DE3445396A1 - Verfahren zum aufbringen einer korrosionsfesten kunstharzbeschichtung auf die oberflaeche einer betonkonstruktion - Google Patents

Verfahren zum aufbringen einer korrosionsfesten kunstharzbeschichtung auf die oberflaeche einer betonkonstruktion

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DE3445396A1 DE19843445396 DE3445396A DE3445396A1 DE 3445396 A1 DE3445396 A1 DE 3445396A1 DE 19843445396 DE19843445396 DE 19843445396 DE 3445396 A DE3445396 A DE 3445396A DE 3445396 A1 DE3445396 A1 DE 3445396A1
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Description

Andrejewski, Honlce & Partner, Patentanwälte in Essen
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Aufbringen einer korrosionsfesten Kunstharzbeschichtung aus einem aushärtbaren Kunstharz auf die Oberfläche einer Betonkonstruktion, insbesondere auf die innere Oberfläche eines Abwassersammlers, wobei die Oberfläche einer Reinigungsbehandlung unterworfen und die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung mit der gereinigten Oberfläche verbunden wird. Die Reinigungsbehandlung kann durch Maßnahmen wie Sandstrahlen, Dampf strahlen, Druckwasserstrahlen, Flammstrahlen, Fräsen verwirklicht werden. Die Kunstharzbeschichtung besteht z. B. aus Polyesterharz, Epoxidharz, Polyurethanharz, Acrylharz oder dergleichen. Vorzugsweise wird mit einem Polyesterharz gearbeitet.
Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten, gattungsgemäßen Maßnahmen wird die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung auf die gereinigte Oberfläche unmittelbar aufgebracht, z. B. aufgespritzt. Die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung kann im Rahmen der gattungsgemäßen Maßnahmen aber auch durch Aufrollen, im Anstrichverfahren oder im Spachtelverfahren aufgebracht werden. Die bekannten Maßnahmen sind nicht frei von Nachteilen. Sowohl dicke als auch dünne korrosionsfeste Kunstharzbeschichtungen zeigen in Abhängigkeit von der Zeit eine schlechte Haftung und lösen sich alsbald von der Oberfläche der Betonkonstruktion. Nach nicht zum Stand der Technik gehörenden Erkenntnissen, von denen die Erfindung ausgeht, beruht dieses Ablösen auf dem folgenden Phänomen: Beton ist zwar undurchlässig für Wasser in flüssiger Form, aber durchlässig für Wasserdampf. Diffusionsvorgänge, bei denen Wasser in dampfförmiger Phase vom Erdreich durch die Wandung des Betonrohrs zur inneren Oberfläche trans-
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portiert wird, ergeben unmittelbar in der Kontaktzone zwischen der korrosionsfesten Kunstharzbeschichtung und der Betonoberfläche eine Anreicherung von Wasser, zumal die Dampfphase hier kondensiert. Der Druck hinter der Kunstharzbeschichtung wird mit der Zeit so groß, daß er die Haftzugfestigkeit der korrosionsfesten Kunstharzbeschichtung auf dem Betonuntergrund überschreitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung dauerhaft haftet und durch sich aufbauenden Druck hinter der Kunstharzbeschichtung nicht mehr abgedrückt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß auf die gereinigte Oberfläche zunächst eine Faserspritzbetonschicht aufgebracht wird, die aus ihrer Spritzbetonoberfläche vorstehende Faserteile aufweist, daß auf die Spritzbetonoberfläche eine korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung aufgebracht wird und daß beim Aufbringen dieser Kunstharzbeschichtung die Faserteile in der Kunstharzbeschichtung verankert werden. In dem Merkmal, daß beim Aufbringen der Kunstharzbeschichtung die Faserteile in der Kunstharzbeschichtung verankert werden, kommt zum Ausdruck, daß diese Kunstharzbeschichtung beim Aufbringen eine zu große Viskosität nicht aufweisen darf. - Erfindungsgemäß wird der im Rahmen der bekannten Maßnahmen zerstörend wirkende Diffusionsstrom des Wasserdampfes, der ohne erheblichen Aufwand von außen nicht zu unterbinden ist, zugelassen oder zumindest in Kauf genommen. Jedoch wird sichergestellt, daß seine abdrückende Wirkung innen hinter der korrosionsfesten Kunstharzbeschichtung
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durch entsprechende technische Maßnahmen nicht mehr zerstörend wirken kann. Durch den Beton hindurchdiffundiertes Wasser drückt möglicherweise die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung nach Maßgabe des Freiheitsgrades, der durch die Faserverankerung verwirklicht ist, ein wenig von der Oberfläche der Faserspritzbetonschicht ab, jedoch wird dabei der Druck abgebaut und das Wasser kann zwischen Beton und Kunstharzbeschichtung abfließen. Die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung selbst ist gegen Abfallen ausreichend gesichert, weil die aus dem Beton herausragenden Fasern in die Kunstharzbeschichtung eingebunden sind und entsprechend der Faseranzahl die Kunstharzbeschichtung an vielen Punkten rückverankern. Die Anzahl der der Spritzbetonschicht beigegebenen Fasern richtet sich nach den speziellen Verhältnissen. Arbeitet man beispielsweise mit Glasfasern, so reichen im allgemeinen etwa 25 kg Glasfasern je m3 Spritzbeton. Die Faserspritzbetonschicht wird beispielsweise in einer Dicke von 5 mm aufgebracht.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungsform, die sich durch extreme Standzeit der gesamten Beschichtung aus Faserspritzbetonschicht und korrosionsfester Kunstharzbeschichtung auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Faserspritzbetonschicht auf Polymer-Cement-Concrete-Basis aufgebracht wird. Die Faserspritzbetonschicht kann ihrerseits mehrschichtig aufgebaut sein. Sie kann auch mit einer Spritzbetonschicht unterlegt sein, die keine Fasern aufweist. Im allgemeinen wird man eine Faserspritzbetonschicht mit eingebetteten vorstehenden Kunstharzfasern, z. B. PVC-Fasern, aufbringen. Um zu erreichen, daß die Fasern ausreichend freiliegen, empfiehlt die Erfindung, daß die Faserspritzbetonschicht nach dem
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Aufbringen oberflächenabtragend nachbehandelt wird und dadurch Faserteile der Spritzbetonschicht freigelegt werden. Dazu kann beispielsweise auf die Oberfläche der Faserspritzbetonschicht unmittelbar nach dem Aufbringen ein Abbindeverzögerer aufgebracht und nach ausreichender Hydratation der übrigen Faserspritzbetonschicht die Oberflächenschicht abgespült werden. Es empfiehlt sich, eine korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung aufzubringen, die ihrerseits eine Faserfüllung, z. B. eine Glasfaserfüllung aufweist. Die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung kann auch aus mehreren Schichten aufgebaut sein, die selbstverständlich ihrerseits aus kompatiblem Kunstharz bestehen. Im allgemeinen wird man die korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung abschließend mit einem Versiegelungsharz versiegeln.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachte korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung sehr dauerhaft haftet und durch Wasserdampfdiffusion nicht mehr gefährdet ist.
Ausführungsbeispiel
Auf einen mittels Hochdruckwasserstrahl gereinigten oder sandgestrahlten Untergrund einer Abwassersammeiröhre wird ein PCC-Spritzbeton in einer 270"-Auskleidung in einer Stärke von 5 mm und nach Ausbesserung der Lunkerstellen aufgebracht. Nach einer Standzeit von ca. einer Stunde wird ein Faserspritzbeton mit einem Größtkorn von 8 mm unter Zugabe von geeigneten Fasern (Glas bzw. Kunstharz) aufgetragen. Die Verbrauchsmenge an Glasfasern lag bei etwa 25 kg je m3 Spritzbeton.
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Um einen Haftverbund für die vorgesehene Kunstharzbeschichtung zu erreichen, wurde die Oberfläche nachbehandelt (Aufsprühen eines Verzögerungsmittels, Abspülen der damit verzögerten obersten Zementhaut). Die in den Beton eingebundenen Fasern wurden in der Oberfläche sichtbar und heben sich aus der Oberfläche ab. Nach einer Hydratationszeit des Zements von etwa 14 Tagen wurde auf den so vorbehandelten Untergrund eine korrosionsfeste Kunstharzbeschichtung aus Polyesterharz aufgebracht. Das geschah in den folgenden Arbeitsgängen:
1. Voranstrich bezeichnet Füllung des Untergrunds; der Verbrauch liegt bei 300 g/m2 Harzanteil. Das eingesetzte Material wird beschleunigt.
■■&i
2. Einarbeiten von ca. 225 g Glasfasern; aus dem Rowingstrang geschnitten. Dieses Material wird in zwei Arbeitsgängen mit einem Harzverbrauch von ca. 700 g/m2 aufgebracht und anschließend mit einer Scheibenrolle verdichtet und angepreßt.
3. Auftrag einer 0,3 mm starken Innenversiegelung mit einem Versiegelungsharz unter Paraffinzusatz. Der Verbrauch liegt bei ca. 150 g/m2.
Für den Versuch wurde ein qualitativ hochwertiger Aufbau wie folgt gewählt:
- Voranstrich bzw. Füllung des Untergrunds 400 g/m2 Zum Einarbeiten der Glasvliesmatte 900 g/m2
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- Glasfasermatte Gewicht 300 g/m2 oder Glasfasern aus Rowingstrang geschnitten ca. 300 g/m2.
Nach Auftrag des Laminates ist es zweckmäßig, einen zweimaligen Auftrag als Versiegelung der Glasfasern von je ca. 250 g/m2 vorzunehmen. Dieses Material ist ohne Paraffinzusatz und bleibt somit klebrig. Als Abschluß wird ein Versiegelungsharz unter Paraffinzusatz aufgetragen (Topcoat mit Paraffin) 250 g/m2.
Gegenstand der Hilfsgebrauchsmusteranmeldung ist eine Beschichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaut ist.

Claims (8)

  1. Andrejewski, Honke & Partner
    3U5396 Patentanwälte
    Diplom-Physiker
    Dr. Walter Andrejewski
    Diplom-Ingenieur
    Dr.-Ing. Manfred Honke
    Diplom-Physiker
    Dr. Karl Gerhard Masch
    Anwaltsakte:
    ü*£ 776/Κΐδ-
    4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf 100254
    12. Dezember 1084
    Hilfsgebrauchsmusteranmeldung
    iiochtief Aktiengesellschaft ä. Gebr. HeIfmann
    Hellinghauser Straße 53/57 4300 Bssen 1
    Verfahren zum Aufbringen einer korrosionsfesten Kunstharzbeschichtung auf die Oberfläche einer Betonkonstruktion
    Schutzansprüche:
    I. Verfahren xum Aufbringen einer korrosionsfesten Kunstharzbeschichtung aa* eineni ausaartbarea Kunstharz auf die Oberfläche einer Settmkonetruktiem, insbesondere auf die innere Oberfläche eines Abwassersammlcrs, vfobei die Oberfläche einer Raimgangsbehandlung
    Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
    unterworfen und die korrosionsfeste Kuastharzbeschichtung mit der gereinigten Oberfläche verbanden virtJ,, ti a ύ υ χ c h * e kennzeichnet» daß aaf die gereinigte Oberfläche kunäehst eine PasersprUzbetenechicht aufgebracht wird, afe aas ihrer Spritzfoetonoberfl&che vorstehende Paserteile aufweist, üaö auf die Spritzbetonoberf lache die korrosionsfeste Kunsiharrbfcschichtun!? aufgebracht wird unit daß beim Aufbringen üieser Kunsthäursbeechiehtung die PasftrteUe in der Kunstharr-beschicDtung verankert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dan eine ^aeerspritBfeetoaschicht auf PalyKer-Cement-Concrete-Sasis aufgebracht wird.
  3. S. Verfahren nach eimeis dor Ansprüche 1 octer 2, dadurch
    zeichnet, daft ©ine Fascrspritabetonscnicht i«it eingebetteten und vorstehenden Kunstharzfasern, ζ. β. PVG-Fasern, aufgebracht wird,
  4. 4. Verfahren nach eine;» eier Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, ύ&ίί die Fasorspritsbetonschicht nach am>. Aufbringen o'u&tflächenabtragend n^chbehandelt wird und dadurch Faserteile der Spritzbetoiischicht fresigeletjt werden.
  5. 5. Verfahren nach eines« der Anspricht: 1 bie 4, dadurch gekennzeichnet, «iaä auf die Oberfläche der Faeerspritzbetcnschicht unmittelbar nach desr.
  6. Aufbringen ein Abbindeverzögerer aufgebracht und nach ausreichender Hydratation der übrigen Faserspritxbetonschicht die OberflSchenschicht abgespült wird.
  7. Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da.fi eine korrosionsfeste Ktiristharzbeschichtung aufgebracht «pm!, die ihrerseits eine Faserfüllvm$, %. 8. eine niasfaserfüllung, aufweist.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daft die Hör-Tcsionsfesto KunstharzbaschicMung aus BM?hrereo Schichten aas kotr;-Kunstharz aufgebaut wird.
    8. Verfahren nach einem tier Ansprüche 1 bi* 7, dadurch gekennzeich net, dafi Ui*. korrosionsfeste iCunstSiarzbeschichtuHg abschließend einet« Vereiefjeiunge?i&r2 versiegelt wird.
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