DE2818445A1 - Waterproof sealing of deep cracks in concrete - by impregnating the cleaned crack with a silane compsn. and applying a pourable sealing compsn. contg. an organo-silane - Google Patents
Waterproof sealing of deep cracks in concrete - by impregnating the cleaned crack with a silane compsn. and applying a pourable sealing compsn. contg. an organo-silaneInfo
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Abstract
Description
"Verfahren zum nichtkraftschlüssigem Schließen von"Procedure for the non-positive closing of
durchgehenden Rissen in Stahlbetonkonstruktionen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum nichtkraftschlüssigem Schließen von durchgehenden Rissen inStahlbetonkonstruktionen, deren Oberfläche zunächst gereiniqt wird, worauf der Riß mit einer aufgetragenen, gießfähigen Masse verschlossen wird. Insbesondere werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sogenannte Blattrisse mit einer Breite von 1/10-2 mm dauernaft in einen hydrophoben Zustand versetzt.continuous cracks in reinforced concrete structures "The invention relates to a method for the non-positive closing of continuous cracks in reinforced concrete structures, whose surface is first cleaned, whereupon the crack with an applied, pourable mass is closed. In particular, according to the invention Process so-called leaf tears with a width of 1 / 10-2 mm continuously in one hydrophobic state.
Derartige Blattrisse entstehen durch unterschiedliche Spannungen hauptsächlich an aufgehenden Flachen von StahlbetonIonstruItionen' z.B. an den sogenannten Flachkappen von Autobahnbrücken und lassen sich im Gegensatz zu Haarrissen nicht mit Hilfe einer relativ einfachen Imprägnierung verschließen. Risse, durch die Wasser eindringen kann, sind für das BaiYerk gefährlich. Bei Straßenbauten dringt infolge der Verwendung von Tausalzen Lake in die Konstruktion ein, welche die Alkalität der Bewehrungsstähle zerstört, so daß Korrosionen auftreten, die zunächst zu Einbußen und später zum Verlust der statischen Bauwerksfestigkeit führen. Beispielsweise sind Brückeneinstürze auf derartige Erscheinungen zurückzuführen.Such leaf tears are mainly caused by different stresses on rising surfaces of reinforced concrete constructions, e.g. on the so-called flat caps of motorway bridges and, in contrast to hairline cracks, cannot be opened with the help of a close relatively simple impregnation. Cracks through which water penetrates are dangerous for the BaiYerk. In road construction it penetrates as a result of the use of thawing salt brine in the construction, which reduces the alkalinity of the reinforcing steel destroyed, so that corrosion occurs, which initially leads to losses and later lead to a loss of the static structural strength. For example, are Bridge collapses can be attributed to such phenomena.
Es ist bereits versucht worden, solche Risse, insbesondere die beschriebenen Blattrisse nach dem eingangs bezeichneten Verfahren abzudichten. Hierbei verwendet man neben Epoxydharzen filmbildende Kunststoffanstriche, aber auch Leinöl und andere flüssige Stoffe oder Mischungen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein derartiges Verfahren keine DaueJirkung ergibt, weil die aufgetragene Masse im Bauwerk auftretende Spannungen durch Hoch- und Tieftemperaturen nicht ausreichend aufnehmen kann und deswegen über dem Riß aufreißt oder abplatzt.Attempts have already been made to repair such cracks, in particular those described To seal leaf tears according to the method described at the beginning. Used here In addition to epoxy resins, film-forming plastic paints are used, but also linseed oil and others liquid substances or mixtures. However, it has been shown that such a Method does not result in a permanent effect because the applied mass occurs in the structure Can not adequately absorb stresses caused by high and low temperatures and therefore tears or flakes off over the crack.
Es sind auch elastische Eugenmassen bekannt. Diese haben jedoch die Eigenschaft, daß sie sich in zügen geringerer Breite, wie insbesondere den eingangs beschriebenen Blattrissen nicht verarbeiten lassen.Elastic Eugen masses are also known. However, these have the Property that they are in trains of smaller width, such as in particular the initially Do not allow the sheet tears described above to be processed.
Sie erfordern in der Regel eine Eugenbreite von mindestens 5 mm, die für dauerelastische Massen auf Zweikomponentenbasis Voraussetzung sind. Man kann allerdings bei einem Blattriß die geforderte Mindestfugenbreite dadurch herstellen, daß man den Riß durch Ausfräsen auf 5 mm Breite und 5 mm Tiefe bringt. Es hat sich indessen gezeigt, daß ein solches Verfahren aus praktischen Gründen ausscheidet. Denn die Risse verlaufen in aller Regel nicht geradlinig, sondern weichen ständig von der Geraden ab. Unter diesen Umständen nimmt die in den Riß eingebrachte Masse nur ca. 20 der Ausdehnung auf, was nicht ausreicht.They usually require a width of at least 5 mm, the are a prerequisite for permanently elastic masses on a two-component basis. One can however, in the event of a leaf tear, create the required minimum joint width by that one brings the crack by milling to 5 mm wide and 5 mm deep. It has has shown, however, that such a method is ruled out for practical reasons. Because the cracks usually do not run in a straight line, but constantly deviate from the straight line. Under these circumstances, she takes in the rift introduced mass only about 20 of the expansion, which is not enough.
Gemeinsam ist in bisher bekannten Verfahren die Eigenschaft, daß durch den Beton Wasser eindringt und die in den Riß eingebrachte Masse untenqandert.What is common in previously known methods is the property that by water penetrates the concrete and the mass introduced into the crack underneath.
Allerdings ist es bekannt, als Vorbereitung für eine Imprägnierung mineralische Oberflächen dadurch zu reinigen, daß das Wasser unter hohem Druck und mit einer Temperatur von über 1000 G in einem kurzen Strahl senkrecht auf die Oberfläche gespitzt und der Strahl über die Flache parallel zur Oberfläche verschoben wird (DD-AS 23 20 729). Hierdurch kann das Reinigungswasser zwei Funktionen erfüllen: Es löst die Verschmutzungen, z.B. Salzreste, andere Chemikalien oder gewöhnlichen Schmutz. Außerdem verdampft das Wasser in den Poren. Die damit verbundene Volumenvermehrung führt zu einem Austreiben der gelösten Verschmutzungen aus den Poren.However, it is known as a preparation for an impregnation To clean mineral surfaces by putting the water under high pressure and with a temperature of over 1000 G in a short beam perpendicular to the surface pointed and the beam is shifted across the surface parallel to the surface (DD-AS 23 20 729). This allows the cleaning water to fulfill two functions: It dissolves the dirt, e.g. salt residue, other chemicals or ordinary Dirt. In addition, the water evaporates in the pores. The associated increase in volume leads to expulsion of the loosened dirt from the pores.
Außerdem ist es bekannt, insbesondere nach dem bezeichneten Reinigungsverfahren vorbereitete Oberflächen mit siliziumorganischen Verbindungen zu imprägnieren, wobei Silane der allgemeinen Formel R2 - Si - (OR1)3 verwendet werden, 1n denen R1 für einen Alkyl- oder Oxalkylrest mit 1 - 4 C-Atomen und R2 für beliebige, gesättigte oder ungesättigte Alkyl-, Aryl-, Zykloalkyl oder Aralkylreste steht. Diese Silane können entweder als wässigere oder alkalische Lösungen oder in einem 0204-alkoholgelöst eingesetzt werden (D1-AS 20 53 110).It is also known, in particular according to the cleaning process described to impregnate prepared surfaces with organosilicon compounds, whereby Silanes of the general formula R2 - Si - (OR1) 3 can be used, 1n where R1 is for an alkyl or oxalkyl radical with 1 - 4 carbon atoms and R2 for any saturated or unsaturated alkyl, aryl, cycloalkyl or aralkyl radicals. These silanes can either as aqueous or alkaline solutions or dissolved in a 0204 alcohol can be used (D1-AS 20 53 110).
Mit diesem bekannten Verfanren ist es möglich, die Oberfläche eines Stahlbetonbauwerkes mit Ausnahme der Blattrisse zu verschließen. Blattrisse unterscheiden sich im übrigen von den Haarrissen im wesentlichen dadurch, daß sich ihre Flanken nicht berühren, während bei Haarrissen die Flanken keilförmig zusammenlaufen.With this well-known entanglement, it is possible to remove the surface of a To close reinforced concrete structure with the exception of the leaf cracks. Distinguish between leaf tears apart from the hairline cracks essentially in that their flanks do not touch, while the flanks converge in a wedge shape in the case of hairline cracks.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Sanierung der bezeichneten Risse nur mit einer nicht aushärtenden Masse erfolgen kann, die sich mit einem auf die beschriebene Tiefenreinigung in einem Tiefenimprägnierverfahren aufgebrachten Imprägniermittel verträgt und dauerhaft reißfest bleibt.The invention is based on the knowledge that a renovation of the designated cracks can only be made with a non-hardening mass that can with a deep cleaning in a deep impregnation process the applied impregnation agent and remains permanently tear-resistant.
Der Erfindung liegt die Aufgabe grunde, die Abdichtung so vorzunehmen, daß mit der Masse größere Zwischeräume überdeckt und dadurch hydrophobiert werden können, wie sie in den Blattrissen vorliegen.The invention is based on the object to make the seal so that larger spaces are covered with the mass and thereby hydrophobized as they exist in the leaf tears.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Reinigung in an sich bekannter Weise dadurch erfolgt, daß Wasser unter hohem Druck und mi einer Temperatur von über 1000 C in einem kurzen Strahl senkrecht auf die Oberflache gespritzt und der Strahl senkrecht über di Oberfläche und den abzudichtenden Riß parallel zur Oberflache verschoben wird, daß hierauf eine Imprägnierung wenigstens der sich an die Oberfläche anschließenden Blankenbereiche des Risses durch Fluten der Oberfläche mit einer als Imprägniermittel bekannten und gelösten siliziumorganischen Verbindung vorgenommen wird, worauf die aus einer flüssigen Mischung der siliziumorganischen Verbindung mit einem mit den Silanbestandteilen des Imprägniermittels langkettige chemische Verbindungen eingehenden Träger bestehende gießfähige Masse drucklos oder mit einer handbetriebenen Mmge in flüssiger Form in den Riß eingebracht wird.According to the invention, this object is achieved in that the cleaning takes place in a known manner in that water under high pressure and mi a temperature of over 1000 C in a short beam perpendicular to the surface sprayed and the jet perpendicularly over the surface and the crack to be sealed is shifted parallel to the surface that on this an impregnation at least the blank areas of the crack adjoining the surface by flooding the surface with one known and dissolved as an impregnating agent organosilicon compound is made, whereupon from a liquid Mixture of the organosilicon compound with one with the silane components the impregnating agent contains long-chain chemical compounds pourable mass without pressure or with a hand-operated Mmge in liquid form is introduced into the crack.
Dadurch, daß man bei der Sanierung der Risse zunächst das an sich bekannte Diefenreinigungs- und CieQenimprägnierverfahren anwendet, schließt man das Unterwandern der geschlossenen Risse durch in se Oberfläche eindringendes Wasser aus. Die nach dem lmpr eren eingebrachte gießfähige Masse verhält sich gegenüber dem zur Imprägnierung verwendeten Silan und seinem Lösungsmittel neutral, ist jedoch mit diesen Materialien mischbar und berührt aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften eine intensive Verkettung und Verbindung mit den Silanteilchen der Imprägnierung. Dadurch wird erreicht, daß physikalisch große Oberflächen überdeckt werden (380 m2 bei 1g/m² verwendetem Silizium-Dioxid), wohei die Silane sich über den Träger miteinander verbinden und dadurch imstande sind, die gewünschten größeren Zwischenräume zu überdecken und zu hydrophobieren.In that, when repairing the cracks, one starts with the per se known diefenreinigungs- and CieQenimprägnierverfahren uses, one closes the infiltration of the closed cracks by water penetrating into its surface the end. The pourable mass introduced after molding behaves towards it However, it is neutral to the silane used for impregnation and its solvent Miscible with these materials and touches due to their chemical properties an intensive linkage and connection with the silicone particles of the impregnation. This ensures that physically large surfaces are covered (380 m2 at 1g / m² silicon dioxide used), where the silanes spread over the carrier connect with each other and are thereby able to create the desired larger spaces to cover and to hydrophobize.
Insbesondere kommen die eingangs als bekannt bezeichneten und in Äthanol gelösten Silane für das erfindungsgefäße Verfahren in Betracht, wobei in der Mischung als Träger ein bestimmtes Silizium-Dioxid (Kieselsäure) verwendet wird.In particular, those mentioned at the beginning as known and come in ethanol dissolved silanes for the vessels of the invention Procedure under consideration, a certain silicon dioxide (silica) being used as a carrier in the mixture will.
In der Regel wird es allerdings erforderlich sein, vor der Reinigung, den oder die Risse vorbereitend mit einer Drahtbürste oberflächlich auszukratzen. As a rule, however, it will be necessary, before cleaning, Scrape out the surface of the crack or cracks with a wire brush in preparation.
Dadurch wird eine bessere Verbindung zwischen dem im sitzenden Silan, dem erwähnten Träger und den Flanken des Baustoffes gewährleistet. Beim nachfolgenden Tiefenreinigen führt man zweckmäßig den Strahl bei seiner parallel zur Oberfläche erfolgenden Verschiebung längs des Risses und erreicht dadurc'n beim anschließenden Fluten der Oberfläche mit dem Imprägniermit-el eine Tiefe von 2 - 5 cm auf den Rißflanken. Die dadurch silanisierten Rißflanken sind dann in der tage, sich mit dem beschriebenen Gemisch zu verbinden, das sich in flüssigem Zustand durch Eingießen oder unter Druck einspritzen läßt. Diese Mischung trocknet ohne auszuhärten, d.h. sie verhält sich ähnlich wie eine Kalkfuge im Mauerwerk. Es ente teht eine geschlossene hydrophobe Zore, die von einer Rißflankenwand über den Träger im Riß zur anderen Rißflankenwand reicht und je nach Erfordernis bis zu 5 cm oder durchgehend tief den Riß ausfüllt.This creates a better connection between the silane in the seat, the mentioned carrier and the flanks of the building material guaranteed. At the next For deep cleaning, it is advisable to guide the jet when it is parallel to the surface occurring displacement along the crack and reached dadurc'n during the subsequent Flood the surface with the impregnating agent to a depth of 2 - 5 cm on the crack flanks. The crack flanks silanized as a result are then in a day to deal with the described Mixture to combine, which is in a liquid state by pouring or under pressure injected. This mixture dries without hardening, i.e. it behaves similar to a lime joint in masonry. There is a closed hydrophobic Zore that goes from one crack flank wall via the carrier in the crack to the other crack flank wall is enough and, depending on the requirement, fills the crack up to 5 cm or continuously deep.
Dadurch kann Wasser nicht mehr eindringen. Die Statik des Bauwerkes bleibt über lange Zeiträume erhalten.This means that water can no longer penetrate. The statics of the building remains over long periods of time.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren schematisch und beispielsweise wiedergegeben.In the drawing, the method according to the invention is schematic and for example reproduced.
In der obersten Darstellung der Zeichnung ist eine aus Stahlbeton bestehende Platte 1 in abgebrochener Darstellung mit einem Riß 2 des eingangs beschriebenen Typs. Demzufolge hat der Riß 2 zwei im wesentlichen parallele Rißflanken 3 und 4, wodurch Wasser unter normalen Umstanden in das Innere der Platte 1 eindringen und die nicht gezeichneten Bewehrungsstähle korrodieren kann. Die obere Darstellung in der Zeichnung zeigt im übrigen den Zustand nach der beschriebenen Tiefenreinigung und Imprägnierung, so daß die Außenseite 5 der Platzte, wie bei 6 und 7 imprägniert, d.h. wasserabstoßend gemacht ist. Die Imprägnierung setzt sich fort in das Innere des Risses au Flankenbereiche 8 bzw. 9, welche sich an die Oberfläche 5 anschließen, so daß im Ergebnis auch die ersten 2 cm des Risses imprägniert sind.In the top representation of the drawing is one made of reinforced concrete existing plate 1 broken away with a crack 2 of the one described above Type. As a result, crack 2 has two essentially parallel crack flanks 3 and 4, whereby water penetrates into the interior of the plate 1 under normal circumstances and the reinforcing steel (not shown) can corrode. The upper representation in the drawing shows the state after the deep cleaning described and impregnation, so that the outside 5 of the burst, as at 6 and 7, is impregnated i.e. made water repellent. The impregnation continues inside of the crack on flank areas 8 or 9, which adjoin the surface 5, so that the result is that the first 2 cm of the crack are also impregnated.
Um eine solche Imprägnierung zu erreichen, kann der Riß oberflächlich gereinigt werden, bevor die Tiefenreinigung und -imprägnierung vorgenommen wird.To achieve such an impregnation, the crack can be superficial cleaned before deep cleaning and impregnation is carried out.
Zur Tiefenimprägnierung läßt sich beispielsweise eine 20 dp-ige Lösung von Bu-thyltrimeto.cysilan in Äthanol verwenden. In entsprechender Vergrößerung der Oberfläche sind dann weiße Flocken sichtbar, welche von Silan nach Hydrolyse gebildet werden und mit den Kalkionen des Betons verbunden sind. Dieser Zustand wird durch sattes Fluten auch des Risses mit Silan in einer Menge von ca. 200 g/lfdm erreicht.A 20 dp solution, for example, can be used for deep impregnation of butyltrimeto.cysilane in ethanol use. In a corresponding enlargement white flakes are then visible on the surface, those of silane after hydrolysis are formed and are associated with the lime ions of the concrete. This condition by flooding the crack with silane in an amount of approx. 200 g / running meter achieved.
Wie die Darstellung im unteren Teil der Zeichnung zeigt, ist nach Abschluß das erfindungsgemäße Verfahren der Riß 2, wie bei 10 dargestellt, geschlossen. Hierbei sind die silanisierten Rißflanken 9 und 8 mit einer Brücke verbunden. Die Brücke besteht aus einem gegenüber dem Imprägniernittelträgern aber noch flüssigen Materialgemisch einerseits aus dem betreffenden Silan und andererseits aus einer streichförmigen Mischung.As the illustration in the lower part of the drawing shows, is after Conclusion of the method according to the invention, the crack 2, as shown at 10, closed. The silanized crack flanks 9 and 8 are connected with a bridge. the The bridge consists of a carrier that is still liquid compared to the impregnating agent Material mixture on the one hand from the silane in question and on the other hand from a spreadable mixture.
Diese enthält eine normalerweise pulverförmige Masse, die bis zu 40% ihres Eigengewichtes Wasser absorbiert und chemisch eine sehr reine, hochdisperse Kieselsäure darstellt. Sie sieht wie ein lockeres, weiches Pulver aus und hat folgende Eigenschaften: Oberfläche nach BET m2 /g 380 + 30 mittlere Größe der Primärteilchen Nanometer 7 Schüttdichte normale Ware g/l ca. 50 verdichtete Ware (Zusatz"V") g/l ca. 100 Stampfvolumen (nach DIN 53 194) normale Ware ml/100 g ca. 1700 verdichtete Ware (zusatz "V") ml/100 g ca. 1000 Trocknungsverlust1 (2 Stunden bei 1050C) % # 1,5 Glühverlust*)2(2 Stunden bei 10000C) e # 2,5 pH-Wert³ (in 4%iger wäßriger Dispersion) 3,6-4,3 SiO2 *) % # 99,8 Al 203 % # 0,05 Je2O3 % 0,003 TiO2 % c 0,03 HCl 8 40,025 Grit (nach .ocker)nach DIN 53 580 % # 0,05 *)bezogen auf die 2 Stunden bei 10000C getrockneter Substanz.This usually contains a powdery mass, which is up to 40% its own weight is absorbed by water and chemically very pure, highly dispersed Represents silica. It looks like a loose, soft powder and has the following Properties: BET surface area m2 / g 380 + 30 mean size of the primary particles Nanometer 7 Bulk density of normal goods g / l approx. 50 compacted goods (addition "V") g / l approx. 100 tamped volume (according to DIN 53 194) normal goods ml / 100 g approx. 1700 compressed Goods (addition "V") ml / 100 g approx. 1000 Loss on drying1 (2 hours at 1050C)% # 1.5 loss on ignition *) 2 (2 hours at 10000C) e # 2.5 pH value³ (in 4% aqueous dispersion) 3.6-4.3 SiO2 *)% # 99.8 Al 203% # 0.05 Je2O3% 0.003 TiO2% c 0.03 HCl 8 40.025 Grit (after .ocker) according to DIN 53 580% # 0.05 *) based on the 2 hours at 10000C dried substance.
Diese gießfähige Masse wird in den Riß je nach Erfordernis drucklos oder mittels einer Iiandpumpe im flüssigen Zustand eingebracht. Die Füllung kann je nach Erfordernis 5 cm tief oder durchgehend den Riß ausfüllen. In der Praxis ergibt zumeist eine Tiefe der Brücke 1,0 von 3 mm je nach Rißbreite.This pourable mass is depressurized in the crack as required or introduced in the liquid state by means of an air pump. The filling can Depending on the requirements, fill the crack 5 cm deep or continuously. In practice usually results in a depth of the bridge 1.0 of 3 mm depending on the crack width.
Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich erkennen, wenn man beispielsweise mit einer Drahtbürste die auf der Oberfläche 5 befindliche Imprägnierung entfernt und danach Wasser auf den Riß 2 aufbringt. Man sieht dann, daß die Tropfen des aufgespritzten Wassers über dem Riß stehenbleiben, ohne einzudringen.The effectiveness of the method according to the invention can be seen if, for example, the one on the surface 5 with a wire brush Impregnation removed and then water is applied to the crack 2. You can see then that the drops of the sprayed water stop over the crack without penetrating.
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DE19782818445 DE2818445A1 (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Waterproof sealing of deep cracks in concrete - by impregnating the cleaned crack with a silane compsn. and applying a pourable sealing compsn. contg. an organo-silane |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1308428A3 (en) * | 2001-11-05 | 2006-06-21 | Degussa AG | Corrosion inhibitor for steel-reinforced concrete |
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1978
- 1978-04-27 DE DE19782818445 patent/DE2818445A1/en active Pending
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EP1308428A3 (en) * | 2001-11-05 | 2006-06-21 | Degussa AG | Corrosion inhibitor for steel-reinforced concrete |
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