SVLFC: Betonschutz Neue Normen, Materialien und Techniken

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Dr. Wolfgang Reisser, Gossau, Schweiz

Auch für die 159. Gesamtarbeitstagung hatte die SVLFC wieder ein spannendes Info-Packet zu einem speziellen Thema geschnürt, diesmal ging es um den Betonschutz.  Die Tagung am 16. November in Zürich behandelte alle wichtigen Aspekte: Die Anforderungsprofile an die Beschichtungen, die Analyse und Sanierung von Schäden, die Applikationstechniken in der Praxis und die neuesten Materialentwicklungen.

Jedem sein Süppchen

Die SVLFC-Präsidentin Dr. Nicole Frick  begrüsste die Teilnehmer, dankte den Sponsoren der Veranstaltung (BASF, Evonik und Wacker) und übergab an den SVLFC Tagungsleiter Wolfram Selter.
Im ersten Vortrag  beleuchtete Urs Mühlethaler vom LPM die oft kaum noch überschaubare Vielfalt an Anforderungen für Produkte zum Schutz und zur Instandsetzung von Betontragwerken. Trotz der heute  allgemein als verbindlich anerkannten Europäische Normenreihe EN 1504, verlangen dasTiefbauamt Graubünden, das Bundesamt für Strassen (ASTRA) und dazu oft noch  lokale Behörden die Erfüllung zahlreicher eigener Richtlinien. Auch wenn das aufgrund spezieller klimatischer oder objektspezifischer Belastungen teilweise berechtigt ist, ist selbst für Fachleute die Orientierung inzwischen sehr mühsam. Unbeeindruckt von diesem ausgeuferten Bürokratismus zeigt sich aber bis heute die Schadenshäufigkeit an Betonbauten.
Beim Schutz bzw. der Instandsetzung von Beton geht es um die Regulierung des Feuchtehaushaltes, die physikalische Wiederstandsfähigkeit, den Schutz gegen das Eindringen chemischer Stoffe sowie die Verstärkung und den Ersatz von Beton. Für unsere Branche dafür wichtige Verfahren sind Imprägnierungen, Hydrophobierungen und  Beschichtungen. Urs Mühletaler erläuterte deren wichtigste Leistungsmerkmale und die jeweiligen Prüfmethoden.

Detektivarbeit Schadensanalyse

Im Anschluss analysierte Werner Severin, LPM, an ausgewählten Schadensfällen auf Betonuntergründen die Ursachen typischer Schäden wie Verfärbungen, Abplatzungen, Blasenbildungen und Risse. Fast immer ist Feuchtigkeit, sei es aus dem Untergrund oder von aussen her eindringend, ein wesentlicher Auslöser der Schäden. Bei allen diskutierten Fällen erläuterte Werner Severin ausführlich die Herangehensweise, die Untersuchungsmethoden und die letztlich erhaltenen Prüfresultate, mit denen die Schadensursachen aufgeklärt werden konnten. Eine aussagekräftige, häufig genutzte Methode sind mikroskopische Querschliffaufnahmen von Bohrkernen, die Ausagen über das Betongefüge, die Art von Rissbildungen, Verbundstörungen und Schichtdicken von Beschichtungen erlauben.

Schutz mit Silanen

Thema des folgenden Vortrags von Dr. Dominik Auer, Wacker Chemie, war die "Hydrophobierende Imprägnierung von Beton zum Schutz gegen das Eindringen von Schadstoffen". Betonschäden aufgrund einer Chlorid-induzierten Korrosion der Bewehrung, Frost-Tau-Wechseln, Carbonatisierung, der Alkali-Silika-Reaktion oder der Ettringit-Bildung sind weit verbreitet. Dr. Dominik Auer erklärte die zugrunde liegenden physikalisch/chemischen Schadensmechanismen und zeigte anhand von Beispielen das typische Erscheinungsbild in der Praxis.
Durch hydrophobierende Imprägnierung können solche Schäden verhindert oder zumindest sehr stark verzögert werden. Eingesetzt werden Alkyltriethoxysilane, die bis zu 20 mm in den Beton eindringen können. Sie kleiden dabei die Poren mit einem wasserabstossenden, aber wasserdampfdurchlässigen Siliconharz-Netzwerk aus. Erreicht wird dadurch eine hohe Stabilität gegen Alkalien, hohe Temperaturen bis 350°C und Wetterbeständigkeit, dazu wird ein Diffusionsbarriere gegen Chloridionen aufgebaut. Ganz entscheidend für eine langfristig erfolgreiche Behandlung ist immer die fachgerechte Untergrundanalyse und -vorbereitung bei Sanierungen bzw. die Einhaltung der Wartezeit, die Entfernung von Ölresten und die ausreichende Trocknung bei neuen Betonflächen.

Vielseitige Reparaturmörtel

Mit Thomas Laubender, Wacker Chemie, ging es anschliessend zu Betonreparaturmörteln. Die eingesetzten Mörtel sind 1K- und 2K-Systeme, mit denen Löcher, Risse, Fehlstellung und Hohlräume geschlossen und, bei bewehrtem Beton, die ursprüngliche Überdeckung wieder hergestellt bzw. die Passivierung des Stahls erneuert wird. Zur Optimierung des Eigenschaftsprofils werden die Mörtel mit Polymeren modifiziert. Sie können in Form von Pulvern oder als Dispersionen zugegeben werden. Die Zugabemengen liegen je nach Anwendungsbereich zwischen 2  und 8 %. Die Vorteile der Polymerzugabe sind die Möglichkeit zur Verringerung des Wasser-Zement-Verhältnisses, die verbesserten Verarbeitungs-, Benetzungs- und Haftungseigenschaften, eine erhöhte Druck- und Biegezugfestigkeit, die gesteigerte Dichtigkeit gegen CO2, SO2, Streusalz und andere Schadstoffe sowie eine verbesserte Frost-Tau-Beständigkeit.
Thomas Laubender beschrieb dann die einzelnen Schritte einer fachgerechten Sanierung, der immer eine intensiven Schadensanalyse durch Untersuchungen vor Ort und im Labor vorausgehen muss. Nach der Untergrundvorbereitung folgen die  Rissinstandsetzung, der Korrosionsschutz der Bewehrung, der Betonersatz zur Reprofilierung und der Oberflächenschutz.

Dauerhaft elastisch

Im Mittelpunkt des Vortrags "Marketing Polymer Dispersions for Architectural Coatings" von Georg Illy, BASF, standen Bindemittel für elastische Fassadenbeschichtungen. Moderne Produkte überbrücken aufgrund ihrer permanenten Elastizität nicht nur dauerhaft Risse des Untergrunds, sondern weisen darüber hinaus viele weitere technische Vorteile auf: Sie sind eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbarriere trotz einer guten Wasserdampfdurchlässigkeit,  bieten einen hohen CO2-Schutz sowie eine sehr gute Wetterstabilität und zeigen UV-vernetzt eine geringe Schmutzaufnahme. Auf flachen Dächern ermöglichen sie eine deutlich langlebigere Abdichtung als bituminöse Beschichtungen und verringern (bei hellen Farbtönen) die  sommerliche Aufheizung. Georg Illy stellte auch die neue  europäische Norm DIN EN 1062-7 für elastische Beschichtungen, die wichtigsten Bindemittel und Richtformulierungen vor.

Tunnelbeschichtungen

Interessante Einblicke in den praktischen Betonschutz bei Tunnelbeschichtungen vermittelte Martin Hürzeler, Trauffer. Sehr wichtig für eine funktionsfähige Imprägnierung bzw. Beschichtung sind die vorgängige Analyse des Untergrunds (Schalung, Nachbehandlung, Zuschlagstoffe/Zusatzmittel) und die fachmännnische Reinigung. Je nach Situation und den Anforderungen kann Wasserstrahlen genügen oder im Extremfall Höchstdruckwasserstrahlen notwendig sein. Martin Hürzeler erläuterte dann die bereits weitgehend automatisierten, hocheffizienten Applikationstechniken. Bildlich in Aktion gezeigt wurden die Spezialmaschinen für  diese stets unter hohem Zeitdruck stehenden Arbeiten. Insbesondere Spachtelungen erfordern aber auch heute noch sehr viel Handarbeit. Je nach Jahreszeit und Tunnellänge können Massnahmen zur Klimatisierung wie Abschottungen, Beheizungen, Lüftungen und Entfeuchtungen erforderlich werden.

Ganzheitlicher Schutz

Mustafa Güzelsahin, Evonik, stellte neben den konventionellen Silanen für die Hydrophobierung auch Produkte vor, die zusätzlich den Korrosionsschutz sicherstellen. Diese Silane können zur Tiefenhydrophobierung als Flüssigkeiten aufgetragen oder zur Massenhydrophobierung als Pulver dem Beton zugesetzt werden. Letzteres vermeidet Probleme mit der Eindringtiefe bei erschwerter Produktaufnahme, erspart den Arbeitsschritt der Beschichtung und funktioniert unabhängig von den Wetterbedingungen. Diverse Korrosionsschutzprüfungen und Referenzobjekte belegen einen ausgezeichneten Langzeitschutz.