Moderne Betonersatzsysteme für die Betonsanierung

Ob bei Tunneln, Brücken oder Parkflächen – Stahlbeton findet sich überall in unserer gebauten Umwelt, und das schon ziemlich lange. Entsprechend sind viele dieser Bauwerke inzwischen in die Jahre gekommen. Zunehmend zeigen sich Korrosionsschäden und Abplatzungen an dem als unverwüstlich geltenden Material. Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass die Qualität bis weit in die 1970er Jahre nicht den heutigen Anforderungen entsprach. Aber auch eine fehlerhafte Verarbeitung, Überwässerung des Frischbetons, unzureichende Verdichtung oder Verzögerungen beim Einbau und insbesondere zu geringe Betonüberdeckung sind Gründe für ein erhöhtes Schadensaufkommen. Die Instandsetzung von Betonbauteilen ist in der DIN EN 1504 geregelt. Weitere Hilfestellungen und Vorschriften liefert die Technische Regel Instandhaltung von Betonbauwerken (TR Instandhaltung).

Korrosion setzt Stahlbeton zu

Äußere Einflüsse, wie Wasserbelastung und Kohlendioxid aus der Luft, führen zu korrosionsbedingten Abplatzungen an Betonbauteilen
Foto: Saint-Gobain Weber

Die chemischen Eigenschaften des Betons schützen den Bewehrungsstahl grundsätzlich hervorragend vor Korrosion. Das alkalische Milieu (pH-Wert >12) des enthaltenen Zementsteins bewahrt den Stahl vor dem Durchrosten. Diese Alkalität wird jedoch im Laufe der Zeit durch äußere Einflüsse, wie Wasserbelastung und Kohlendioxid aus der Luft, gesenkt. Starke Frost-/Tauwechsel, eine hohe Chloridbelastung durch den Eintrag von Streusalz, saurer Regen, andere Säuren sowie Abrieb und Verschleiß greifen den Beton zusätzlich an.

Gerade bei stark befahrenen Flächen wird das Salz zudem mit jedem Regen tiefer in den Beton gearbeitet. Geht der natürliche Korrosionsschutz durch diese sogenannte Carbonatisierung verloren, beginnt der Stahl zu rosten und drückt so im Laufe der Zeit die überdeckende Betonschale ab.

Das richtige Sanierungskonzept

Wird ein Handwerksbetrieb mit der Instandsetzung schadhafter Betonflächen beauftragt, sollte zunächst ein abgestimmtes Sanierungskonzept basierend auf einer umfassenden Schadensanalyse entwickelt werden. Am Anfang stehen dabei verschiedene Untersuchungen an Bauteilen und Untergründen, anhand derer der aktuelle Bauwerkszustand festgestellt wird. Neben der Messung der Betonüberdeckung, der Carbonatisierungstiefe sowie dem Chloridgehalt werden auch die Festigkeiten des Untergrunds ermittelt.

Lose Betonteile werden abgestemmt
Foto: Saint-Gobain Weber

Auf Basis der Ergebnisse der Voruntersuchungen erfolgt dann die Auswahl des passenden Sanierungssystems. Abhängig vom Schadensbild und den betroffenen Bauteilen, empfiehlt sich die Kombination verschiedener Betonersatzsysteme für Stützen, Pfeiler, Sockel und Bodenflächen.

Schadstellen freilegen und reinigen

Bevor jedoch mit der eigentlichen Instandsetzung begonnen werden kann, müssen lose Betonteile durch Abstemmen und Strahlen entfernt und die korrodierte Bewehrung freigelegt werden. Beim vollflächigen oder partiellen Rückbau von Schadstellen an Betonböden hat sich der Einsatz von Höchstdruckwasserstrahltechnik (HDW) bewährt. Anschließend muss der Bewehrungsstahl gemäß Normanforderung gereinigt werden, bei Einsatz des Korrosionsschutzprodukts „weber.rep KB duo“ zum Beispiel bis zum Oberflächenreinheitsgrad „SA 2.5“. Die Oberflächenzugfestigkeit des gereinigten und tragfähig vorbereiteten Untergrunds muss im Mittel mindestens 1,5 N/mm² betragen.

Korrosionsschutz und Reprofilierung in der Fläche

Multifunktional: „weber.rep KB duo“ kombiniert Korrosionsschutz und Haftbrücke
Fotos: Saint-Gobain Weber

Der erste Schritt zur Instandsetzung führt über die Reprofilierung von Fehlstellen und Ausbrüchen. Bei der klassischen Betoninstandsetzung müssen vier Arbeitsschritte mit standardmäßig vier unterschiedlichen Produkten ausgeführt werden. Multifunktionale Produkte, wie das Betonersatzsystem „weber.rep duo“, hingegen bestehen lediglich aus zwei Produkten: „weber.rep KB duo“ kombiniert Korrosionsschutz und Haftbrücke, „weber.rep R4 duo“ ist gleichzeitig Reparaturmörtel und Feinspachtel in einem Produkt. Das vereinfacht die Handhabung und die Lagerhaltung und beschleunigt somit den Bauprozess. Das kunststoffmodifizierte, zementgebundene Betonersatzsystem von Saint-Gobain Weber entspricht der höchsten Anforderungsklasse der DIN EN 1504-3: Klasse R4.

Nachdem Wände und Pfeiler entsprechend reprofiliert wurden, folgt im nächsten Schritt die Sockelabdichtung gegen Feuchteeintrag. Gemäß DIN EN 1504-2 / TR Instandhaltung sind durch Feuchte und Salz belastete Betonbauteile außerdem mit einem entsprechenden Oberflächensystem, meist Systeme der Klasse OS5b, zu schützen. Saint-Gobain Weber ist es mit einer Neuentwicklung gelungen, mit einem Produkt beide Anwendungen abzudecken: „weber.tec Superflex OS5b“ verfügt sowohl über den Nachweis als Oberflächenschutz OS5b für Betonbauteile als auch über das allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnis (abP) als Abdichtung nach der FPD-Richtlinie.

2-komponentige Beschichtung

Sockelflächen an Wänden und Pfeilern müssen sicher gegen Feuchteeintrag abgedichtet werden. Die 2-komponentige Beschichtung „weber.tec Superflex OS5b“ kann als Oberflächenschutz OS5b sowie als Abdichtung nach der FPD-Richtlinie eingesetzt werden
Foto: Saint-Gobain Weber

Die 2-komponentige Beschichtung ist hochflexibel und rissüberbrückend. Das Material bindet schnell und reaktiv ab, ist bereits nach 24 Stunden druckwasserdicht und lässt sich problemlos spachteln und spritzen sowie überputzen beziehungsweise überstreichen. „weber.tec Superflex OS5b“ schützt Betonbauteile langfristig vor Carbonatisierung und vor Schäden durch Chloride. Es ist nach der Norm DIN EN 1504-2 und der Technischen Regel zur Instandhaltung von Betonbauteilen (TR Instandhaltung) für den Einsatz an vertikalen Betonflächen im Hoch- und Ingenieurbau geeignet. Das Schutzsystem ist kälteflexibel bis -20°C und kann so problemlos auch im Außenbereich eingesetzt werden. Es ist zudem beständig gegen aggressives Tausalz.

Fließfähiger Betonersatzmörtel für große Bodenflächen

Für die Sanierung von Bodenflächen aus Beton empfiehlt sich ein fließfähiger Betonersatzmörtel, etwa „weber.floor 4640 Outdoor RepFlow“. Das Produkt ist Reparaturmörtel und Ausgleichsmasse in einem und nach DIN EN 1504-3 in die höchste Klasse R4 eingruppiert. Somit ist es nach europäischer Norm für statisch relevante Anforderungen geeignet. Der Betonersatzmörtel weist eine sehr hohe Festigkeit von CT-C50-F7 auf und ist bei mittleren Belastungen direkt nutzbar. Durch die pumpfähige Konsistenz können Instandsetzungsarbeiten schnell abgeschlossen werden.

Eine weitere Zeitersparnis lässt sich durch den Einsatz mobiler Silotechnik erzielen. Das Weber-„MixMobil“ beispielsweise ermöglicht eine kontinuierliche Belieferung mit loser Ware und somit eine lückenlose, zeit- und kraftsparende Verarbeitung. Das Material wird vor Ort angemischt und an den Einsatzort gepumpt. Die Verarbeitung erfolgt im Stehen. Auf diese Weise lassen sich pro Stunde 8 bis 12 Tonnen Material fördern. Die Sanierung von über tausend Quadratmetern am Tag ist somit kein Problem. Nach rund 7 Tagen kann dann ein geeignetes Oberflächenschutzsystem, etwa OS8, aufgebracht werden.

Autoren

Dipl. Wirt.-Ing. Maurice Bonfrere ist Leiter Produktmanagement Boden- und Fliesensysteme und David Böcker ist Leiter Produktmanagement Bautenschutz- und Mörtelsysteme bei der Saint-Gobain Weber GmbH in Düsseldorf.