DE19714438C1 - Verfahren zur Sanierung von Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von Beton, bei dem die Schadstelle durch Abtragung loser oder nicht tragfähiger Betonbestandteile bis zum Erreichen eines tragfähigen Untergrundes freigelegt wird, die frei­ gelegten Betonflächen mit Wasser angefeuchtet und an­ schließend die Schadstelle mit mineralischem Sanierungs­ mörtel gefüllt wird, der hiernach mit einer Folie abge­ deckt wird.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der Zeit­ schrift "beton", 4/1979, S. 133-136, bekannt.

Bei der bisher üblichen Sanierungsmethode von Beton erfolgt zunächst die Abtragung loser oder nicht trag­ fähiger Betonbestandteile mittels Meißel, Elektrohammer, Hochdruckwasserstrahlen oder mechanischem Fräsen. Wenn dabei Bewehrungsstahl freigelegt wird, ist es üblich, den Bewehrungsstahl durch Sandstrahlen rostfrei zu machen und dann mit einer Rostschutzfarbe zu behandeln. Das Blankmachen des Stahles an der abgekehrten Seite und an den seitlichen Bereichen, wo der Bewehrungsstahl in den Beton eintritt, ist meist überhaupt nicht mög­ lich, ebenso wie diese Bereiche auch meist nicht voll­ ständig mit Korrosionsschutzfarbe abgedeckt werden können. Nach dieser Vorbehandlung werden die freigelegten Beton­ flächen der Schadstelle entweder mit Wasser angefeuchtet oder es wird eine sogenannte Haftbrücke aufgestrichen. Anschließend wird die Schadstelle entweder mit minera­ lischem Mörtel oder mit Kunststoffmörtel bis zur Ebene der Betonoberfläche gefüllt, wobei manchmal als oberste Schicht auch Feinmörtel aufgetragen wird. Trotz sorg­ fältiger Vorbehandlung und Anfeuchten des Untergrundes bzw. Auftrag einer Haftbrücke läßt sich nicht verhin­ dern, daß zwischen dem eingefüllten Sanierungsmörtel und dem Untergrund durch die Lastfälle Schwinden und Krie­ chen Risse entstehen. Außerdem wird dem Sanierungsmörtel durch Verdunstung an der nach außen gerichteten Fläche und durch Kapillaren im Untergrund Wasser entzogen, was ebenfalls zu den erwähnten Abrissen im Grenzbereich zwischen Sanierungsmörtel und Untergrund sowie außerdem zu einer rauhen und unebenen Oberfläche sowie Haarrissen an der Sanierungsstelle führt. Die Verminderung der Ver­ dunstung durch das Abdecken mit üblichen Folien ist nicht zufriedenstellend. Durch die Risse zwischen dem ausgehär­ teten Sanierungsmörtel und dem Untergrund kann später wieder Wasser eindringen, was inbesondere nach Frost­ perioden zu erneuten Schäden und auch zu erneuter Korrosion des unzureichend geschützten Bewehrungsstahles führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Sanierung von Beton der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, welches eine einwandfreie und dauerhafte Sanierung von Schadstellen im Beton ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Sanierungsmörtel mit Überschuß in die Schadstelle und über diese eingebracht wird, so daß er im Bereich der Schadstelle mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern über die Ebene der Betonoberfläche vorsteht und auch die an die Schadstelle angrenzenden Bereiche der intakten Betonoberfläche in einer Breite von einigen Zentimetern überdeckt, daß auf die gesamte Außenoberfläche des Sanie­ rungsmörtels als Folie eine flüssige Folie aufgetragen wird und daß nach dem Aushärten des Sanierungsmörtels die über die Betonoberfläche vorstehenden Bereiche des­ selben abgeschliffen werden.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, den Sanie­ rungsmörtel während der Hydratation und Aushärtung weitest­ gend vor Austrocknung zu schützen. Dies wird durch die Kombination mehrerer Maßnahmen erreicht. Der wie bisher durch Abtragung loser oder nicht tragfähiger Betonbestandteile freigelegte, tragfähige Untergrund wird mit Wasser naß gemacht. Nach diesem Anfeuchten der freigelegten Betonflächen mit Wasser und gegebenenfalls dem Auftragen einer Zementschlämme als Haftbrücke auf die Schadstelle wird der Sanie­ rungsmörtel mit Überschuß in und auf die Schadstelle aufgetragen, so daß er mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern, es genügen etwa 4 bis 5 Milli­ meter, über die Ebene der Betonoberfläche vorsteht. Außerdem wird der Sanierungsmörtel auch über die Schadstelle hinaus auf die an die Schadstelle angren­ zenden Bereiche der intakten Betonoberfläche in einer Breite von einigen Zentimetern und mit einer Schicht­ dicke von einigen Millimetern aufgetragen. Hierdurch wird zwischen dem die Schadstelle ausfüllenden Sanierungsmörtel und den intakten Bereichen der Betonoberfläche eine an dieser anhaftende Brücke geschaffen, die ein Abreißen des Sanierungsmörtels während der Hydration und des Aushärtens im Grenz­ bereich zwischen dem Untergrund und dem Sanierungsmörtel verhindert. Außerdem wird durch die mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern über die Ebene der Betonoberfläche vorstehende Sanierungsmörtel­ schicht auch das Austrocknen des darunter befindlichen Sanierungsmörtels verzögert. Um diesem Austrocknen noch weiter vorzubeugen, wird die gesamte Außenoberfläche des Sanierungsmörtels mit einer flüssigen Folie abge­ deckt, die nach ihrem Auftrag einen geschlossenen, hart werdenden Schutzfilm bildet. Durch diesen Schutzfilm wird das Verdunsten des Wassers während der Abbinde- und Aushärtungsphase des Sanierungsmörtels wirksam ver­ hindert und so eine Rißbildung sowohl an der Oberfläche als auch an den Grenzbereichen zwischen Untergrund und Sanierungsmörtel verhindert.

Erst nach dem Aushärten des Sanierungsmörtels werden die über die Betonoberfläche vorstehenden Bereiche desselben abgeschliffen, was drei bis vier Tage nach dem Einbrin­ gen des Sanierungsmörtels in die Schadstelle erfolgen kann. Durch das Abschleifen wird erreicht, daß die Sanierungsstelle vollig übergangslos in die umgebende, intakte Betonoberfläche übergeht und die Sanierungs­ stelle praktisch nicht mehr sichtbar ist. Es kann beim Abschleifen auch eine Brettstruktur erzeugt werden, falls die alte Betonoberfläche eine solche aufweist. Beim Abschleifen der überstehenden Bereiche des Sanie­ rungsmörtels wird gleichzeitig auch die hart gewordene flüssige Folie vollständig entfernt, ohne daß dies einen zusätzlichen Arbeitsvorgang erfordert. Die Methode, eine flüssige Folie aufzubringen, ist bei anderen Sanie­ rungssystemen nicht brauchbar, weil auf der ausgetrock­ neten flüssigen Folie spätere Beschichtungen und An­ striche nicht oder nicht in ausreichendem Maße haften.

Da jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die flüs­ sige Folie auf die über die Betonoberfläche vorstehenden, erhabenen Bereiche des Sanierungsmörtels aufgetragen wurde und beim Abschleifen diese erhabenen Teile voll­ ständig entfernt werden, ist sichergestellt, daß auch die flüssige Folie wieder vollständig entfernt wird. Zweckmäßig sollte das Anfeuchten mit levitiertem Wasser erfolgen. Diese spezielle Behandlung mit levitiertem Wasser hat im Gegensatz zu einem Anfeuchten mit norma­ lem Wasser eine enorme Steigerung der Haftung zwischen dem mineralischen Sanierungsmörtel und dem Untergrund zur Folge, insbesondere dann, wenn auch der Sanierungs­ mörtel mit levitiertem Wasser angemacht wird. Das levitierte Wasser dringt nämlich besser in die Kapillaren ein als normales Wasser, so daß diese vollständig mit Wasser gefüllt sind, bevor der Sanie­ rungsmörtel in die Schadstelle eingebracht wird. Infolgedessen tritt während des Aushärtens des Sanie­ rungsmörtels kein Wasserentzug durch den zu sanieren­ den Beton ein.

Das erfindungsgemäße Verfahren und weitere vorteilhafte Verfahrensmaßnahmen werden nachstehend anhand der bei­ liegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt eines zu sanierenden Betonbau­ teiles während der Durchführung der verschiedenen Ver­ fahrensschritte.

Vor Beginn der eigentlichen Sanierung erfolgt zunächst die Abtragung loser oder nicht tragfähiger Betonbestand­ teile von der Schadstelle in herkömmlicher Weise mittels Meißel, Elektrohammer, Hochdruckwasserstrahlen und dgl., bis gemäß Fig. 1 an der Schadstelle ein tragfähiger Untergrund 1 freigelegt ist. Der dabei ebenfalls freige­ legte Bewehrungsstahl 2 kann rostig bleiben, ähnlich wie die Bewehrungsmatten und -stähle bei Herstellung von frischem, bewehrten Beton. Es wird lediglich der dicke Blattrost entfernt, was mittels rotierender Stahlbürsten oder dgl. geschehen kann.

Der tragfähige Untergrund 1 wird dann gem. Fig. 2 zwei- bis dreimal mit zweckmäßig levitiertem Wasser naß gemacht, was durch Aufspritzen oder auch Auftragen mittels eines Pinsels erfolgen kann. Dieses levitierte Wasser dringt tief in die Kapillaren 3 ein und füllt diese vollständig. Durch das levitierte Wasser wird eine ganz wesentliche Erhöhung der Haftung des Sanie­ rungsmörtels am Untergrund erreicht.

Levitiertes Wasser wird mittels einer sogenannten Levitationsmaschine erzeugt, wie es in Friedrich Hacheney "Levitiertes Wasser in Forschung und Anwendung" Dingfelder-Verlag, D-82348 Andechs, 2. Auflage 1994, S. 15-23, näher beschrieben ist. Levitiertes Wasser zeigt eine erhöhte Bereitschaft, Stoffe aufzunehmen. Zahlreiche Versuche und Beobachtungen zeigen, daß levitiertes Wasser kolloidale Lösungszustände begünstigt. Es wurde festge­ stellt, daß beim Anmachen von mineralischem Sanierungs­ mörtel speziell auf Zementbasis die Biegezugfestigkeit und die Haftzugfestigkeit erheblich gesteigert, das Schwinden verringert und die aktive und passive Korrosions­ schutzwirkung erhöht werden kann ( s.a.a.O. S. 39-60).

Gemäß Fig. 2 wird dann Zementschlämme 8 als Haftbrücke auf den gereinigten Untergrund 1 aufgetragen und auch der Bewehrungsstahl 2 zweimal mit der Zementschlämme 8 eingestrichen, wobei diese Zementschlämme vorzugsweise mit levitiertem Wasser angemacht wird. Hierdurch wird eine erhebliche Steigerung der Klebewirkung erreicht. Durch den Alkaligehalt des Zementes wird nach einigen Monaten der noch am Bewehrungsstahl 2 vorhandene Rost umgebildet bzw. rudimentiert, ähnlich wie dies auch bei Frischbeton der Fall ist.

Aufgrund der besonderen Eigenschaften von levitiertem Wasser ist es auch zweckmäßig, den Sanierungsmörtel mit levitiertem Wasser anzumachen. Es wird hierbei als Sanierungsmörtel zweckmäßig Faserzement verwendet. Dieser Sanierungsmörtel 4 wird gemäß Fig. 3 mit Über­ schuß in und über die Schadstelle eingebracht und zwar so, daß er im Bereich der Schadstelle mit einer Schicht­ dicke d von einigen Millimetern, z. B. bis 5 mm, über die Ebene E-E der Betonoberfläche 5 vorsteht. Der Sanierungsmörtel muß dabei so aufgetragen werden, daß auch die an die Schadstelle angrenzenden Bereiche in einer Breite b mit etwa 3 bis 4 cm und mit etwa der gleichen Schichtdicke überdeckt werden.

Um das Austrocknen des Sanierungsmörtels 4 zu verhindern, bevor die Hydratation bzw. Erhärtung des Mörtels ein­ tritt, wird nach dem Einbringen und Auftragen des Sanierungsmörtels 4 auf die gesamte Außenoberfläche desselben eine flüssige Folie 7 aufgesprüht oder auf­ gestrichen. Bei dieser flüssigen Folie handelt es sich zweckmäßig um eine Kunstharzemulsion, die nach dem Auf­ tragen austrocknet und einen geschlossenen Schutzfilm über den Sanierungsmörtel 4 bildet. Derartige flüssige Folien werden beispielsweise von der Firma Heidelberger Baustofftechnik, 89171 Leimen, unter der Bezeichnung "ADDIMENT Nachbehandlungsmittel 2" zur Nachbehandlung von frischen Betonoberflächen vertrieben, um die Ver­ dunstung der Betonfeuchtigkeit durch Sonneneinstrahlung oder Wind zu vermindern und der Bildung von Schrumpf- und Schwindrissen vorzubeugen. In dem zugehörigen technischen Merkblatt wird ausdrücklich darauf hinge­ wiesen, daß ein restloses Entfernen des Schutzfilmes z. B. durch gutes Abbürsten oder Dampfstrahlen notwen­ dig sei, wenn nachträgliches Aufbringen von Beton, Mörtel, Putz und bestimmten Anstrichen erfolgen soll.

Nach dem Aufbringen der flüssigen Folie muß zunächst das Erhärten des Sanierungsmörtels abgewartet werden. Nach drei bis vier Tagen wird dann die über die Beton­ oberfläche 5 überstehende erhärtete Schicht des Sanie­ rungsmörtels 4 bis zum Erreichen der Betonoberfläche 5 abgeschliffen. Es wird somit auch an der Sanierungs­ stelle eine vollkommen ebene, mit der umgebenden Betonoberfläche 5 fluchtende Oberfläche erreicht. Diese Oberfläche kann auch strukturiert werden, wenn z. B. die umgebende Betonoberfläche Brettstruktur aufweist. Beim Abschleifen der überstehenden Schicht wird auch die getrocknete flüssige Folie restlos abgeschliffen, so daß sich keine Probleme bezüglich der Haftung von nachträglich aufgebrachten Anstrichen und Beschichtun­ gen ergeben.

Das Anmachen von Sanierungsmörtel bzw. Zementschlämme mit levitiertem Wasser erfolgt zweckmäßig mit Misch­ geräten, die zum Herstellen von Suspensionen geeignet sind. Ein solches Mischgerät wird unter der Bezeich­ nung "ADDIMENT AKM-70-Mischer" von der Firma HEIDELBERGER BAUSTOFFTECHNIK Produktgruppe ADDIMENT, D-69171 Leimen, vertrieben. Bei Anwendung eines derartigen Mischgerätes wird ein "quasi" kolloidaler Aufschluß erreicht, so daß nach dem Mischen Kolloidmörtel bzw. Kolloidschlämme entsteht.

Claims (8)

1. Verfahren zur Sanierung von Beton, bei dem die Schad­ stelle durch Abtragung loser oder nicht tragfähiger Betonbestandteile bis zum Erreichen eines tragfähigen Untergrundes freigelegt wird, die freigelegten Beton­ flächen mit Wasser angefeuchtet und anschließend die Schadstelle mit mineralischem Sanierungsmörtel gefüllt wird, der hiernach mit einer Folie abgedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sanierungsmörtel mit Überschuß in die Schadstelle und über diese einge­ bracht wird, so daß er im Bereich der Schadstelle mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern über die Ebene der Betonoberfläche vorsteht und auch die an die Schadstelle angrenzenden Bereiche der intakten Betonoberfläche in einer Breite von einigen Zentimetern überdeckt, daß auf die gesamte Außenoberfläche des Sanierungsmörtels als Folie eine flüssige Folie auf­ getragen wird und daß nach dem Aushärten des Sanierungs­ mörtels die über die Betonoberfläche vorstehenden Bereiche desselben abgeschliffen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einbringen des Sanierungsmörtels eine Zementschlämme als Haftbrücke auf die Schadstelle aufgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfeuchten mit levitiertem Wasser erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sanierungsmörtel mit levi­ tiertem Wasser angemacht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sanierungsmörtel Faserzement verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom freiliegenden Bewehrungsstahl der Blattrost mechanisch entfernt und dann der Beweh­ rungsstahl mehrfach mit einer Zementschlämme bestrichen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zementschlämme mit levitiertem Wasser angemacht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Folie eine Kunstharz­ emulsion verwendet wird.