoffabdichtung oder Combiflexband Hinweis: nur ausführbar, wenn kein fliessendes Wasser Armierung wird nicht geschützt Bauphysik (Dampfdruck) beachten, sonst Blasenbildung
C) Abdichten von wasserführenden Rissen mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: MC-DUR Kleber PU 47 StoCretec: StoEfkaprene TMS Sika: Sikalastic - 801
D) Abdichten von Arbeitsfugen in Neubauphase 1. Injektionsschlauch 2. Nachträgliches Abdichten mittels Injektionen 3. Abdichten von Arbeitsfugen mit Fugenbändern Wichtig: kein Vermischen von verschiedenen Abdichtungssystemen gewählte Abdichtungsebene beibehalten!
D) Abdichten von Arbeitsfugen 1. Injektionsschlauch Der verfüllbare Injektionsschlauch wird auf die erhärtete Betonoberfläche der 1. Betonieretappe mittels Clips zirka alle 25 cm befestigt. Das Ausinjizieren der Schläuche sollte infolge Schwinden und Kriechen des Betons möglichst spät ausgeführt werden. Durch das injizierte PU-Harz werden die Armierungseisen im Arbeitsfugenbereich vor Korrosion geschützt.
D) Abdichten von Arbeitsfugen 2. Nachträgliches Abdichten von Arbeitsfugen mittels Injektionen Ausführungsprinzip analog Kapitel C): 1. Injektionen (EN 1504-5 Injektionen von Betonbauteilen) 1.1. Dehnbares Füllen von Rissen Prinzip 1 (PI) 1.2. starres Füllen von Rissen Prinzip 1 (PI) und Prinzip 4 (SS) 1.3. kraftschlüssiges Füllen von Rissen Prinzip 4 (SS)
D) Abdichten von Arbeitsfugen 3. Abdichten von Arbeitsfugen mit Fugenbändern Folgende Systeme sind auf dem Markt erhältlich: Fugenblech: günstig / heikel (Schwinden / Bewegungen) Körperfugenband/Randfugenband: gute Lösungen, erfordert sorgfältiges Verlegen Combiflexband: gute Lösung, erfordert sorgfältige Untergrundvorbereitung und Verklebearbeit Problem im Winter! zum Teil hinterläufig
E) Betoninstandsetzung 1. Erklärung Karbonatisierung des Betons 2. Betonschutz/Wirkung 3. Betoninstandsetzung/Reprofilierung 4. Flächenbeschichtungen 5. Verschliessen von Schalungsbindelöchern 6. Einläufe verschliessen 7. Verstärkung mit CFK-Lamellen
E) Betoninstandsetzung 1. Erklärung Karbonatisierung des Betons Neuer Beton hat eine hohe Alkalität, PH-Wert ca. 14.5. Durch die Karbonatisierung (natürlicher Prozess) durch immer vorhandene CO2-Gase wird dieser PH-Wert gesenkt bis zur neutralen Phase. Dadurch ist die Armierung nicht mehr geschützt. Durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit und Sauerstoff beginnt die Korrosion zu wirken. Infolge Volumenzunahme des korrodierenden Eisens (Zunder) wird der Beton abgesprengt. Die Karbonatisierungstiefe kann bei Sondagen mittels Aufbringen einer Phenolphthalein-Lösung sichtbar gemacht werden. Bei einem PH-Wert zwischen 9 bis 13 verfärbt sich die Lösung violett.
E) Betoninstandsetzung Durch bestehende Risse können Wasser und Salze zu einer partiellen Korrosion führen
E) Betoninstandsetzung 2. Betonschutz / Wirkung 2.1. Hydrophobierungen 2.2. Betonschutzanstriche / Lasuren 2.3. Betonschutz-Beschichtungen Ein rechtzeitig aufgebrachter Betonschutz verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit und bremst die Karbonatisierung. Die verschiedenen Verfahren werden nachstehend erklärt:
E) Betoninstandsetzung 2.1. Hydrophobierungen Günstiges Anstrichsystem mit guter Wirkung. Das System verliert jedoch seine Wirkung nach zirka 5 Jahren. mögliche Produkte (Liste unvollständig) Sika AG: Sikagard 705 L StoCretec: StoCryl HP 200
E) Betoninstandsetzung 2.2. Betonschutz-Anstriche / Lasuren Erfordern eine Grundierung und einen 2maligen Anstrich Sehr gute Wirkung mit ca. 20 Jahre langer Wirkungsdauer mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: Sika AG: StoCretec: Betonflair W Sikagard 674 Lasur W Sikagard 675 W Elastocolor StoCryl V100 Sto Bilazo TU
E) Betoninstandsetzung 2.3. Betonschutz-Beschichtungen (schwerer Betonschutz) Diese wird mit Reaktivharzen (Epoxi / PUR) ausgeführt und erfordert eine genaue Hinterfragung vieler bauphysikalischer Einflüsse (Hinterfeuchtung / Dampfdruck etc.). Ein schwerer Betonschutz darf nur durch eine Spezialfirma ausgeführt werden. mögliche Produkte (Liste unvollständig) Sika AG: Sikagard 63 N
E) Betoninstandsetzung 3. Betoninstandsetzung / Reprofilierung 3.1. Freispitzen von Armierungseisen 3.2. Korrosionsschutz an Armierungseisen 3.3. Haftbrücke und Reprofilierung
E) Betoninstandsetzung 3.1. Freispitzen von Armierungseisen Das Freilegen der Armierungseisen erfolgt mittels elektrischem Abbauhammer oder mit Wasserhöchstdruck (ca. 2500 bar) Das Armierungseisen muss im korrodierten Bereich auf der der ganzen Länge freigelegt werden. Nach dem Spitzen erfolgt eine Kontrolle auf der Betonoberfläche mittels Abklopfen. Allfällige zusätzliche Schadstellen werden damit gefunden. 3.2. Korrosionsschutz an Armierungseisen Das korrodierte Armierungseisen wird mittels Sandstrahlen oder mechanischem Bürsten auf einen Reinheitsgrad von SA 2 gereinigt (metallisch blank). Anschliessend erfolgt ein 2maliger Anstrich mit einem zementgebundenen Korrosionsschutz. Somit ist das Eisen auf der behandelten Länge vor Feuchtigkeit geschützt.
E) Betoninstandsetzung 3.3. Haftbrücke und Reprofilierung Der vorgenässte Beton wird im Ausbruchbereich mit einer Haftbrücke (zementgebunden) angestrichen. Nass in nass wird ein werkfabrizierter Reprofiliermörtel der Klasse R3 oder R4 eingebracht. Faserverstärkte Mörtel können Ueberkopf eingebaut werden. Ein nachhaltiger Schutz vor Feuchtigkeit und CO2-Gasen erfolgt mittels den in Kapitel 2) Betonschutz/Wirkung aufgeführten Verfahren.
E) Betoninstandsetzung mögliche Produkte (Liste unvollständig) MC-Bauchemie: Nafufill KM 250 Sika AG: Mapei: Sika Mono Top 412 (R4) Sika Mono Top 352 N (R3) Mapegrout Tissotropico
E) Betoninstandsetzung 4. Flächenabdichtungen Vollflächige Abdichtungen erhöhen die Funktionalität sowie die Lebensdauer des Betonbauwerkes enorm. Der Beton und die Armierung werden nachhaltig vor Eindringungen korrosionsfördernder Stoffe geschützt (Wasser, Chemikalien, biologische Einwirkungen).
E) Betoninstandsetzung 5. Verschliessen von Schalungsbindelöchern Ein in der Praxis bewährtes Abdichten von Bindelöchern kann wie folgt ausgeführt werden: Anschleifen Beton und Reinigen mit Bürste Auftragen Epoxikleber 10/10 cm Zuschneiden und Aufkleben einer Hypalonfolie (Combiflex-Streifen) von ca. 10 / 10 cm Mit Gummiroller andrücken
E) Betoninstandsetzung 6. Verstärken mit CFK-Lamellen Eisenbeton-Bauwerke können bei Nutzungsänderungen (Mehrlast / Aenderung Statik) durch Aufkleben von CFK-Lamellen in der Zugzone nachhaltig verstärkt werden. Die vorgefertigten Kohlenfaser-Lamellen werden mittels einem geprüften 2Komponenten-Epoxikleber auf die vorbereitete Oberfläche aufgeklebt. Diese Kohlefasern können eine enorme Zugkraft aufnehmen. Die Dimensionierung erfolgt durch den Bauingenieur. Das Verkleben sollte durch eine Fachfirma ausgeführt werden.
Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragenbeantwortung Das Referat ist unter www. isosan.ch/media verfügbar