Spektakuläre Schadenfälle, wie der teilweise Einsturz der Carolabrücke in Dresden, stehen im Blickfeld der Öffentlichkeit. Professionelle Lösungen zur Betoninstandsetzung sind heute wichtiger denn je.
Schäden und Korrosion nehmen aber auch an weniger exponierten Orten zu, wie zum Beispiel in Tiefgaragen und Parkhäusern. Die Korrosion ist in der Regel erst in einem späten Schadensverlauf erkennbar, erst feine Risse, Rostfahnen und später kleine Betonabplatzungen deuten auf einen langen Korrosionsprozess hin. „An allen Bauwerken dieser Art treten Mängel auf, die instandgesetzt werden müssen. Gesetzliche Vorgaben verlangen dafür Fachleute in der Planung und Umsetzung. Oft wird die Tragweite vorhandener Schäden nicht erkannt und von Hausbesitzern zu lange mit der Instandsetzung gewartet. Bei der Tiefgarage der HanseMerkur übernahm die spezialisierte Geiger Gruppe die Instandsetzungen.“ so Dirk Arning, Marktmanager für Betoninstandsetzung und technische Mörtelsysteme der SAKRET Bausysteme GmbH & Co. KG
Die Instandsetzungsarbeiten erstreckten sich bei der Tiefgarage der HanseMerkur über 17 Monate in mehreren Bauabschnitten. Zunächst wurde chloridgeschädigter Beton an Bodenflächen sowie Wand- und Stützensockeln mittels Höchstdruckwasserstrahlen abgetragen, dann reprofiliert und anschließend mit einem Oberflächenschutzsystem versehen. Nach der Betoninstandsetzung (BIS) folgten noch weitere Instandsetzungsschritte: Von Abdichtungs- und Beschichtungsarbeiten über Arbeiten an der TGA bis zu einer attraktiven Streckmetalldecke, die eine attraktive Optik mit einem Schutz der darüberliegenden TGA verbindet.
SAKRET als Partner für BIS-Komplettlösungen
SAKRET bietet als einziger Hersteller eine komplette Produktauswahl für diese Betoninstandsetzungsanforderungen an: Trockenbeton, rein mineralische Spritzmörtel und -betone, Vergussmörtel und kunststoffmodifizierte Instandsetzungssysteme.
Die SAKRET Betoninstandsetzungssysteme sind in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften aufeinander abgestimmt. So kann die sichere und dauerhafte Funktionalität der Systemkomponenten gewährleistet werden.
Auf der Grundlage dieses Knowhow ist eine umfassende SAKRET Beton-Instandsetzungs-Fibel entstanden (BIS-Fibel). Ein Nachschlagewerk zu allen gängigen Maßnahmen der Betoninstandsetzung an Wasser-, Trinkwasser- und Abwasserbauwerken sowie Tiefgaragen und Tunnel. Damit erhält man eine gute erste Orientierung auch über die SAKRET Produkte, die für das ausgewählte Verfahren geeignet sind. Dazu unterstützen
SAKRET Spezialisten die Planer nicht nur bei Fragen der Materialauswahl. Sie beraten auch vor Ort hinsichtlich der gültigen Regelwerke und der gewünschten Instandsetzungsverfahren und begleiten den gesamten Instandsetzungsprozess bis zur Endabnahme. Dies sichert den beteiligten Firmen wie auch dem Bauherrn die hochwertige, normgerechte Ausführung, die Einhaltung von Zeitplänen und eine schnelle Lösung unvorhergesehener Probleme.
Der Baustoff-Systemhersteller SAKRET bietet Betreibern, Planern und ausführenden Firmen eine vollständige Produktpalette für die Instandsetzung von Beton, ergänzt durch Unterstützung bei der Anwendung mit einer Beratung vor Ort und der SAKRET BIS-Fibel.
Betoninstandsetzung in Parkhäusern und Tiefgaragen
Bei Tiefgaragen und Parkhäusern sind vor allem die Sockel von Betonstützen und auch die unteren Wandbereiche oft stark geschädigt. Ursachen sind nicht nur die allgemeinen Schwachpunkte älterer oder mangelhaft ausgeführter Betonbauwerke und die chloridinduzierte Korrosion. Speziell in Tiefgaragen treten teilweise erhebliche nutzungsbedingte Belastungen auf.
Hauptschädigungen und Fehlerquellen
1. Hauptschädigung: Carbonatisierung
Bei diesem natürlichen Prozess dringt CO2 in den Beton ein und reagiert mit Feuchtigkeit und dem Zementstein. Dies verfestigt zwar den Beton, schwächt jedoch gleichzeitig das alkalische Beton-Milieu, das die Stahlbewehrung vor Korrosion schützt.
2. Hauptschädigung: chloridinduzierte Korrosion
Dringt über feinste Risse oder eine porige Gefügestruktur Wasser und die darin gelösten Salzmoleküle in die Konstruktion ein, kommt es durch die unterschiedliche elektrische Ladung der Teilchen (Potenzialunterschied) zu einer Bewehrungskorrosion, der sogenannten Lochfraßkorrosion.
Vor allem im Winter transportieren Fahrzeuge Schnee und Eis, aber auch Tausalz in Tiefgaragen. Beim Abtauen dringen dann Feuchtigkeit und Chloride in die Böden und Stützensockel ein. Hohe Chloridkonzentrationen lassen den Bewehrungsstahl punktuell rosten („Lochfraß“) – bis hin zur Gefährdung der Standsicherheit. Während das Wasser immer wieder verdunstet, bleibt das Tausalz auf und oftmals im Beton zurück und hat somit über Jahre und Jahrzehnte einen schädigenden Einfluss.
3. Fehlerquelle: Materialqualität
Auch Fehler bei der Verarbeitung wie eine unzureichende Verdichtung oder ein falsch gewähltes Größtkorn im Beton können ursächlich für eine zu geringe Gefügedichte im Beton sein.
4. Fehlerquelle: Betonierverfahren
Beton unterschiedlicher Betonierabschnitte verbindet sich nicht ohne weitere Maßnahmen miteinander. Da Stützen später betoniert werden als die Sohlplatte, können sich Risse bilden. Risse stellen immer ein potenzielles Risiko für das Eindringen von Feuchtigkeit und damit auch den darin möglicherweise gelösten Chloriden dar. Wenn dann nach Jahrzehnten die Beschichtungen gealtert sind, entsteht hier ein Ansatzpunkt für eindringende Feuchtigkeit oder – wie in Tiefgaragen – Tausalz-Chloride.
Spezielle Belastungen in Tiefgaragen
5. Fahrzeugdimensionen
Durchschnittsgewicht und -größe der Fahrzeuge haben in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Während 1980, als viele Tiefgaragen gebaut wurden, ein PKW noch durchschnittlich 900 – 1000 kg wog, hat sich das Durchschnittsgewicht heute auf rund 1500 kg erhöht, wobei bei schweren PKW, wie SUV, auch Gewichte von über 2,5 to keine Seltenheit sind.
In Folge wird das Tragwerk immer stärker belastet – besonders in älteren Tiefgaragen, die nicht auf heutige Fahrzeugdimensionen ausgelegt sind:
-Direkte Beschädigungen durch Anstoßen an den Säulen werden häufiger, da die Stellplätze auch nicht auf die enorm gewachsenen Fahrzeuggrößen ausgelegt sind.
-Vor allem in mehrstöckigen Tiefgaragen verstärken schwerere PKW im Fahren auch die Erschütterungen der Anlage, was zu stärkeren Bewegungen von Betonteilen (Unterzügen, Deckenplatten etc.) und damit zu Rissbildungen und Fugenabrissen führen kann.
Ab welcher Lebensdauer oder mit welcher Wahrscheinlichkeit diese Schäden in Tiefgaragen auftreten, ist bisher nicht systematisch erfasst. In der Praxis kann bereits nach 20 Jahren eine Instandsetzung des Betons notwendig werden, in der Regel ist dies nach 30 – 50 Jahren der Fall. Der Instandsetzungsbedarf wird im Regelfall durch einen sachkundigen Planer festgestellt, bei offensichtlichen Schädigungen aber auch oft durch den oder die Eigentümer.
Die Kontrollpflicht und ihre Umsetzung
Eigentümer von Bauwerken müssen diese instand halten – schon aus Sicherheitsgründen. Zu den entsprechenden Kontrollen sollte immer ein sachkundiger Planer hinzugezogen werden, der auf Instandsetzungs- und Schutzmaßnahmen spezialisiert ist. Er beurteilt, ob Mängel die Standsicherheit aktuell oder in naher Zukunft beeinträchtigen können. Je nach Lage ist es notwendig, zusätzlich einen Tragwerksplaner in die Untersuchung einzubeziehen.
Bei optisch intakten Oberflächen wird ein Spezialist den Carbonatisierungsgrad und die Überdeckungstiefe prüfen. Geringfügige und oberflächennahe Schäden am Beton gefährden die Standsicherheit im Regelfall nicht. Dennoch ist es ratsam, sie frühzeitig instand zu setzen. Zudem ist während dieser Phase der Aufwand meist geringer. Sichtbare Schäden wie Rostfahnen, abgeplatzter Beton oder eine freiliegende Bewehrung erfordern dagegen eine sofortige Instandsetzung.
Die Instandsetzung von Beton
Schadhafter Beton wird in mehreren Arbeitsabschritten instandgesetzt:
A. Vorbereiten des Untergrundes
B. Reprofilieren des Baukörpers entsprechend geeigneter Verfahren. Hier kommen vorrangig folgende Produkte/Systeme zum Einsatz:
B.1. Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2, als Transport- oder Trockenbeton
B.2. Spritzbeton nach DIN EN 14487 und DIN 18551
B.3. Vergussmörtel
B.4. Spritzmörtel/ -beton mit Kunststoffzusatz (SPCC/SRM bzw. SRC)
B.5. Zementmörtel/ -beton mit Kunststoffzusatz (PCC/RM bzw. RC)
C. Optional kann dann noch mit Betonkosmetik eine feinere Oberfläche geschaffen
werden, die dann auch noch mit einem passenden Oberflächenschutzsystem versehen werden kann
Eine detaillierte Übersicht der Verfahren nach DIN EN 1504-9 und TR-IH, sowie die jeweils anwendbaren SAKRET Systembaustoffe finden sich in der „SAKRET Betoninstandsetzungsfibel“.
Alle Arbeiten der Betoninstandsetzung unterliegen einschlägigen Normen und Regelwerken.
Wichtige Regelwerke und Normen zur Betoninstandsetzung
-a- Grundlage ist die europäische „Instandsetzungsnorm“ DIN EN 1504
-b- Die „Technische Regel Instandhaltung von Betonbauwerken“ (TR IH) des DIBt in
Verbindung mit der „Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauwerken“
(RL SIB) des DAfStb
-c- Gegebenenfalls anzuwenden ist die ZTV z. B. ZTV-Ing, ZTV-W
-d- Die DIN 18349 mit der VOB (Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen)
Zweifellos sind noch viele weitere Produkt- und Verarbeitungsnormen in diesem komplexen und oftmals sicherheitsrelevanten Bereich der Betoninstandsetzung zu beachten, die hier nicht alle aufgeführt werden können
I – Betoninstandsetzung-Vorbehandlung
1. Schadhaftes Material entfernen
Zeigt die Untersuchung des Betonbauwerks, dass eine Instandsetzung empfehlenswert oder notwendig ist, wird zunächst der schadhafte Beton entfernt. Korrodierte Bewehrung wird händisch oder maschinell freigestemmt, oftmals auch per Höchstdruck-Wasserstrahlen abgetragen.
2. Instandsetzungsbereich abstrahlen
Danach schafft die Behandlung mit SAKRET Sakresiv Strahlmittel SV einen einwandfreien Untergrund und entrostet die Stahl-Bewehrung. In der Fläche kann auch mit Wasser- oder Flammstrahlen vorbehandelt werden. Bei sehr stark korrodiertem Stahl kann zusätzliche Bewehrung erforderlich sein.
3. Untergrund vornässen
Sofern erforderlich muss der Beton anschliessend vorgenässt werden, die weiteren Instandsetzungsschritte folgen. Die Oberfläche sollte zum Zeitpunkt des Aufbringens des BIS-Systems mattfeucht aussehen, um einen zu schnellen Wasserentzug und damit das Verbrennen des Materials zu verhindern. Keinesfalls darf die Betonoberfläche jedoch zum Zeitpunkt des Aufbringens des Instandsetzungsmörtels nass glänzen oder sogar Wassertropfen zeigen, da so ein Trennfilm entstünde.
II – Korrosionsschutz und Haftbrücke
4. Haftbrücke auftragen
Ist zur Reprofilierung ein handverarbeiteter Mörtel vorgesehen, so ist auf jeden Fall eine Haftbrücke aufzubringen. Spritzmörtel oder betone sowie Vergussmörtel benötigen keine Haftbrücke.
5. Korrosionsschutz einbringen
Freiliegende und vollständig entrostete Bewehrung wird zunächst mit vorzugsweise mineralischem Korrosionsschutz in zwei Lagen überzogen. Ein zusätzlicher Korrosionsschutz ist im Regelfall nur dann in mindestens zwei Lagen nötig, wenn die nötige Betondeckung in der Instandsetzung nicht erreicht werden kann oder wenn der sachkundige Planer andere Gründe dafür sieht.
III – Reprofilierung und Oberflächenbearbeitung
6. Reprofilieren
Der Querschnitt wird mit Betonersatz wiederhergestellt und die Oberfläche mit PCC Feinspachtel überarbeitet. Größere vertikale und Überkopfflächen werden im Regelfall im Spritzverfahren ausgeführt. Um die Bewehrung zukünftig vor Korrosion zu schützen und die Eisen statisch wirksam einzubetten, ist auf eine möglichst hohlraumfreie Verarbeitung zu achten.
Um Fehler bei der Verarbeitung zu vermeiden, bieten die SAKRET Bausysteme auch an mehreren Terminen jährlich Fortbildungen zur Erlangung des „Düsenführerscheins“ an. Dies ist ein Nachweis über die „Erfahrungen und Kenntnisse“, die der Düsenführer, also der Ausführende von Spritzbetonarbeiten, gemäß DIN 18551 haben muss. Diese dreitägigen Lehrgänge (1. Tag Theorie, 2. Tag Praxis, 3. Tag theoretische und praktische Prüfung) vermitteln Wissen rund um das Thema Beton bei der Verarbeitung zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses.
7. Erhöhung der Betondeckung
In manchen Fällen, vor allem, wenn die Carbonatisierung noch nicht die Bewehrung erreicht hat oder wenn das Bauteil durch eine zusätzliche Schicht verstärkt werden soll, wird eine zusätzliche Betonschicht -im Regelfall im Spritzverfahren- aufgebracht. Auch zur Erhöhung des physikalischen oder chemischen Widerstands wird dieses Verfahren gerne angewendet. Voraussetzung dabei ist, dass der Untergrund keine Schädigungen aufweist, die den Verbund beeinträchtigen.
8. Nachbehandlung
Abschließend müssen die frisch aufgebrachten Materialien auf der Oberfläche für mindestens fünf Tage ausreichend feucht gehalten werden, um ein vorzeitiges Trocknen und Verdursten der zementgebundenen Stoffe zu verhindern. Zum Einsatz kommen dabei Abdeckungen, OS-verträgliche Nachbehandlungsmittel oder Nebeldüsensysteme.
9. Egalisierung des reparierten Betons
An reprofilierten Stützen und Wandflächen bringt man in der Regel abschließend eine Beschichtung zum Oberflächenschutz (OS) auf. Notwendig ist dies gerade bei der Instandsetzung in Sockelbereichen, wie sie in Tiefgaragen häufig vorkommen. Dazu müssen die reparierten Flächen zuvor egalisiert werden – zum Beispiel mit kunststoffmodifiziertem Feinmörtel. So werden Lunker und Poren im Beton geschlossen, die Übergänge zu den Reparaturstellen ausgeglichen und ein gleichmäßig saugender Untergrund für die anschließende Beschichtung geschaffen.
Die SAKRET BIS-Fibel
zeigt auf 94 Seiten das gesamte SAKRET Systemprogramm zur Betoninstandsetzung mit zahlreichen detaillierten Tabellen und Übersichten:
o Prinzipien gemäß DIN EN 1504-9 mit den jeweils zugeordneten SAKRET Systemprodukten und ihren wichtigsten Eigenschaften
o Tabellarische Zuordnung von Produkten, Prinzipien und Verfahren (mehrfach geordnet nach Prinzipien und Produkten)
o Expositionsklassen gemäß DIN EN 206-1/DIN 1045-2 mit Produktzuordnung
o Erläuterungen zu wichtigen Begriffen und zusätzlich eine tabellarische Darstellung wichtiger technischer Eigenschaften der SAKRET Produkte sowie für jedes Produkt einen direkten Link auf das Technische Merkblatt per QR-Code oder in der pdf-Version per Klick!
Anzufordern per E-Mail an info@sakret.de
Fazit
Viele Tiefgaragen und Parkhäuser sind, wie andere Verkehrsbauten auch, in die Jahre gekommen. Schäden an Beton und Bewehrung bis hin zu einem Verlust der Tragfähigkeit entstehen hier nicht nur durch die allgemeine Alterung. Auch Chloride aus Tausalz und Belastungen wie durch schwerere PKW machen grundlegende Instandsetzungen notwendig. SAKRET steht mit seinem umfassenden Knowhow und einer vollständigen Baustoffsystempalette für die Betoninstandsetzung an der Seite von Betreibern, Planern und ausführenden Firmen. Eine detaillierte Übersicht aller Prinzipien nach DIN EN 1504-9, anzuwendender Verfahren und dafür geeigneter SAKRET System-Produkte bietet die „SAKRET BIS-Fibel“ anzufordern unter E-Mail: info@sakret.de
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