DE10343970B4

DE10343970B4 - Verfahren zum Behandeln eines Betonkörpers, nach diesem Verfahren behandeltes Betonbauteil und für dieses Verfahren verwendetes Blattmaterial

Info

Publication number: DE10343970B4
Application number: DE2003143970
Authority: DE
Inventors: Zvonko Kracun
Original assignee: Kracun Zvonko Dipl-Ing
Current assignee: Kracun Zvonko Dipl-Ing
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2023-09-20
Also published as: DE10343970A1

Abstract

Verfahren zum Nachbehandeln eines Betonkörpers zum Schutz vor Verdunstung von nicht sogleich gebundenem Wasser, bei dem auf einen nicht mehr ganz frischen Beton ein weitgehend dampfundurchlässiges Blattmaterial (2) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine möglichst große Oberfläche des Betonkörpers eine Zwischenschicht aufgebracht wird, in die Blattmaterial, das einseitig Strukturteile aufweist, mit den Strukturteilen in die Zwischenschicht eingedrückt wird, wobei alle wesentlichen freiliegenden Oberflächenteile des erstellten Betonkörpers (1) mit dem Blattmaterial (2) abdeckt werden und das Blattmaterial dauerhaft mit der Betonoberfläche verbunden belassen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nachbehandeln eines Betonkörpers zum Schutz vor Verdunstung von nicht sogleich gebundenem Wasser, bei dem auf einen nicht mehr ganz frischen Beton ein weitgehend dampfundurchlässiges Blattmaterial (2) aufgebracht wird, und auf ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandeltes Betonbauteil sowie auf ein für das Verfahren verwendetes Blattmaterial.

Das Anbringen von formschlüssig im Beton verankerten Isolierverkleidungen an Betonkörpern ist an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE-20 42 735 A1 eine für Abdichtungszwecke an Bauwerken dienende, als Putz- oder Betonierfolie verwendbare Kunststoff-Folie. Die CH-630 984 A5 beschreibt eine vergleichbare, zur Bildung von Verankerungsvorsprüngen gefaltete Folie, welche in den noch nicht ausgehärteten Beton versenkt werden. Nach der DE 37 01 414 A1 soll das Verkleidungsmaterial auf eine schon bestehende Wand- oder Betonunterlage geklebt werden, wobei dieses Material noch mit einem Netzvlies belegt ist, an dem eine weitere Wandverkleidung befestigt wird. Und die DE 299 24 180 U1 beschreibt plattenförmige Wandverkleidungen mit hinterschnittenen Nuten und einem die Nuten überdeckenden Vlies.

Die bekannten Verfahren sind nicht zur Nachbehandlung von nicht mehr ganz frischem Beton vorgesehen. Aus der Betonpraxis, den Betonnormen und der Literatur ist bekannt, dass Betonbauteile durch ein Austrocknen über die Betonoberfläche Schwunderscheinungen aufweisen und sich dadurch verformen. Diese Verformungen können insbesondere folgende Schäden verursachen: Bruch des Betonbauteils und Rissbildungen mit der Folge statischen Versagens und des Eindringens von Nässe; bei dünnen Betonplatten wie Zementestrichen Aufschüsselung; sowie verminderte Haftzugfestigkeit der Oberfläche für nachfolgende Gewerke.

Frischbeton ist ein Gemisch aus Zement, Wasser, Zuschlagstoffen wie Kies und Sand, Betonzusatzstoff und Betonzusatzmittel. Der Zement und das Wasser reagieren chemisch und bilden Kristalle, die zum Erhärten des Betons führen. Im Allgemeinen hat der Frischbeton mehr Zugabewasser als dem stöchiometrischen Verhältnis entspricht, also als durch die chemische Reaktion mit dem Zement verbraucht wird. Dies wird ausgedrückt durch den w/z-Wert, nämlich den Wert Wasser (kg)/Zement (kg). Bei einem w/z-Wert von 0,4 oder geringfügig darunter wird das Wasser weitgehend chemisch gebunden. Die chemische Reaktion zwischen dem Zement und dem Wasser ist jedoch relativ langsam und kann Monate und Jahre lang dauern. Es tritt die Erscheinung der Betonhydration auf, d. h. Wasser wird im Beton eingeschlossen. Überschüssiges oder noch nicht gebundenes Wasser verdunstet mit der Zeit, wodurch das Schwinden verursacht wird. Die häufigsten Schäden durch Schwinden entstehen bei Betonbauteilen, die eine große Oberfläche haben, also bei Zementestrichen, Fußbodenplatten, Wänden, Bodenplatten, Decken usw.

Um die Schwunderscheinungen in den Griff zu bekommen, werden Maßnahmen gegen das Austrocknen ergriffen, die unter den Begriff der Nachbehandlung des Betons fallen. Es ist bekannt (DIN 1045 und Bauberatung Zement, Zement-Merkblatt Tiefbau: "Betonböden für Hallen- und Freiflächen", z. B. 1997 – jährlich herausgegeben), die Oberfläche mit Folien oder Dämmmatten als Verdunstungsschutz und Abkühlschutz abzudecken, ein Nachbehandlungsmittel insbesondere in Form eines Flüssigkunststoffs, der dann erhärtet, aufzubringen oder Wasser aufzusprühen. Folien, mit denen die Oberfläche abgedeckt wurde, werden nach einigen Tagen wieder entfernt. Sie können das langfristige Schwinden nicht verhindern. Flüssige Nachbehandlungsmittel können aufgebracht werden, wenn der Beton bereits betretbar ist, also nach einer gewissen, eigentlich schon zu langen Abbindezeit von einigen Tagen. Die entstehende Schicht verbleibt auf der Betonoberfläche als längerfristig wirkende Versiegelung.

Das Aufbringen von Flüssigkunststoff auf einen Betonbauteil bringt einige Probleme mit sich. Wie gesagt, muss zunächst eine gewisse Trocknung des Betonbauteils abgewartet werden. Sodann ist die gleichmäßige Dosierung über der Fläche schwierig und schließlich ist das Arbeiten in Räumen mit Flüssigkunststoffdämpfen ungünstig.

Demgegenüber soll gemäß der Erfindung ein Verfahren angegeben werden, das für eine Anwendung zur Nachbehandlung von nicht mehr ganz frischem Beton geeignet ist. Die Nachbehandlung muss frühzeitig beginnen und zu einer langfristig wirksamen, bleibenden Beschichtung konstanter Stärke führen, wobei die Arbeitsbedingungen bei der Nachbehandlung problemlos sein sollen. Bei einen schon zu Beginn erdartig festen Beton oder einem nicht mehr ganz frischen Betonkörper, beispielsweise einen bereits zwei Tage alten, in den die Strukturteile des Blattmaterials nicht mehr eingedrückt werden können, wird auf diesen eine Zwischenschicht aus beispielsweise Zementmörtel aufgebracht. Dieser verbindet sich einerseits jedenfalls ausreichend mit dem ursprünglichen Betonkörper und erlaubt andererseits das Eindrücken der Strukturteile eines Blattmaterials. Gemäß der Erfindung wendet man das eingangs genannte Verfahren zur Nachbehandlung zum Schutz vor Verdunstung von nicht sogleich gebundenem Wasser an, wobei man alle wesentlichen freiliegenden Oberflächenteile des erstellten Betonkörpers mit einem Blattmaterial abdeckt, das weitgehend dampfundurchlässig ist und das Blattmaterial dauerhaft mit der Betonoberfläche verbunden belässt. Das so behandelte erfindungsgemäße Betonbauteil, das aus dem Betonkörper, der Zwischenschicht und der Beschichtung aus dem Blattmaterial besteht, zeichnet sich dadurch aus, dass wesentliche Teile seiner Oberfläche mit dem Blattmaterial, das folien- oder plattenartig sein kann und mit der Oberfläche des Betonkörpers mehr oder weniger unlösbar verbunden ist, bedeckt sind. Das verwendete Blattmaterial sitzt zumindest so schwer lösbar am Betonkörper, dass es sich nur unter Kraftaufwendung und jedenfalls nicht von selbst löst. Durch einen formschlüssigen Halt unterliegt die Haftung des Blattmaterials auch praktisch keiner Alterung. Es zeichnet sich gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung dadurch aus, dass es zumindest an einer seiner Flächen zur Verankerung in der Zwischenschicht dienende Strukturteile in Form einer sandartigen Körnung aufweist, so dass es sich also zumindest mit dieser Fläche zur Verankerung im noch weichen Beton durch die Körnung verhakt, es könnten aber auch z. B. hinterschnittene Vorsprünge oder Fäden sein. Im Fall, dass das Blattmaterial eine Kunststofffolie ist, wird eine Mindestmaterialstärke von 0,2 mm für angemessen erachtet.

Das Blattmaterial ist also formschlüssig oder im Fall von Fäden kraftschlüssig, weitgehend vollflächig und dauerhaft auf dem Betonkörper aufgebracht, das Zugabewasser kann nicht verdunsten und steht mit einer definierten Menge dauerhaft für die chemische Reaktion mit dem Zement zur Verfügung, so dass die Ursache des Schwindens eliminiert ist. Beim Aufbringen des Blattmaterials werden keine gesundheitsgefährdenden Dämpfe frei. Die Schichtstärke ist durch die Blattmaterialdicke vorgegeben und kann über die Betonoberfläche konstant aufgebracht werden.

Die mit der Folie abzudeckenden wesentlichen freiliegenden Oberflächenteile sind ein vom Fachmann zu ermittelnder Prozentsatz der an sich der Verdunstung ausgesetzten Gesamtoberfläche, so, dass die Wasserabgabe auch langfristig ausreichend verhindert wird. Bei einem plattenförmigen Betonkörper sind es also die beiden großen Plattenflächen, während z. B. Randbereiche, Schmalseiten u. dgl. unverkleidet bleiben können. Bei Betonkörpern, die einseitig auf einer ohnehin wasserundurchlässigen Unterlage gegossen sind, genügt natürlich die Verkleidung der Oberseite. Der Betonkörper soll also insgesamt weitgehend in wasserdampfundurchlässiges Material eingebettet sein.

Für die Strukturierung der verwendeten Folie gibt es die bevorzugten Konstruktionen, dass die Strukturteile eine Sandkörnung sind, dass sie hinterschnittene Vorsprünge sind, dass sie fest mit dem Blattmaterial verbundene Fäden sind oder dass die Strukturteile durch einen mäandernden steifen Blattmaterialverlauf gebildet sind. Eine Aufsandung, die zu einem relativ billigen Blattmaterial führt, kann insbesondere bei nur leichter Abschälbelastung den Zweck gut erfüllen; allgemein können die Strukturteile aus einem fest an der Oberfläche sitzenden z. B. aufgeschmolzenen oder aufgeklebten körnigen Material bestehen. Das Blattmaterial selbst kann eine ausrollbare Folie sein, für den Fall komplexerer runder Betonkörperformen auch eine anschmiegsame Folie, oder kann aus steifen Platten bestehen. Als Material eignet sich Hart- oder Weichkunststoff, Gummi, Metall, Bitumen oder Verbundmaterial aus zwei oder mehr verschiedenen solchen Materialien. Das Blattmaterial soll möglichst wasserdampfdicht sein und muss eine ausreichende Haftzugfestigkeit zwischen dem Blattmaterial und der Betonoberfläche ergeben, die etwa 1,5 N/mm im Mittelwert und 1,0 N/mm als kleinster Einzelwert betragen kann. Soll an der Außenseite des aufgebrachten Blattmaterials ein nachfolgendes Gewerke erfolgen, also beispielsweise Bodenspachtel, Bodenkleber, Bodenbeschichtung, Putz usw. aufgebracht werden, so soll die Haftzugfestigkeit auch zwischen dem Blattmaterial und den nachfolgenden Gewerken ausreichend sein, wozu gegebenenfalls auch an dieser Fläche eine Strukturierung wie beispielsweise eine Aufsandung vorhanden sein kann. Soll das Blattmaterial selbst als Nutzschicht oder Endschicht, z. B. als Bodenschicht, verwendet werden, so muss es hinsichtlich seiner Materialstärke und den Materialeigenschaften den Nutzungsbedingungen angepasst sein, zu beachten sind hierbei der Verschleißwiderstand, die Beständigkeit gegen Ultraviolettstrahlung, die Farbe, die Oberflächenstruktur usw.

Der Frischbeton ist vorzugsweise einer mit einem w/z-Wert von nicht mehr als 0,55, noch mehr bevorzugt bis 0,45 oder nur 0,4. Bei einem schon zu Beginn erdartig festen Beton oder einem nicht mehr ganz frischen Betonkörper, beispielsweise einem bereits zwei Tage alten, in den die Strukturteile des Blattmaterials nicht mehr eingedrückt werden können, wird auf den Betonkörper eine Zwischenschicht aus beispielsweise Zementmörtel aufgebracht. Dieser verendet sich einerseits jedenfalls ausreichend mit dem Betonkörper und erlaubt andererseits das Eindrücken der Strukturteile. Vorzugsweise erfolgt das Abdecken des Betonkörpers mit der Folie sobald als möglich, unabhängig von der beim Frischbeton noch sehr hohen Restfeuchte, über eine möglichst große Oberfläche, wobei aber kleine offene Stellen wie Randbereiche usw. nicht stören.

Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Durchführungs- und Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines plattenförmigen Betonkörpers mit Zwischenschicht und Blattmaterial;
2 einen Querschnitt durch ein gemäß 1 fertiggestelltes Betonbauteil;
3 eine perspektivische Darstellung eines abgewandelten Blattmaterials;
4 einen Querschnitt durch einen mit dem Blattmaterial von 3 hergestelltes Bauteil;
5 in Unteransicht und im Querschnitt ein Blattmaterial mit abgewandelter Struktur;
6 in perspektivischer Darstellung das Aufbringen des Blattmaterials nach 5 auf einen Frischbetonkörper;
7 eine Stirnansicht einer abgewandelten Ausführung eines Blattmaterials.
Die 1 zeigt einen Betonkörper 1, der bereits eine steife Konsistenz hat, so dass die Rippen 6 eines Blattmaterials nicht mehr in ihn eindrückbar wären. Es wird deshalb eine Zwischenschicht 8 aus Zementmörtel aufgebracht, der sich mit dem Hauptteil 7 ohne weiteres fest verbindet und in den von der anderen Seite her die Rippen 6 so eindrückbar sind, dass deren Hinterschneidungen, also die Zwischenräume 5, mit diesem frischen Zementmörtel aufgefüllt werden. 2 zeigt im Querschnitt das resultierende Betonbauteil.
In 3 ist eine abgewandelte Ausführung des Blattmaterials dargestellt, das hier mäanderförmig gebogen ist, mit beiderseitigen Hinterschneidungen 10 bzw. 11 aufgrund paralleler einander abwechselnder im Querschnitt trapezförmiger Stege 12 und 13. Hier bildet also der Flächenkörper 3 selbst durch seine Gestaltung die haftenden Strukturteile. Die in der Zeichnung angegebenen Maße der Stegbreite a und der Steghöhe b können im Bereich zwischen 1 und 5 mm liegen, z. B. a = 3 mm, b = 2 mm. Die Kriterien sind einerseits die Haftzugfestigkeit und andererseits der Verbrauch an Material, das die Hinterschneidungen 10 und 11 füllen soll. Das Blattmaterial von 3 eignet sich zur Nachbehandlung von Betonkörpern, bei denen dann noch weitere Schichten aufgebracht werden sollen, beispielsweise eine Kleber- oder eine Putzschicht. Das Ergebnis ist in 4 dargestellt, mit einer auf der Oberseite des Blattmaterials 2 aufgetragenen Materialschicht 14. Die Hinterschneidungen 10 sind vom Beton des Betonkörpers 1 ausgefüllt und die Hinterschneidungen 11 sind vom Material der zusätzlichen Materialschicht 14 ausgefüllt. Das der Nachbehandlung und Austrocknungsverhinderung dienende Blattmaterial 2 erfüllt also zusätzlich die Aufgabe der festen Bindung der Materialschicht 14 an den Betonkörper 1.
5 zeigt als Blattmaterial 2 eine Folie, die dazu ausgebildet ist, gemäß 6 auf dem Betonkörper 1 ausgerollt zu werden. Bei dieser Folie 18 sind wiederum die nutenartigen Zwischenräume 5 vorhanden, aber im Gegensatz zur in 1 dargestellten Ausführung nicht in Form paralleler Streifen, die sich über die Blattmaterialbreite erstrecken, sondern in Form von abgewinkelten Nuten, deren Reihe jeweils eine Streifenbahn belegt, wobei zwischen zwei Streifenbahnen oder Feldern dieser Nuten Längsnuten 19 verlaufen. Die Winkel der nutenartigen Zwischenräume 5 sind so orientiert, dass die durch sie gebildete Pfeilspitze der Abrollrichtung entgegengesetzt sind, und die der Spitze abgewandelten Nutenden münden in die Längsnuten 19. Der Vorteil dieser Ausbildung ist, dass beim Abrollen und beim Eindringen des noch flüssigen Zementmörtels in die Zwischenräume 5 die zunächst dort vorhandene Luft nach vorne und weiter seitlich in die Längsnuten 19 verdrängt wird. Das Abrollen der Folie 18 führt also zu einem Verbund ohne Lufteinschlüsse zwischen den Schichten. Eine noch sicherere Entlüftung erhält man durch eventuell zusätzliche Anwendung einer Vakuumtechnik, bei der über einen Durchlass im Blattmaterial vor dem Abbinden des Betons die restliche Luft unter dem Blattmaterial abgesaugt wird.
Als weiteres Blattmaterial 2 wird noch eine in 7 dargestellte Folie 21 gezeigt, die an ihrer dem Betonkörper zuzuwendenden Unterseite eine Vielzahl vorstehender Fäden 22 aufweist. Die Folie 21 ist also an ihrer Unterseite gesandet und hält mit diesen Fäden 22, auch wenn diese keine Hinterschneidungen haben, aufgrund ihres unregelmäßigen Verlaufs im Beton in diesem fest.

Claims

Verfahren zum Nachbehandeln eines Betonkörpers zum Schutz vor Verdunstung von nicht sogleich gebundenem Wasser, bei dem auf einen nicht mehr ganz frischen Beton ein weitgehend dampfundurchlässiges Blattmaterial (2) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine möglichst große Oberfläche des Betonkörpers eine Zwischenschicht aufgebracht wird, in die Blattmaterial, das einseitig Strukturteile aufweist, mit den Strukturteilen in die Zwischenschicht eingedrückt wird, wobei alle wesentlichen freiliegenden Oberflächenteile des erstellten Betonkörpers (1) mit dem Blattmaterial (2) abdeckt werden und das Blattmaterial dauerhaft mit der Betonoberfläche verbunden belassen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht frühzeitig auf erdartig festen Beton oder einen nicht mehr ganz frischen Betonkörper aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus Zementmörtel besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anwendung zur Nachbehandlung von Beton mit einem w/z-Wert (Wasser (kg)/Zement (kg)) bis 0,55, vorzugsweise bis 0,45.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Blattmaterial (2) verwendet, dessen Strukturteile aus fest mit dem Flächenkörper des Blattmaterials verbundenen sandartigen Körnern besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Blattmaterial (2) verwendet, dessen Strukturteile (4, 6) mit dem Flächenkörper (3) des Blattmaterials einstückig verbundene, hinterschnittene Vorsprünge sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Blattmaterial (2) verwendet, dessen Strukturteile mit dem Flächenkörper (3) des Blattmaterials verbundene Fäden (22) sind.
Nach einem der Ansprüche 1 bis 8 behandeltes Betonbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass wesentliche Teile seiner Oberfläche mit einem Blattmaterial (2) bedeckt sind, das durch eine Zwischenschicht mit dieser Oberfläche schwer lösbar verbunden ist.
Betonbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass körnige Vorsprünge (4, 6) des Blattmaterials (2), die aus der Blattmaterialfläche vorstehen, in der Zwischenschicht verankert sind.
Betonbauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Blattmaterial (2) zumindest bereichsweise auch auf der Außenseite eine Strukturierung vorhanden ist, für nachfolgende Gewerke.
Betonbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Blattmaterial (2) zumindest bereichsweise an seiner dem Betonkörper (1) abgewandten Seite mit wenigstens einer weiteren Überzugsschicht (14) versehen ist.
Blattmaterial zur Verwendung im Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest an einer seiner Flächen zur Verankerung in der Zwischenschicht dienende Strukturteile (4, 6), beispielsweise in Form einer sandartigen Körnung, aufweist.
Blattmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es eine ausrollbare und vorzugsweise anschmiegsame Folie (18) ist.