-
"Verfahren zum Abdichten von durchgehenden Rissen in
-
Stahlbetonkonstruktionen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Abdichten von durchgehenden Rissen in Stahlbetonkonstruktionen, deren Oberfläche
zunächst gereinigt wird, worauf der Riß mit einer aufgetragenen, streichfähigen
Masse verschlossen wird. Insbesondere werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
sogenannte Blattrisse mit einer Breite von 1/10-2 mm dauerhaft in einen hydrophoben
Zustand versetzt.
-
Derartige Blattrisse entstehen durch unterschiedliche Spannungen hauptsächlich
an aufgehenden Flächen von Stahlbetonkonstruktionen, z.B. an den sogenannten Flachkappen
von Autobahnbrücken und lassen sich im Gegensatz zu Haarrissen nicht mit Hilfe einer
relativ einfachen Imprägnierung verschließen. Risse, durch die Wasser eindringen
kann, sind für das Bauwerk gefährlich. Bei Straßenbauten dringt infolge der Verwendung
von Tausalzen Lake in die Konstruktion ein, welche die Alkalität der Bewehrungsstähle
zerstört, so daß Korrosionen auftreten, die zunächst zu Einbußen
und
später zum Verlust der statischen Bauwerksfestigkeit führen. Beispielsweise sind
Brückeneinstürze auf derartige Erscheinungen zurückzuführen.
-
Es ist bereits versucht worden, solche Risse, insbesondere die beschriebenen
Blattrisse nach dem eingangs bezeichneten Verfahren abzudichten. Hierbei verwendet
man neben Epoxydharzen filmbildende Eunststoffanstriche, aber auch Leinöl und andere
flüssige Stoffe oder Mischungen. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß ein derartiges
Verfahren keine Dauerwirkung ergibt, weil die aufgetragene Masse im Bauwerk auftretende
Spannungen durch Hoch- und Tieftemperaturen nicht ausreichend aufnehmen kann und
deswegen über dem Riß aufreißt oder abplatzt.
-
Es sind auch elastische Fugenmassen bekannt. Diese haben jedoch die
Eigenschaft, daß sie sich in Fugen geringerer Breite, wie insbesondere den eingangs
beschriebenen Blattrissen nicht verarbeiten lassen.
-
Sie erfordern in der Regel eine Fugenbreite von mindestens 5 mm, die
für dauerelastische Massen auf Zweikomponentenbasis Voraussetzung sind. Man kann
allerdings bei einem Blattriß die geforderte Mindestfugenbreite dadurch herstellen,
daß man den Riß durch Ausfräsen auf 5 mm Breite und 5 mm Tiefe bringt. Es hat sich
indessen gezeigt, daß ein solches Verfahren aus praktischen Gründen ausscheidet.
Denn die Risse verlaufen in aller Regel nicht geradlinig,
sondern
weichen ständig von der Geraden ab. Unter diesen Umständen nimmt die in den Riß
eingebrachte Masse nur ca. 20 % der Ausdehnung auf, was nicht ausreicht.
-
Gemeinsam ist in bisher bekannten Verfahren die Eigenschaft, daß durch
den Beton Wasser eindringt und die in den Riß eingebrachte Masse unterwandert.
-
Allerdings ist es bekannt, als Vorbereitung für eine Imprägnierung
mineralische Oberflächen dadurch zu reinigen, daß das Wasser unter hohem Druck und
mit 0 einer Temperatur von über 100 C in einem kurzen Strahl senkrecht auf die Oberfläche
gespritzt und der Strahl über die Fläche parallel zur Oberfläche verschoben wird
(DT-AS 23 20 729). Hierdurch kann das Reinigungswasser zwei Funktionen erfüllen:
Es löst die Verschmutzungen, z.B. Salzreste, andere Chemikalien oder gewöhnlichen
Schmutz. Außerdem verdampft das Wasser in den Poren. Die damit verbundene Volumenvermehrung
führt zu einem Austreiben der gelösten Verschmutzungen aus den Poren.
-
Außerdem ist es bekannt, insbesondere nach dem bezeichneten Reinigungsverfahren
vorbereitete Oberflächen mit siliziumorganischen Verbindungen zu imprägnieren, wobei
Silane der allgemeinen Formel R2 - Si - (OR1)3 verwendet werden, in denen R1 für
einen Alkyl- oder Oxalkylrest mit 1 - 4 C-Atomen und R2 für beliebige, gesättigte
oder ungesättigte Alkyl-, Aryl-, Zykloalkyl oder Aralkylreste steht. Diese Silane
können
entweder als wässigere oder alkalische Lösungen oder in einem C204-alkoholgelöst
eingesetzt werden (DT-AS 20 53 110).
-
Mit diesem bekannten Verfahren ist es möglich, die Oberfläche eines
Stahlbetonbauwerkes mit Ausnahme der Blattrisse zu verschließen. Blattrisse unterscheiden
sich im übrigen von den Haarrissen im wesentlichen dadurch, daß sich ihre Flanken
nicht berühren, während bei Haarrissen die Flanken keilförmig zusammenlaufen.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Sanierung der
bezeichneten Risse nur mit einer nicht aushärtenden Masse erfolgen kann, die sich
mit einem auf die beschriebene Tiefenreinigung in einem Tiefenimprägnierverfahren
aufgebrachten Imprägniermittel verträgt und dauerhaft rißfest bleibt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung so vorzunehmen,
daß mit der Masse größere Zwischenräume überdeckt und dadurch hydrophobiert werden
können, wie sie in den Blattrissen vorliegen.
-
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Reinigung
in an sich bekannter Weise dadurch erfolgt, daß Wasser unter hohem Druck und mit
einer Temperatur von über 1000 C in einem kurzen Strahl senkrecht auf die Oberfläche
gespritzt und der Strahl senkrecht über die Oberfläche und den abzudichtenden Riß
parallel zur Oberfläche verschoben wird, daß hierauf
eine Imprägnierung
wenigstens der sich an die Oberfläche anschließenden Flankenbereiche des Risses
durch Fluten der Oberfläche mit einer als Imprägniermittel bekannten und gelösten
siliziumorganischen Verbindung vorgenommen wird, worauf die aus einer flüssigen
Mischung der siliziumorganischen Verbindung mit einem mit den Silanbestandteilen
des Imprägniermittels langkettige chemische Verbindungen eingehenden Träger bestehende
streichfähige Masse aufgetragen wird.
-
Dadurch, daß man bei der Sanierung der Risse zunächst das an sich
bekannte Tiefenreinigungs- und Tiefenimprägnierverfahren anwendet, schließt man
das Unterwandern der geschlossenen Risse durch in die Oberfläche eindringendes Wasser
aus. Die nach dem Imprägnieren aufgetragene Masse verhält sich gegenüber dem zur
Imprägnierung verwendeten Silan und seinem Lösungsmittel neutral, ist jedoch mit
diesen Materialien mischbar und berührt aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften
eine intensive Verkettung und Verbindung mit den Silanteilchen der Imprägnierung.
Dadurch wird erreicht, daß physikalisch große Oberflächen überdeckt werden können,
wobei die Silane sich über sich über den Träger miteinander verbinden und dadurch
imstande sind, die gewünschten größeren Zwischenräume zu überdecken und zu hydrophobieren.
-
Insbesondere kommen die eingangs als bekannt bezeichneten und in Äthanol
gelösten Silane für das erfindungsgemäße
Verfahren in Betracht,
wobei in der Mischung als Träger ein langkettiges Ester der Sulfobernsteinsäure
verwendet wird, z.B. gemäß der Formel Na3S.CH.C02.
-
C8H17. In der Regel wird es allerdings erforderlich sein, vor der
Reinigung, den oder die Risse vorbereitend mit einer Drahtbürste oberflächlich auszukratzen.
-
Dadurch wird eine bessere Verbindung zwischen dem im sitzenden Silan,
dem erwähnten Träger und den Flanken des Baustoffes gewährleistet. Beim nachfolgenden
Tiefenreinigen führt man zweckmäßig den Strahl bei seiner parallel zur Oberfläche
erfolgenden Verschiebung längs des Risses und erreicht dadurch beim anschlidinden
Fluten der Oberfläche mit dem Imprägniermittel eine Tiefe von 1 - 2 cm auf den Rißflanken.
Die dadurch silanisierten Rißflanken sind dann in der Lage, sich mit dem beschriebenen
Gemisch zu verbinden, das sich mit einem Insel auftragen läßt. Diese Mischung trocknet
ohne auszuhärten, d.h. sie verhält sich ähnlich wie eine Kalkfuge im Mauerwerk.
Es entsteht eine geschlossene hydrophobe Zone, die von einer Rißflankenwand über
den Träger im Riß zur anderen Rißflankenwand reicht.
-
Dadurch kann Wasser nicht mehr eindringen. Die Statik des Bauwerkes
bleibt über lange Zeiträume erhalten.
-
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren schematisch und
beispielsweise wiedergegeben.
-
In der obersten Darstellung der Zeichnung ist eine aus Stahlbeton
bestehende Platte 1 in abgebrochener Darstellung mit einem Riß 2 des eingangs beschriebenen
Typs. Demzufolge hat der Riß 2 zwei im wesentlichen parallele Rißflanken 3 und 4,
wodurch Wasser unter normalen Umständen in das Innere der Platte 1 eindringen und
die nicht gezeichneten Bewehrungsstähle korrodieren kann. Die obere Darstellung
in der Zeichnung zeigt im übrigen den Zustand nach der beschriebenen Tiefenreinigung
und Imprägnierung, so daß die Außenseite 5 der Platte, wie bei 6 und 7 imprägniert,
d.h. wasserabstoßend gemacht ist. Die Imprägnierung setzt sich fort in das Innere
des Risses auf Flanken bereiche 8 bzw. 9, welche sich an die Oberfläche 5 anschließen,
so daß im Ergebnis auch die ersten 2 cm des Risses imprägniert sind.
-
Um eine solche Imprägnierung zu erreichen, kann der Riß oberflächlich
gereinigt werden, bevor die Tiefenreinigung und -imprägnierung vorgenommen wird.
-
Zur Tiefenimprägnierung läßt sich beispielsweise eine 20 %-ige Lösung
von Buthyltrimeto:cysilan in Äthanol verwenden. In entsprechender Vergrößerung der
Oberfläche sind dann weiße Flocken sichtbar, welche von Silan nach Hydrolyse gebildet
werden und mit den Kalkionen des Betons verbunden sind. Dieser Zustand wird durch
sattes Fluten auch des Risses mit Silan in einer Menge von ca. 200 g/lfdm erreicht.
-
Wie die Darstellung im unteren Teil der Zeichnung zeigt, ist nach
Abschluß das erfindungsgemäße Verfahren der Riß 2, wie bei 10 dargestellt, geschlossen.
-
Hierbei sind die silanisierten Rißflanken 9 und 8 mit einer Brücke
verbunden. Die Brücke besteht aus einem gegenüber dem Impregniermittelträgern aber
noch flüssigen Materialgemisch einerseits aus dem betreffenden Silan und andererseits
aus einem langkettigen Ester der Sulfobernsteinsaure, das normalerweise pulverförmig
ist, aber zu einer streichförmigen Mischung mit dem Silan verarbeitet wurde. Diese
streichfähige Masse wird mit Hilfe eines Pinsels aufgetragen. Die Füllung reicht
nicht ganz so tief wie die Silanisierung der Flanken 8 und 9. In der Praxis ergibt
sich zumeist eine Tiefe der Brücke 1,0 von 3 mm je nach Rißbreite.
-
Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich erkennen,
wenn man beispielsweise mit einer Drahtbürste die auf der Oberfläche 5 befindliche
Imprägnierung entfernt und danach Wasser auf den Riß 2 aufbringt. Man sieht dann,
daß die Tropfen des aufgesprizten Wassers über dem Riß stehenbleiben, ohne einzudringen.