EP0870887B1 - Verfahren zur Sanierung von Beton - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
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Definitions
- the invention relates to a method for the remediation of Concrete in which the damaged area is loosened by removal or unsustainable concrete components until they are reached a stable underground is exposed, the exposed Concrete surfaces moistened with water and then the damaged area with mineral renovation mortar is filled, which is then covered with a film becomes.
- Such a method is, for example, from the magazine "beton”, 4/1979, pp. 133-136.
- the first step is to remove loose or unsustainable materials Concrete components using chisels, electric hammers, High pressure water jets or mechanical milling. If reinforcement steel is exposed, it is common reinforcement steel by sandblasting make and then treat with an anti-rust paint. The bare steel on the opposite side and on the side areas where the reinforcing steel entering the concrete is usually not possible at all, as well as these areas are usually not complete can be covered with anti-corrosion paint. After this pretreatment, the exposed concrete surfaces the damaged area either moistened with water or a so-called adhesive bridge is spread. Then the damaged area is either mineral Mortar or with plastic mortar to the level the concrete surface, sometimes being the top one Layer of fine mortar is also applied.
- the invention is therefore based on the object of a method for the rehabilitation of concrete of the type mentioned at the beginning to show what a flawless and lasting Remediation of damaged areas in the concrete enables.
- the invention is therefore based on the idea of largely protecting the renovation mortar from drying out during the hydration and curing. This is achieved by combining several measures.
- the stable subsurface exposed as before by the removal of loose or unsustainable concrete components is made wet with water. After moistening the exposed concrete surfaces with water and, if necessary, applying a cement slurry as an adhesive bridge to the damaged area, the renovation mortar is applied with excess in and onto the damaged area, so that it is about 4 to 5 mm thick with a layer thickness of a few millimeters the level of the concrete surface protrudes.
- the renovation mortar is also applied beyond the damaged area to the areas of the intact concrete surface adjacent to the damaged area in a width of a few centimeters and with a layer thickness of a few millimeters.
- a bridge adhering to this is created between the renovation mortar filling the damaged area and the intact areas of the concrete surface, which bridges tear off the renovation mortar during the hydration and hardening in the border area between the subsurface and the renovation mortar prevented.
- the renovation mortar layer protruding with a layer thickness of a few millimeters above the level of the concrete surface also delays the drying out of the renovation mortar underneath.
- the entire outer surface of the renovation mortar is covered with a liquid film, which forms a closed, hardening protective film after it has been applied.
- This protective film effectively prevents evaporation of the water during the setting and hardening phase of the renovation mortar and thus prevents cracking both on the surface and at the border areas between the substrate and the renovation mortar.
- the inventive method and other advantageous Procedural measures are described below using the attached Drawing explained in more detail.
- the drawing shows a section of a concrete component to be renovated during the implementation of the various process steps.
- Levitated water is extracted using a so-called Levitation machine generated, as in Friedrich Hacheney "Levitated water in research and application", Dingfelder-Verlag, D-82346 Andechs, 2nd edition 1994, pp. 15-23, is described in more detail.
- Levitated water shows one increased willingness to absorb substances.
- numerous Experiments and observations show that levitated water colloidal solution conditions favored. It was determined, that when mixing mineral remediation mortar the bending tensile strength, especially on the basis of cement and the tensile strength increased considerably, that Shrinkage is reduced and the active and passive corrosion protection effect can be increased (see above, pp. 39 - 60).
- cement slurry 6 is then used as a bonding agent applied to the cleaned surface 1 and also the reinforcing steel 2 twice with the cement slurry 6 brushed in, these cement slurries preferably is made up with levitated water. This will achieved a significant increase in the adhesive effect. Due to the alkali content of the cement, after some Months of rust still present on the reinforcement steel 2 reshaped or rudimentary, similar to this is the case with fresh concrete.
- This renovation mortar 4 is in accordance with Figure 3 with excess introduced in and over the damaged area and that so that it is in the area of the damaged area with a layer thickness d of a few millimeters, e.g. up to 5 mm, over the plane E-E of the concrete surface 5 protrudes.
- the renovation mortar must be applied so that also the areas adjacent to the damaged area in one Width b about 3 to 4 cm and about the same Layer thickness are covered.
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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 freigelegten
Betonflächen mit Wasser angefeuchtet und anschließend
die Schadstelle mit mineralischem Sanierungsmörtel
gefüllt wird, der hiernach mit einer Folie abgedeckt
wird.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der Zeitschrift
"beton", 4/1979, S. 133- 136, bekannt.
Bei der bisher üblichen Sanierungsmethode von Beton
erfolgt zunächst die Abtragung loser oder nicht tragfähiger
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 möglich,
ebenso wie diese Bereiche auch meist nicht vollständig
mit Korrosionsschutzfarbe abgedeckt werden können.
Nach dieser Vorbehandlung werden die freigelegten Betonflächen
der Schadstelle entweder mit Wasser angefeuchtet
oder es wird eine sogenannte Haftbrücke aufgestrichen.
Anschließend wird die Schadstelle entweder mit mineralischem
Mörtel oder mit Kunststoffmörtel bis zur Ebene
der Betonoberfläche gefüllt, wobei manchmal als oberste
Schicht auch Feinmörtel aufgetragen wird. Trotz sorgfältiger
Vorbehandlung und Anfeuchten des Untergrundes
bzw. Auftrag einer Haftbrücke läßt sich nicht verhindern,
daß zwischen dem eingefüllten Sanierungsmörtel
und dem Unterqrund durch die Lastfälle Schwinden und Kriechen
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 Verdunstung
durch das Abdecken mit üblichen Folien ist nicht
zufriedenstellend. Durch die Risse zwischen dem ausgehärteten
Sanierungsmörtel und dem Untergrund kann später
wieder Wasser eindringen, was inbesondere nach Frostperioden
zu erneuten Schäden und auch zu erneuter
Korrosion des unzureichend geschützten Bewehrungsstahles
führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
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 Sanierungsmörtels
als Folie eine flüssige Folie aufgetragen
wird und daß nach dem Aushärten des Sanierungsmörtels
die über die Betonoberfläche vorstehenden Bereiche desselben
abgeschliffen werden.
Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, den Sanierungsmörtel
während der Hydratation und Aushärtung weitestgend
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 Sanierungsmörtel
mit Überschuß in und auf die Schadstelle
aufgetragen, so daß er mit einer Schichtdicke von
einigen Millimetern, es genügen etwa 4 bis 5 Millimeter,
über die Ebene der Betonoberfläche vorsteht.
Außerdem wird der Sanierungsmörtel auch über die
Schadstelle hinaus auf die an die Schadstelle angrenzenden
Bereiche der intakten Betonoberfläche in einer
Breite von einigen Zentimetern und mit einer Schichtdicke
v'on 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 Grenzbereich
zwischen dem Untergrund
und dem Sanierungsmörtel verhindert. Außerdem wird durch die mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern über die Ebene der Betonoberfläche vorstehende Sanierungsmörtelschicht auch das Austrocknen des darunter befindlichen Sanierungsmörtels verzögert. Um diesem Austrocknen noch weiter vorzubeugen, wird die gesamte Außenoberfläche des Sanierungsmörtels mit einer flüssigen Folie abgedeckt, die nach ihrem Auftrag einen geschlossenen, hart werdenden Schutzfilm bildet. Durch diesen Schutzfilm wird das Verdunsten des Wassers während der Abbindeund Aushärtungsphase des Sanierungsmörtels wirksam verhindert und so eine Rißbildung sowohl an der Oberfläche als auch an den Grenzbereichen zwischen Untergrund und Sanierungsmörtel verhindert.
und dem Sanierungsmörtel verhindert. Außerdem wird durch die mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern über die Ebene der Betonoberfläche vorstehende Sanierungsmörtelschicht auch das Austrocknen des darunter befindlichen Sanierungsmörtels verzögert. Um diesem Austrocknen noch weiter vorzubeugen, wird die gesamte Außenoberfläche des Sanierungsmörtels mit einer flüssigen Folie abgedeckt, die nach ihrem Auftrag einen geschlossenen, hart werdenden Schutzfilm bildet. Durch diesen Schutzfilm wird das Verdunsten des Wassers während der Abbindeund Aushärtungsphase des Sanierungsmörtels wirksam verhindert 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 Einbringen
des Sanierungsmörtels in die Schadstelle erfolgen
kann. Durch das Abschleifen wird erreicht, daß die
Sanierungsstelle völlig übergangslos in die umgebende,
intakte Betonoberfläche übergeht und die Sanierungsstelle
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 Sanierungsmärtels
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 Sanierungssystemen
nicht brauchbar, weil auf der ausgetrockneten
flüssigen Folie spätere Beschichtungen und Anstriche
nicht oder nicht in ausreichendem Maße haften.
Da jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die flüssige
Folie auf die über die Betonoberfläche vorstehenden,
erhabenen Bereiche des Sanierungsmörtels aufgetragen
wurde und beim Abschleifen diese erhabenen Teile vollständig
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 normalem
Wasser eine enorme Steigerung der Haftung zwischen
dem mineralischen Sanierungsmörtel und dem Untergrund
zur Folge, insbesondere dann, wenn auch der Sanierungsmörtel
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 Sanierungsmörtel
in die Schadstelle eingebracht wird.
Infolgedessen tritt während des Aushärtens des Sanierungsmörtels
kein Wasserentzug durch den zu sanierenden
Beton ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren und weitere vorteilhafte
Verfahrensmaßnahmen werden nachstehend anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt einen Ausschnitt eines zu sanierenden Betonbauteiles
während der Durchführung der verschiedenen Verfahrensschritte.
Vor Beginn der eigentlichen Sanierung erfolgt zunächst
die Abtragung loser oder nicht tragfähiger Betonbestandteile
von der Schadstelle in herkömmlicher Weise mittels
Meißel, Elektrohammer, Hochdruckwasserstrahlen und dgl.,
bis gemäß Figur 1 an der Schadstelle ein tragfähiger
Untergrund 1 freigelegt ist. Der dabei ebenfalls freigelegte
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. Figur 2 zweibis
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 Sanierungsmörtels
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-82346 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 festgestellt,
daß beim Anmachen von mineralischem Sanierungsmörtel
speziell auf Zementbasis die Biegezugfestigkeit
und die Haftzugfestigkeit erheblich gesteigert, das
Schwinden verringert und die aktive und passive Korrosionsschutzwirkung
erhöht werden kann ( s.a.a.O. S. 39 - 60).
Gemäß Figur 2 wird dann Zementschlämme 6 als Haftbrücke
auf den gereinigten Untergrund 1 aufgetragen und auch
der Bewehrungsstahl 2 zweimal mit der Zementschlämme 6
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 Figur 3 mit Überschuß
in und über die Schadstelle eingebracht und zwar
so, daß er im Bereich der Schadstelle mit einer Schichtdicke
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 eintritt,
wird nach dem Einbringen und Auftragen des
Sanierungsmörtels 4 auf die gesamte Außenoberfläche
desselben eine flüssige Folie 7 aufgesprüht oder aufgestrichen.
Bei dieser flüssigen Folie handelt es sich
zweckmäßig um eine Kunstharzemulsion, die nach dem Auftragen
austrocknet und einen geschlossenen Schutzfilm
über den Sanierungsmörtel 4 bildet. Derartige flüssige
Folien werden beispielsweise von der Firma Heidelberger
Baustofftechnik, 69171 Leimen, unter der Bezeichnung
"ADDIMENT Nachbehandlungsmittel 2" zur Nachbehandlung
von frischen Betonoberflächen vertrieben, um die Verdunstung
der Betonfeuchtigkeit durch Sonneneinstrahlung
oder Wind zu vermindern und der Bildung von Schrumpfund
Schwindrissen vorzubeugen. In dem zugehörigen
technischen Merkblatt wird ausdrücklich darauf hingewiesen,
daß ein restloses Entfernen des Schutzfilmes
z.B. durch gutes Abbürsten oder Dampfstrahlen notwendig
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 Betonoberfläche
5 überstehende erhärtete Schicht des Sanierungsmörtels
4 bis zum Erreichen der Betonoberfläche 5
abgeschliffen. Es wird somit auch an der Sanierungsstelle
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 Beschichtungen
ergeben.
Das Anmachen von Sanierungsmörtel bzw. Zementschlämme
mit levitiertem Wasser erfolgt zweckmäßig mit Mischgeräten,
die zum Herstellen von Suspensionen geeignet
sind. Ein solches Mischgerät wird unter der Bezeichnung
"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)
- 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 freigelegten Betonflächen 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 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 Sanierungsmörtels als Folie eine flüssige Folie aufgetragen wird und daß nach dem Aushärten des Sanierungsmörtels die über die Betonoberfläche vorstehenden Bereiche desselben abgeschliffen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einbringen des Sanierungsmörtels eine Zementschlämme als Haftbrücke auf die Schadstelle aufgetragen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfeuchten mit levitiertem Wasser erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sanierungsmörtel mit levitiertem Wasser angemacht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sanierungsmörtel Faserzement verwendet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom freiliegenden Bewehrungsstahl der Blattrost mechanisch entfernt und dann der Bewehrungsstahl mehrfach mit einer Zementschlämme bestrichen wird.
- Verfahren nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementschlämme mit levitiertem Wasser angemacht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Folie eine Kunstharzemuision veruendet wird.
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