Untersuchungen zur Wirksamkeit von MasterPel 78 im Hinblick auf einen Frost-Taumittel-Angriff auf Beton I.) Welchen Einfluss hat die MasterPel 78 auf den Frost-Taumittel- Widerstand und die Wasseraufnahme eines neuwertigen Betons? Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurden Betonwürfel auf einer geschalten Seitenfläche mit 2g/m² MasterPel 78 imprägniert und der Prüfung des Frost- Taumittel-Widerstands nach dem CDF-Verfahren unterzogen. Die Wasseraufnahme wurde nach DIN 52617:1987 geprüft. Als Beton wurde ein C 25/3 LP-Beton mit CEM I Zement verwendet. Ergebnisse FTW-Prüfung 3 25 Abwitterung [g/m²] mittlere Abwitterung mit MasterPel 78 mittlere Abwitterung ohne Imprägnierung Abwitterung [g/m 2 ] 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 Interpretation der Ergebnisse Die Prüfung der Wasseraufnahme zeigt, dass die Betonoberfläche durch Auftrag von MasterPel 78 bei Dauerbenetzung über einen Zeitraum von bis zu 14 Wechsel signifikant besser abgedichtet und gegen eindringende Flüssigkeit geschützt werden kann als unbehandelter Beton. 1
Interessant ist der Verlauf der Abwitterung über den Prüfzeitraum. Während nach 7 Tagen (=14 FTW) noch ein deutlicher Unterschied zwischen beiden Serien besteht, stellt sich am Ende der Prüfung die annähernd gleiche Abwitterung ein. Bemerkenswert an diesem Ergebnis ist jedoch, dass ein Prüfungszeitraum von 7 Tagen, d. h. 14 Frost-Tauwechseln, in etwa, je nach veröffentlichter Literatur, einer Realbelastung von ca. 15-25 Jahren (bzw. bei 28 Wechsel 3-5 Jahre) in einem mitteleuropäischen Klima entspricht (Quelle: Nachbehandlung von Waschbetonoberflächen, Wissenschaftlicher Kurzbericht Nr. 31,211 Dipl.-Ing. Jens Skarabis, Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen) Dies legt die Schlussfolgerung nahe, dass MasterPel 78 die Eigenschaften eines Betons in diesem Zeitfenster signifikant verbessern kann. II.) Wie verhält sich ein Beton ohne erhöhten Frost-Taumittel-Widerstand bei Einsatz von MasterPel 78? Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurden aus einem Beton C 25/3 (34 kg/m³ CEM I 32,5; BV; w/z,47) Würfel hergestellt, die auf einer Schalungsseite mit 2 g/m² MasterPel 78 imprägniert wurden. Die anschließende Frost-Tausalz-Prüfung erbrachte die nachfolgend dargestellten Ergebnisse. FTW-Prüfung Abwitterung [g/m2] 35 3 25 2 15 1 5 Versuch A mittlere Abwitterung ohne Imprägnierung mittlere Abwitterung mit MasterPel 78 Grenzwert = 15 g/m² - Unterbrechung des FTW für 1 Woche - Nachimprägnierung mit MasterPel 78 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 2
Interpretation der Ergebnisse Nach etwa 4 FTW zeigen die nicht imprägnierten Betonoberflächen einen deutlichen Anstieg der Abwitterungswerte, um nach etwa 16 FTW den Grenzwert von 15 g/m² zu durchbrechen. Der imprägnierte Beton dagegen zeigt bis zum 14. FTW eine sehr niedrige Abwitterung, die auf einen hohen Widerstand gegen Frost-Tausalz- Einwirkung schließen lässt. Nach 14 FTW wurden die imprägnierten Proben erneut behandelt, um den FT- Widerstand aufrecht zu erhalten. Der Verlauf der Kurve für den 14. bis 3. FTW bestätigt diese Erwartung eindrucksvoll. Der Abwitterungswert bleibt mit letztendlich 341 g/cm² auf einem für diesen Beton ungewöhnlich niedrigen Wert. III.) Wie verhält sich ein Beton im Gebrauchszustand, der erst nach einer bestimmten Zeit mit MasterPel 78 behandelt wird? Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde der gleiche Beton wie in II.) verwendet. Der Gebrauchszustand wurde durch die Einwirkung von 4 FTW auf nicht imprägnierte Betonproben simuliert, so dass eine gewisse Vorschädigung des Betons erreicht wurde. Danach wurde eine Serie mit 2 g/m² MasterPel 78 behandelt und beide Serien der CDF-Prüfung unterzogen. Ergebnisse Versuch B 14 12 - Unterbrechung des FTW für 1 Woche - Erstimprägnierung mit MasterPel 78 Grenzwert = 15 g/m² Abwitterung [g/m2] 1 8 6 mittlere Abwitterung ohne Imprägnierung 4 mittlere Abwitterung mit MasterPel 78 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 3
Interpretation der Ergebnisse Auch hier zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen dem imprägnierten und unbehandelten Beton. Nach 18 FTW betrug der Mittelwert der Abwitterung des imprägnierten Betons 241 g/m², während der unbehandelte Beton 1144 g/m² aufwies. Offensichtlich ist es sinnvoll, auch Betone im Gebrauchszustand nachträglich zu imprägnieren, um eine deutliche Verlangsamung der Schädigung durch Frost-Taumittel-Einwirkung zu erreichen. IV.) Wie verhält sich ein Beton im Gebrauchszustand, beim Einsatz von MasterPel 78 als Massenhydrophobierung (Dosierung,4%)? Zusammenfassung Alle Schnellverfahren zum Frost-Tausalz-Widerstand (CDF, CF, Platten- und Würfelprüfverfahren) sind lediglich ein Hilfsmittel zur Abschätzung der potenziellen Dauerhaftigkeit von Beton. Die Untersuchungen zu den vier Fragestellungen haben gezeigt, dass die Schädigung von Beton durch Einwirkung von Frost und Taumittel durch den Einsatz von MasterPel 78 stark vermindert werden kann. Dies bezieht sich sowohl auf neu hergestellte Betonbauteile wie auch auf ältere Betone im Gebrauchszustand. Auch der Einsatz als Massenhydrophobierung zeit einen deutliche Reduzierung der Wasseraufnahme. Für einen dauerhaften Schutz über mehrere Jahre ist es sinnvoll eine Nachimprägnierung vorzunehmen. 4
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