DE102008053978A1

DE102008053978A1 - Verfahren zum Anbringen einer Verstärkung/Verkleidung aus Beton an einem bestehenden Bauteil, insbesondere Bauteil, das mit einer Verstärkungsschicht aus hydraulisch abgebundenem Material aus einem Zementmörtel- oder Betongemisch versehen ist

Info

Publication number: DE102008053978A1
Application number: DE102008053978A
Authority: DE
Inventors: Stephan Hauser
Original assignee: Hauser Stephan Dr-Ing
Current assignee: Hauser Stephan Dr De
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: PL2182139T3; DE102008053978B4; EP2182139B1; US8397457B2; EP2182139A2; EP2182139A3; ES2608634T3; US20100107537A1

Abstract

Ein Verfahren zum Anbringen einer Verstärkung/Verkleidung aus Beton an einem bestehenden Bauteil, ist dadurch gekennzeichnet, dass man - dem Bauteil (4) eine Bewehrungsmatte (3) zuordnet, die aus mindestens drei, vorzugsweise fünf oder mehr Gewebelagen mit Drahtstärken im Bereich von etwa 0,5 mm bis 3,5 mm und Maschenweiten im Bereich von etwa 2 mm bis 60 mm besteht, - zur Bildung einer eine Schalung bildenden Außenhaut in die äußeren Gewebelagen der Bewehrungsmatte (3) eine Spachtelmasse (Spachtelmörtel) (1) einbringt und diese aushärten lässt, und - in den Zwischenraum zwischen der Außenhaut und dem Bauteil einen Füllstoff, vorzugsweise ein Betonzuschlagskörper enthaltendes Zementmörtel- oder Betongemisch (Infiltrationsmörtel) (2) einfüllt.

Description

Bei geneigten und senkrecht stehenden Bauteilen ist es zum nachträglichen Anbringen einer Betonverstärkung und -verkleidung erforderlich, im Abstand von dem Bauteil eine Schalung aus z. b. Holz-, Metall-, Kunststoff- oder Verbundplatten anzubringen und anschließend in den Zwischenraum zwischen dem bestehendem Bauteil und der Schalung ein Zementmörtel- oder Betongemisch einzufüllen bzw. einzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Anbringen einer Verstärkung bzw. Verkleidung auf ein insbesondere aus Beton bestehendes Bauteil auf eine solche Schalung verzichten zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass man

– in einem ersten Schritt dem bestehenden Bauteil eine Bewehrungsmatte flächig zuordnet, die aus mindestens drei, vorzugsweise fünf oder mehreren Gewebelagen mit Drahtstärken im Bereich von etwa 0,5 mm bis 3,5 mm und Maschenweiten im Bereich von etwa 2 mm bis 60 mm besteht,
– in einem zweiten Schritt in die äußeren Gewebelagen eine vorzugsweise Fasern, insbesondere Kunststofffasern, enthaltende Spachtelmasse – im Folgenden auch als „Spachtelmörtel” bezeichnet – einbringt und diese Spachtelmasse zur Bildung einer mit dem Bauteil integrierten Schalung aushärten lässt, und
– anschließend in einem dritten Schritt in den Zwischenraum zwischen dieser Schalung und dem bestehenden Bauteil einen Füllstoff, vorzugsweise ein im Folgenden auch als „Infiltrationsmörtel” bezeichnetes Zementmörtel- oder Betongemisch, das vorzugsweise Betonzuschlagskörper enthält, einfüllt.

Das Einfüllen kann vorzugsweise durch Pumpen/Injektion oder durch Einschütten des Zementmörtel- oder Betongemischs erfolgen. Auf die aus Spachtelmasse bestehende Außenhaut kann anschließend in üblicher Weise ein Putz aufgetragen werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bauteil, insbesondere Betonbauteil mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 13.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowohl in verfahrenstechnischer als auch in struktureller Hinsicht sind in Unteransprüchen behandelt.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, wobei sich der strukturelle Aufbau des Bauteils, insbesondere Betonbauteils, aus der Beschreibung des Verfahrens unmittelbar ableitet.
In einem ersten Schritt wird gemäß 1 gegen das bestehende Bauteil 4 eine Bewehrungsmatte 3, die mehrere mindestens drei, vorzugsweise fünf und bis zu zwanzig oder mehr Gewebelagen 3a, 3b mit Drahtstärken im Bereich von etwa 0,5 bis 3,5 mm und Maschenweiten im Bereich von etwa 2 mm bis 60 mm aufweist, entweder

– flächig zur Anlage gebracht, oder
– mit Abstand von dem Bauteil 4 an diesem befestigt.

In die äußeren Gewebelagen der Bewehrungsmatte 3 wird in einem zweiten Schritt gemäß 2 eine Spachtelmasse 1 durch Eindrücken oder Infiltration mittels eines Schlauchs eingebracht, die man zur Bildung einer starren Außenhaut aushärten lässt, wodurch eine mit dem Bauteil 4 integrierte Schalung entsteht. In den Zwischenraum zwischen der aus Spachtelmasse 1 bestehenden Außenhaut und dem Bauteil 4 wird anschließend gemäß 3 ein vorzugsweise Betonzuschlagskörper enthaltendes Zementmörtel- oder Betongemisch (Infiltrationsmörtel) 2 durch Pumpen/Injektion oder durch Einschütten eingebracht. Die Außenhaut kann anschließend, falls erwünscht, verputzt werden. Die in die Außenhaut integrierten Gewebelagen haben vorzugsweise geringere Drahtstärken und Maschenweiten als die innenliegenden Gewebelagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, insbesondere senkrecht, schräg oder geneigt stehende Bauteile ohne die Verwendung einer Schalung mit einer äußeren Verstärkungs- oder Verkleidungsschicht aus z. B. mikrobewehrtem Hochleistungsbeton zu versehen. Durch das Anbringen der Bewehrungsmatte mit dem anschließenden Spachtelvorgang und dem anschließenden Einfüllen eines Zementmörtel- oder Betongemischs wird im Vergleich zum herkömmlichen Schalverfahren ein vereinfachtes Verfahren zum Anbringen einer Verstärkungs- oder Verkleidungsschicht an einem bestehendem Bauteil geschaffen.
Der erfindungsgemäß verwendete im wesentlichen steife „Spachtelmörtel” unterscheidet sich von dem im wesentlichen fließfähigen „Infiltrationsmörtel” durch seine Konsistenz, die definiert ist durch das sogenannte „Ausbreitmaß” als Kennzeichen für die Fließfähigkeit. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise ein „Spachtelmörtel” eingesetzt, dessen Ausbreitmaß im Bereich von ca. 50% des Ausbreitmaßes des Infiltrationsmörtels liegt.
Durch Verwendung einer Spachtelmasse, die Fasern, insbesondere Kunststofffasern, enthält, wird die Verarbeitbarkeit der Spachtelmasse verbessert, wobei ein zusätzlicher positiver Effekt durch die Erhöhung der Brandschutzeigenschaften der Außenhaut eintritt.
Durch die kombinierte Spachtelinfiltrations-Technik ist im Vergleich zur herkömmlichen Betoninfiltration ein schichtenweiser Aufbau der Verstärkung und/oder Verkleidung möglich, wodurch sich gezielt gewünschte Eigenschaften des fertigen Betonbauteils einstellen lassen.
Als Füllstoff kann grundsätzlich auch jedes andere Material verwendet werden, um den unterschiedlichsten Anforderungen Genüge zu leisten.
Gemäß weiterer Erfindung wird die Bewehrungsmatte 3 vorzugsweise durch mechanische Verankerungselemente 5 an dem Bauteil (1) befestigt.
Die Bewehrungsmatte 3 kann gemäß 4 vorzugsweise auch aus Gewebelagen 3a, 3b mit unterschiedlichen Drahtstärken und Maschenweiten bestehen.
Gemäß 5 kann die Bewehrungsmatte 3 auch im Abstand von dem Bauteil 1 angebracht sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise zur nachträglichen Verstärkung von bestehenden Bauteilen in Form von Stützen bzw. Pfeilern, Wänden, Behältern, Decken, insbesondere an deren Unterseite.

Claims

Verfahren zum Anbringen einer Verstärkung/Verkleidung aus Beton an einem bestehenden Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass man – dem Bauteil (4) flächig eine Bewehrungsmatte (3) zuordnet, die aus mindestens drei Gewebelagen (3a, 3b) mit Drahtstärken im Bereich von etwa 0,5 mm bis 3,5 mm und Maschenweiten im Bereich von etwa 2 mm bis 60 mm besteht, – zur Bildung einer eine Schalung bildenden Außenhaut in die äußeren Gewebelagen der Bewehrungsmatte (3) eine Spachtelmasse (Spachtelmörtel) einbringt und diese aushärten lässt, und – in den Zwischenraum zwischen dieser Schalung und dem Bauteil einen Füllstoff, vorzugsweise ein Betonzuschlagskörper enthaltendes Zementmörtel oder Betongemisch (Infiltrationsmörtel) einbringt bzw. einfüllt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bewehrungsmatte (3) flächig unmittelbar an dem Bauteil (4) befestigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bewehrungsmatte (3) mit Abstand von dem Bauteil (4) anbringt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Bewehrungsmatte (3) verwendet, deren Gewebelagen (3a bzw. 3b) voneinander unterschiedliche Drahtstärken und Maschenweiten haben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Zwischenraum zwischen der Schalung und dem Bauteil (4) ein vorzugsweise Betonzuschlagskörper enthaltendes Zementmörtel- oder Betongemisch (Infiltrationsmörtel) einfüllt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Spachtelmasse unter Druckanwendung mittels Schlauch in die äußeren Gewebelagen der Bewehrungsmatte (3) infiltriert.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das Zementmörtel- oder Betongemisch (Infiltrationsmörtel) durch Pumpen/Injektion oder Schütten in den Zwischenraum einfüllt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Spachtelmasse verwendet, die Fasern, vorzugsweise Kunststofffasern enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die durch die Spachtelmasse gebildete Außenhaut verputzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bewehrungsmatte (3) mittels mechanischer Verankerungselemente (5) an dem Bauteil (1) befestigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Spachtelmasse mit relativ steifer Konsistenz und einem relativ geringen Ausbreitmaß verwendet.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Spachtelmasse mit einem geringen Ausbreitmaß verwendet, das im Bereich von etwa 40% bis 60%, vorzugsweise etwa 50%, des Ausbreitmaßes des „Infiltrationsmörtels” liegt.
Bauteil, insbesondere Betonbauteil, das mit einer Verstärkungsschicht aus hydraulisch abgebundenem Material aus einem Zementmörtel- oder Betongemisch versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungschicht besteht aus: a) einer Bewehrungsmatte (3) aus mindestens drei Gewebelagen (3a, 3b) mit Drahtstärken im Bereich von etwa 0,5 mm bis 3,5 mm und Maschenweiten im Bereich von etwa 2 mm bis 60 mm, b) einer mit Abstand von dem Bauteil liegenden Außenhaut, die durch eine in die äußeren Gewebelagen der Bewehrungsmatte (3) eingebrachte, hydraulisch abgebundene Spachtelmörtelmasse aus einem Zementmörtel- oder Betongemisch gebildet ist, c) einer den Zwischenraum zwischen dieser Außenhaut und dem Bauteil ausfüllenden Zwischenschicht aus abgebundenem Zementmörtel- oder Betongemisch, und dass die Spachtelmörtelmasse der Außenhaut aus einem Zementmörtel- oder Betongemisch mit relativ steifer Konsistenz und relativ geringem Ausbreitmaß hergestellt ist, das im Bereich von etwa 40% bis 60%, vorzugsweise etwa 50%, des Ausbreitmaßes des in den Zwischenraum zwischen der Außenhaut und dem Bauteil eingefüllten Zementmörtel- oder Betongemisches liegt.
Bauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsmatte (3) flächig unmittelbar an dem Bauteil (4) befestigt ist.
Bauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsmatte (3) mit Abstand von dem Bauteil (4) befestigt ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsmatte (3) Gewebelagen (3a bzw. 3b) mit voneinander unterschiedlichen Drahtstärken und Maschenweiten enthält.
Bauteil nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut Fasern, vorzugsweise Kunststofffasern enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsmatte (3) mittels mechanischer Verankerungselemente an dem Bauteil (4) befestigt ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere die äußeren, in die Außenhaut integrierten Gewebelagen aus Drähten mit einer Drahtstärke bestehen, die kleiner sind als die Drahtstärken der inneren Gewebelagen, und dass die Maschenweiten der in die Außenhaut integrierten Gewebelagen kleiner sind als die der inneren Gewebelagen.
Bauteil nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsmatte aus mindestens fünf, vorzugsweise bis zu zwanzig Geweebelagen besteht.