DE3706995A1 - Verfahren zur sanierung von stahlbewehrtem beton - Google Patents
Verfahren zur sanierung von stahlbewehrtem betonInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung
von stahlbewehrtem Beton, bei dem die freigelegten
Bewehrungsstähle entrostet, danach mit einem Rostschutz
mittel grundiert und nach der Grundierung mit einem
Reparaturmörtel überdeckt werden.
An Stahlbetonbauwerken treten oftmals Betonschäden
auf, die durch eine Korrosion des Bewehrungsstahles
dieses Betons hervorgerufen werden. In zahlreichen
Fällen ist ein Grund dafür, daß die vorgeschriebene
Mindestüberdeckung des Bewehrungsstahles von 20 mm
nicht eingehalten wurde.
Nach der Carbonatisierung der überdeckenden Betonschicht
und unter dem Einfluß saurer Luftinhaltsstoffe korrodieren
die Bewehrungsstähle. Die bei der Korrosion auftretende
Volumenvergrößerung durch den entstehenden Rost führt
zu einem Absprengen der Überdeckungsschicht; der gebildete
Rost des Stahles kann auch ansonsten den Beton sprengen.
Derartige Schäden müssen daher behoben werden, denn
einerseits wird der Bewehrungsstahl als solcher geschwächt
und andererseits werden durch die Sprengrisse im Beton
die üblichen statischen Funktionen des Betons in Frage
gestellt. Somit wird dann bei fortschreitender Korrosion
die gesamte Statik des Bauwerkes in Frage gestellt,
was nicht nur gefährlich, sondern bei Verlust eines
Bauwerkes auch äußerst kostspielig ist.
Nach der EP-A-01 08 828 ist ein Verfahren zur Sanierung
von stahlbewehrtem Beton bekannt, bei dem freigelegten
Bewehrungsstähle metallisch blank entrostet, mit einem
Rostschutzmittel grundiert und mit einem Reparaturmörtel
überdeckt werden, wobei das Rostschutzmittel aus mindestens
einem fließfähigen Silikat und mindestens einer Metall
staubkomponente aus einem Metall oder mehreren Metallen,
dessen bzw. deren Normalpotential negativer als desjenigen
des Eisens ist, und gegebenenfalls anorganischen Füll
stoffen, besteht, wobei nach Abbinden des Rostschutz
mittels die Sanierungsstelle vorgenäßt und ein zementge
bundener Reparaturmörtel auf die Sanierungsstelle
gebracht wird. Dieses Sanierungsverfahren setzt voraus,
daß die in dem zu sanierenden Beton freigelegten Bewehrungs
stähle metallisch blank entrostet werden. Die grundsätz
liche Forderung bei der Entrostung, den Entrostungsgrad
SA 2½ zu erreichen, ist bei den von Beton umgebenen
Bewehrungsstählen, insbesondere an den rückwärtigen
Flächen, nur mit einem sehr erheblichen Zeit- und
somit Kostenaufwand einzuhalten, wobei oftmals die
rückwärtigen Flächen der zu behandelnden Bewehrungs
stähle nur schwer zu entrosten sind. Dieses bekannte
Verfahren beruht lediglich auf dem Prinzip des Kathoden
schutzes durch metallisches Pigment- insbesondere
Zinkpulver. Hierzu kommt, daß zwar Zinkstaubfarben
sich als Rostschutzfarben für Eisen und Stahl, insbeson
dere bei starker Feuchtigkeitsbelastung, wie z. B.
im Fahrzeug- und Schiffsbau, bewährt haben, jedoch
im Zusammenhang mit Beton und zementgebundenen Mörteln
aus chemischer Sicht wegen der hohen und unterschiedlichen
Alkalität von Betonen bzw. zementgebundenen Mörteln
die Applikation von Zinkstabfarben bedenklich ist,
da Zinkstaubfarben die Alkalität der Betone herabsetzen.
Zink widersteht dem Angriff von Lösungen mit einem
pH-Wert von 7 bis 11. Betone und zementgebundene Mörtel
liegen in ihren pH-Werten üblicherweise zwischen 11,5
und 12,6, d. h., in einem Bereich, in dem Zink bzw.
Zinkstaub, unter Wasserstoffbildung gelöst werden
kann. Dies wiederum führt dazu, daß unter ungünstigen
Bedingungen eine Korrosion zunächst des Zinks unter
Bildung von Weißrost stattfindet und schließlich auch
der Stahl selbst korrodieren kann. Bedingt durch die
Wasserstoffentwicklung beim Lösen von Anteilen des
bei dem bekannten Verfahren verwendeten Zinkstaubs
durch die hohe Alkalität des umgebenden Betons und
des aufzubringenden zementgebundenen Reparaturmörtels,
kann es weiterhin zu einer Verringerung der Bindefestig
keit zwischen dem mit der Zinkstaubfarbe behandelten
Bewehrungseisen und dem neu aufgebrachten Reparatur
mörtel kommen.
Es ist ferner bekannt, zur Bekämpfung von Korrosionsschä
den die freigelegten Bewehrungsstähle metallisch blank
zu entrosten, mit einer kunstharzgebundenen Rostschutz
farbe zu grundieren und mit einem kunstharzvergüteten
Reparaturmörtel zu überdecken. Dabei ist es jedoch
schwierig, die kunstharzgebundenen Rostschutzmittel,
d. h., Grundierung, vollflächig, d. h., auch an den rückwär
tigen Flächen, aufzubringen und diese im Anschluß
daran möglichst gleichmäßig abzusandeln, und zwar
zur Haftverbesserung zum folgenden, üblicherweise
kunstharzgebundenen bzw. -vergüteten aufgebrachten
Reparaturmörtel. Hinzu kommt, daß das Kunstharzgebundene
Rostschutzmittel nicht die umliegenden Betonflanken
und -flächen überdeckt. Diese ausgehärteten Kunststoff
filme führen nämlich zu erheblichen Haftminderungen
zu dem aufzubringenden Reparaturmörtel. Hinzu kommt,
daß Voraussetzung die völlige Trockenheit der zu behandeln
den Bewehrungsstähle ist, um eine gute Haftung zu dem
aufzubringenden neuen Reparaturmörtel zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Sanierung von stahlbewehrten Beton zu
schaffen, das einen wirksamen und dauerhaften Schutz
des Bewehrungsstahls bewirkt, das einfach anzuwenden
und auch prophylaktisch wirksam ist und eine Sanierungs
schicht ergibt, die bei guter Haftung sowohl auf dem
Bewehrungsstahl als auch auf dem Beton in ihren übrigen
Eigenschaften, z. B. Druck- und Biegezugfestigkeit,
Elastizitätsmodul und Wärmeausdehnungskoeffizienten,
dem zu sanierenden Beton möglichst nahe kommt. Außerdem
soll das Verfahren auch für Konstruktionsbeton geeignet
sein, denn gegenüber kunstharzgebundenen Systemen
erfolgt keine erhöhte Kriechverformung, wobei darüber
hinaus auch die Forderungen nach DIN 4102 (Feuerschutz)
erfüllt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren gemäß
der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, nach
dem erfindungsgemäß die freigelegten Bewehrungsstähle
nicht metallisch blank entrostet, sondern nur vom
anhaftenden Blattrost befreit werden, hierauf auf
die so vorbereiteten Bewehrungsstähle ein Rostschutz
mittel aufgebracht wird, das aus einer wäßrigen oder
alkoholischen, Phosphat enthaltenden Lösung mit einem
Elastifizierungsmittel besteht, und in einem weiteren Arbeitsgang
ein haftfestigkeitserhöhendes Rostschutzmittel, bestehend aus einem
fließfähigen Silikat, aufgebracht werden und daß nach dem Ablüften
der beiden Rostschutzmittel, ohne den Bewehrungsstahl abzusandeln,
ein zementgebundener Reparaturmörtel auf die Sanierungsstelle
aufgebracht wird.
Ein derartiges Verfahren ist in keiner Weise arbeits
aufwendig und mit hohen Kosten verbunden, da die freige
legten Bewehrungsstähle lediglich von lose anhaftendem
Rost durch Handentrostung entrostet und mit dem Rost
schutzmittel grundiert und mit einem zementgebundenen
Reparaturmörtel überdeckt werden; bei diesem Sanierungs
verfahren entfällt das metallisch blank Entrosten
der freigelegten Bewehrungsstähle. Wesentlich ist
dabei, daß das Rostschutzmittel aus einer flüssigen,
insbesondere wäßrigen oder alkoholischen Phosphatlösung
besteht und ein Eleastifizierungsmittel enthält, wobei
eine Einstellung des Rostschutzmittels auf einen alkali
schen pH-Wert von 12 erfolgt, d. h., auf einen alkalischen
pH-Wert ähnlich wie ihn ein nicht geschädigter Beton
aufweist, wodurch eine hohe Benetzungsfähigkeit erhalten
wird. Bei dem Elastifizierungsmittel handelt es sich
um einen Hilfsstoff, durch den ein schnelles Abwaschen
am zuvor eingestrichenen Stahl verzögert wird, so
daß auch eine Durchführung des Sanierungsverfahrens
im Freien bei Regen oder hoher Feuchtigkeit vorgenommen
werden kann. Wird ein fließfähiges Silikat, insbesondere
eine Alkalisilikatlösung, aufgebracht, dann wird
die Haftfähigkeit wesentlich verbessert.
Nach der Behandlung der Bewehrungsstähle bzw.
Bewehrungseisen mit der erstgenannten Rostschutzmittel
lösung wird in einem weiteren Arbeitsgang ein satter
Anstrich mit einem Silikat, d. h., mit einer Silikatlösung,
einer Alkalisilikat-Lösung, aufgebracht, die hochalkalisch
reagiert bei einem pH-Wert von etwa 12,4. Diese Alkali
silikatlösung ist dabei auf einen pH-Wert von vorzugs
weise 12,2 bis 12,6 eingestellt.
Besonders vorteilhaft bei diesem Betonsanierungsver
fahren ist, daß die zu behandelnden Bewehrungseisen
nicht metallisch blank auf den Entrostungsgrad SA
2½ entrostet werden müssen und daß durch das
hohe Penetrationsvermögen der beiden Lösungen neben
der Phosphatierung der Stahloberfläche gleichzeitig
eine Alkalisierung der angrenzenden Betonflächen
bewirkt wird. Insbesondere die an den Grenzflächen
bei bekannten kunstharzgebundenen Systemen auftreten
de Korrosion, d. h., im Übergangsbereich konservierter
Stahl/Beton, wird durch das Sanierungsverfahren
durch den dadurch einsetzenden Alkalischub unterbunden.
Von Vorteil ist ferner, daß der aufgetragene Reparatur
mörtel zementgebunden ist und keine oder nur geringe
Kunstharzzusätze enthält.
Des weiteren sieht die Erfindung ein Verfahren zur
Sanierung von stahlbewehrtem Beton, bei dem die freige
legten Bewehrungsstähle entrostet, danach mit einem
Rostschutzmittel oder zwei Rostschutzmitteln grundiert
und nach der Grundierung mit einem Reparaturmörtel
überdeckt werden, vor, das darin besteht, daß die
freigelegten Bewehrungsstähle nicht metallisch blank
entrostet, sondern nur vom anhaftenden Blattrost
befreit werden, hierauf auf die so vorbereiteten
Bewehrungsstähle ein Rostschutzmittel aufgebracht
wird, das aus einer wäßrigen oder alkoholischen
Phosphat enthaltendenLösung mit einem Elastifizierungs
mittel besteht und, wenn zwei Rostschutzmittel angewandt
werden, ein weiteres Rostschutzmittel aufgebracht
wird, das aus einem Silikat besteht und daß nach
dem Ablüften des Rostschutzmittels oder der Rostschutz
mittel auf die mit diesem oder diesen vorbehandelten
Bewehrungsstähle ein Zementlein aufgebracht wird,
der aus einer Mischung aus
- a) Wasser,
- b) einem Zusatzmittel mit verflüssigenden und fließ mittelähnlichen Eigenschaften aus einem alkalikon densationsfähigen Harz, z. B. Ketonharz, und einer eine hohe Verseifungsfestigkeit aufweisenden Kunst harzdispersion, wie z. B. einer Acrylharzdispersion oder Butadienstyroldispersion oder einem Gemisch hiervon und
- c) Zement, insbesondere der Güteklasse PZ 35, PZ 45, PZ 55, HOZ 35, EPZ 35 oder EPZ 45 od. dgl. und gegebenenfalls
- d) Zuschlagstoffen
besteht, wobei die Mischung durch Vermischen des Wasser-
Zusatzmittelgemisches mit dem Zement bei einer niedri
gen Mischgeschwindigkeit in der Anfangsphase und bei
einer sich hieran anschließenden hohen Mischgeschwindig
keit erhalten wird.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß unter Verwendung
eines derartigen Zementierens gemäß der angegebenen
Zusammensetzung das Sanierungsverfahren dadurch verein
facht und verbessert werden kann, als die zweite Kompo
nente, nämlich das fließfähige Silikat, nicht mehr
auf die vorbehandelten Bewehrungsstähle aufgebracht
zu werden braucht, sondern daß anstelle des fließfähigen
Silikates der Zementleim aufgetragen wird. Vor dem
Aufbringen des Reparaturbetons werden die mit dem
Rostschutzmittel behandelten Bewehrungsstähle mit
diesem Zementlein grundiert, wobei besonders vorteilhaft
ist, daß bei der Herstellung des Zementleims zunächst
in einer ersten Phase Wasser und Zusatzmittel miteinander
vermischt werden, worauf dann in diese Mischung kontinu
ierlich der Zement eingerührt wird und das Vermischen
dann bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit des Mischers
erfolgt. Dadurch, daß das Zusatzmittel Ketonharze
und/oder Kunststoffdispersionen, insbesondere als
ein die Fließfähigkeit erhöhendes Mittel enthält,
wird eine Fließfähigkeit des Zementleims erreicht,
aufgrund der es möglich ist, den Zementleim in die
zu sanierenden Betonbauwerke einzubringen, und zwar
auch an allen schwer zugänglichen Stellen, so daß
auch die Rückseite der zu behandelnden Bewehrungsstähle
mit dem Zementleim versehen werden können. Dabei
ist vorteilhaft, wenn der Zementleim z. B. im Airless-
Verfahren aufgespritzt wird. Die Zuführung des
Zementleims mittels entsprechender Einrichtungen
in das zu sanierende Betonbauwerk erfolgt unter
Anwendung der jeweils erforderlichen Drücke. Durch
eine evtl. Zugabe von Carbonaten der Alkali- oder
Erdalkaligruppen wird dem Zementlein eine Anfangs
erhärtung verliehen, durch die die Fließfähigkeit
des Zementleims nicht beeinträchtigt wird.
Dadurch, daß die im Zementleim enthaltenden Poren
in geringer Menge Luft enthalten, beinhaltet der Zementleim
eine Vielzahl von kleinsten Bläschen, die den
Gleit- und Fließvorgang des Zementleims in dem zu
sanierenden Bauwerk verbessern, wobei der Zementleim
auch porenfrei angewandt werden kann.
Eine wesentliche Rolle spielen dabei die in dem Zement
leim enthaltenen Kunststoffe, wie Ketonharze und/oder
Kunstharzdisperionen, wodurch die Abbindezeit für
den Zementleim bzw. für den in dem Zementleim enthaltenen
Zement vorverlegt wird insofern, als bereits nach
erfolgter Zufuhr des Zementleims in das zu sanierende
Bauwerk der Zementleim mit dem Zement erhärtet,
so daß keine langen Erhärtungszeiten erforderlich
sind und ein fest an den mit dem Rostschutzmittel
vorbehandelten Bewehrungsstählen anhaftender Aufstrich
erhalten wird.
Wesentlich ist, daß der verwendete Zementleim eine
Viskosität aufweist, die ein Fließen des Zementleims
ermöglicht, wodurch erreicht wird, daß alle zu behandeln
den Bewehrungsstähle mit einem Zementleimanstrich
versehen werden können. Der Zementleim weist nämlich
eine sahneartige Konsistenz auf, die dadurch erreicht
wird, daß die vorgegebene Menge an Zement mit dem
Wasser-Zusatzmittelgemisch zunächst langsam, und zwar
mit niedriger Tourenzahl des eingesetzten Mischers
vermischt wird und danach erst wird die Tourenzahl
wesentlich erhöht, wobei der Zementleim wirksam und
der Reifegrad des Zements vorverlegt wird, bis eine
sahneartige Konsistenz entsteht, auch bei W/Z-Faktoren
unter 0,35. Die in dem Zementleim enthaltenen Zusätze
betragen etwa 1% bis 5% vom Zementgewicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der nachste
henden Beispiele erläutert.
Zunächst wird der zu sanierende Beton über der korrodie
renden Bewehrung so weit entfernt, bis auf gesunden
Kernbeton gestoßen wird. Hiernach erfolgt im allgemeinen
eine Handentrostung, z. B. mittels eines Schabers,
Drahtbürste oder Spachtel, jedoch auch rotierende
Drahtbürsten oder Nagelhämmer können zur Blattrostenent
fernung zur Anwendung gelangen. Vermittels dieser Handentrostung werden
die freigelegten Betonstähle vom Blattrost d. h., vom
losen Rost, befreit; eine Entrostung bis die Bewehrungs
stähle metallisch blank sind, erfolgt nicht. Verbleibender
Flugrost kann unberücksichtigt bleiben; ebenso wie
das aufwendige, völlige Freistemmen der Bewehrung,
um die Hinterkante des Bewehrungsstahles zu konservieren,
da das zur Sanierung eingesetzte Rostschutzmittel
sich um die Bewehrungsstähle herumzieht.
Danach wird der entrostete Bewehrungsstahl in einem
Arbeitsgang satt mit einer Phosphatlösung eingestrichen,
wobei auch der angrenzende Beton gestrichen wird.
Nach einer Standzeit von mindestens einer Stunde je
nach Witterung wird auf den so vorbehandelten Bewehrungs
stahl und Beton ein satter Anstrich mit einer Silikat-,
insbesondere Alkalisilikat-Lösung aufgebracht, und
zwar 1 : 1 mit Wasser verdünnt, wobei besonders darauf
zu achten ist, daß insbesondere die Übergangszonen
Stahl/Beton mitbehandelt werden. Nach Auftrocknen
der Silikat-Lösung-Wartezeit von mindestens
2 Stunden kann die Betonausbruchstelle mit Zementmörtel
bzw. Feinbeton unter Berücksichtigung verdichtungstechni
scher Eigenschaften aufgefüttert werden.
Die so behandelten Bewehrungsstähle sind dann vor
weiterer Korrosion geschützt, da dieser Schutz über
viele Jahre hinaus anhält, zumal der Reparaturmörtel
selbst zementgebunden ist und somit dem Beton in seinen
physikalisch-mechanischen Eigenschaftswerten - Druck-,
Biegezugfestigkeit, Elastizitätsmodul, Wärmeausdehnungs
koeffizient - weitestgehend entspricht und im übrigen
zu einer weiteren Realkalisierung des angrenzenden
Altbetons beiträgt. Der Reparaturmörtel haftet einwandfrei
auf den Bewehrungsstählen, ohne daß es notwendig ist,
Maßnahmen für die Verbesserung dieser Haftung, wie
z. B. das Absandeln mit Quarzsand bei den Kunststoffsystemen,
auszuführen.
Als Phosphatlösung kommen insbesondere alkalische,
phosphathaltige Lösungen zur Anwendung, die frei
von potentiell veränderten Metallkomponenten sind,
wobei diesen Phosphaten auch Beschleunigungsmittel
hinzugefügt sein können.
Als Elastifizierungsmittel können alle bekannten
Mittel eingesetzt werden, soweit sie hochalkalibestän
dig sind. Wesentlich ist für das gesamte Sanierungs
verfahren, daß der verwendete Reparaturmörtel wasser
undurchlässig ist.
Zur labormäßigen Prüfung, ob das für die Durchführung
des Sanierungsverfahrens verwendete Rostschutzmittel
die Voraussetzung für einen Korrosionsschutz erfüllt,
eine ausreichend hohe Alkalität, die Abwesenheit von
agressiven Bestandteilen, die eine Störung der Passivität
zur Folge haben könnte, besitzt, wurde eine Bestimmung
des pH-Wertes vorgenommen und elektrochemische Messungen
an unlegierten Stählen in dem Rostschutzmittel durchge
führt. Die elektrochemischen Messungen umfaßten die
Aufnahme potentiodynamischer, anodischer Stromdichte/
Potentialkurven und potentiostatische Halteversuche
bei einem anodischen Potential von U = 500 mV bezogen
auf die Normalwasserstoffelektrode gemäß BAM-Richtlinie.
Die Meßergebnisse zeigten, daß das dem Sanierungsverfahren
zugrunde liegende Material mit dem gemessenen pH-Wert
von 12,4 ausreichend hoch zur Passivierung von unlegier
tem Stahl ist. Die Stromdichtewerte der elektrochemischen
Messungen haben gezeigt, daß die Passivität störungsfrei
im gesamten untersuchten Potentialbereich gegeben
ist, d. h., daß unlegierter Stahl in Kontakt mit den
im Sanierungsverfahren angegebenen Mitteln frei von
Korrosionserscheinungen bleibt.
Die freigelegten Bewehrungsstähle wurden vom anhaften
den Blattrost befreit und auf die so vorbehandelten
Bewehrungsstähle die Rostschutzmittel aufge
bracht, die aus einer wäßrigen oder alkoholischen,
Phosphat enthaltenden Lösung mit einem Elastifizierungs
mittel und einem fließfähigen Silikat bestehen. Als Phos
phatlösung kamen die im Beispiel 1 aufgeführten Mittel
zur Anwendung. Die so auf den Bewehrungsstählen
erhaltene Phosphatschicht bzw. der in Eisen umge
wandelte Rost bietet für sich noch keinen absoluten
Schutz gegen eine weitere Korrosion. Aus diesem
Grunde sind die so vorbehandelten Bewehrungsstähle
durch eine weitere Beschichtung zu schützen, näm
lich durch die zuvor beschriebene Silikat-Lösung.
Nach dem Abbinden des Rostschutzmittels wird daher
auf die vorbehandelten Bewehrungsstähle ein Zementleim
aufgebracht, der aus einer Mischung aus
- a) Wasser,
- b) einem Zusatzmittel mit verflüssigenden und fließ mittelähnlichen Eigenschaften aus einem alkalikonden sationsfähigen Harz, z. B. Ketonharz, und einer eine hohe Verseifungsfestigkeit aufweisenden Kunst harzdispersion, wie z. B. einer Acrylharzdispersion oder Butadienstyroldispersion oder einem Gemisch hiervon und
- c) Zement, insbesondere der Güteklasse PZ 35, PZ 45, PZ 55, HOZ 35, EPZ 35 oder EPZ 45 od. dgl. und gegebenenfalls
- d) Zuschlagstoffen
besteht, wobei die Mischung durch Vermischen des Wasser-
Zusatzmittelgemisches mit dem Zement bei einer vorzugs
weise niedrigen Mischgeschwindigkeit in der Anfangsphase
und bei einer sich hieran anschließenden hohen Mischge
schwindigkeit erhalten wird.
Das für die Herstellung des Zementleims erforderliche
Zusatzmittel, das sowohl verflüssigende als auch
fließmittelähnliche Eigenschaften aufweist, wird
wie folgt hergestellt:
Wasser als Dispergiermittel in einer Menge von
etwa 45% wird mit Glykoläther in einer unter 1%
liegenden Menge vermischt. Diese Mischung wird
mit einem Alkalisalz in einer unterhalb etwa
0,5% liegenden Menge hochalkalisch eingestellt.
Der so hergestellten Lösung wird ein alkalikondensa
tionsfähiges Harz, insbesondere Ketonharz, in
einer Menge von vorzugsweise um 33% und eine ver
dickend wirkende Kunstharzdispersion mit der spe
ziellen Eigenschaft der Gleitfähigkeitserhöhung
zugegeben, wobei die zugegebene Menge an Kunst
harzdispersion unter 1% liegen sollte. Als Ketonharze
kommen unverseifbare, helle, säurefreie Harze
zur Anwendung, die durch alkalische Kondensation
von Ketonen, z. B. Cyclohexanon oder Methylcyclohexa
non entstehen, jedoch auch Harze aus Ketonen, wie
z. B. Acetophenon, können zur Anwendung gelangen.
Als Glykoläther finden vorzugsweise Fettalkohole
Verwendung.
Des weiteren wird der so erhaltenen Mischung eine
weitere verseifungsfeste Kunstharzdispersion in
einer über 20% liegenden Menge hinzugegeben. Die
Kunstharzdispersion weist eine hohe Verseifungs
festigkeit auf. Es handelt sich hierbei um Dispersionen
von z. B. 20% bis 70% Kunstharzteilchen, wie z. B.
Acrylharz, Polyacrylsäureester, Polystyrolbuta
dienverbindungen u. dgl. von wechselnder Größe,
meist 0,1 bis 2,5 µ, in Wasser, auch mit Zusätzen
von organischen Lösungsmitteln, soweit diese zur
Anwendung kommen können. Auch ein Gemisch aus einer
Acrylharzdispersion mit einer Butadienstyroldispersion
kann zur Anwendung kommen. Bei der Acrylharzdispersion
handelt es sich um Polymere der Acrylsäure und
der Methacrylsäure sowie der entsprechenden Nitrile
u. dgl. So kann u. a. auch Polymethylmethacrylat
Verwendung finden. Bei der Butadienstyroldispersion
handelt es sich um Butadienpolymerisate und Copolyme
risate, die durch Polymerisation aus Butadien u. U.
mit anderen polymerisierbaren Verbindungen, wie
Styrol, Acrylnitril u. dgl. erhalten werden.
Ob eine Acrylharzdispersion oder eine Butadienstyrol
harzdispersion oder deren Mischungen zur Anwendung
gelangt, hängt vom jeweils gewünschten Luftporengehalt
ab, wobei bei der Anwendung von Butadienstyrol
ein Entschäumer in sehr geringer Dosierung zugegeben
werden muß. Als Entschäumer können natürliche Fette
und Öle, jedoch auch künstliche Fette und Öle zur
Anwendung gelangen, wie z. B. Fettalkohole, Siliconharz
u. dgl.
Für die Herstellung von Zementleimen mit hohem Fließver
halten und hohem Wasserrückhaltevermögen und schneller
Anfangserhärtung ist der Auswahl eines geeigneten Zementes
besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Überraschenderweise
hat es sich gezeigt, daß sich Zemente der Güteklasse vor
zugsweise PZ 55 mit einer Mahlfeinheit von mindestens
4800 Blain bewährt haben. Weiterhin soll die Siebkurve
möglichst einen geringen Anteil über 60 µ aufweisen und
der Kalkstandard vorzugsweise über 96 betragen.
Für die Herstellung des Zementleims gelangen hochtourige
Turbomischer, vorzugsweise mit einer Mischgeschwindigkeit
um 3000 U/min, zur Anwendung, soweit der Zementleim
in kürzester Zeit verarbeitungsfähig sein soll.
Für die Herstellung von etwa 18 l fertigen Zementleims
wird ein schmaler schlanker Behälter von mindestens
30 l Inhalt, z. B. aus Stahl, eingesetzt. In diesen
Behälter werden zunächst etwa 8,1 l Wasser eingegeben,
dem dann anschließend etwa 1,1 kg des voranstehend herge
stellten Zusatzmittels hinzugegeben wird, wobei die
Menge des Zusatzmittels etwa 4,5% entspricht.
Da das Zusatzmittel etwa 50% Wasser, also etwa 0,6
l enthält, ergibt sich eine Gesamtwassermenge von etwa
8,7 l. Daraus ergibt sich ein Wasser-Zement-Faktor von
0,35. Dieses Wasser-Zusatzmittelgemisch wird geringfügig
homogenisiert, was auch ohne Maschineneinsatz durchgeführt
werden kann.
Anschließend wird dem Wasser-Zusatzmittelgemisch kontinuier
lich unter Einsatz des Rührgerätes, z. B. Metabo 1000 S
mit Rührquirl - und bei geringer Tourenzahl der Zement
in einer Menge von 25 kg zugegeben. Sobald der Zement
hinzugegeben worden ist, wird das Rührgerät auf volle
Leistung, etwa 2800 bis 3000 U/min gebracht.
Die sahneartige Konsistenz, d. h., der sahneartige Charakter,
des Zementleims stellt sich bei dem zuvor beschriebenen
Verfahren im allgemeinen binnen einer halben Minute
ein. Die Konsistenz des Zementleims ist mit herkömmlich
den deutschen Normen entsprechenden Geräten nicht prüfbar,
da er die Ränder in Sekundenschnelle überfließt. Die
Prüfung erfolgt zweckmäßigerweise visuell. Der Zementleim
muß die Konsistenz einer fettreichen Milchsahne aufweisen,
jedoch mit dem Unterschied hierzu, daß sich keine Tropfen
bildung ergibt, sondern der Abfließvorgang fadenziehend
ähnlich dem von Motoröl nahekommt. Je nach Umgebungstempe
ratur und Zementart hält dieser Zustand etwa 20 bis
40 Minuten an.
Während dieser Zeit wird die so hergestellte und sogenannte
"Zementsahne" mittels geeigneter Einrichtungen,
wie Pumpen, vorzugsweise Kolbenpumpen, deren Teile
nicht aus Aluminium bestehen sollen, vermittels
entsprechender Einführmittel, wie Druckschläuche,
Packer u. dgl. in die zu sanierenden Konstruktionsteile
injiziert oder aufgetragen.
Wegen des frühen Reifegrades des Zementleims stellt
sich sehr schnell, also in kürzester Zeit, ein
pH-Wert von über 11,0 ein, was insbesondere an
die Maschinenbauteile erhöhte Anforderungen stellt.
Die aufzuwendenden Drücke liegen im allgemeinen
über 10 bar.
Die Herstellung des Zementleims kann auch in der
Weise vorgenommen werden, daß eine vorgegebene
Menge an Zement, z. B. der Güteklasse PZ 45 oder PZ
55 mit der Menge anWasser, die der Zement zum Hydrati
sieren benötigt, in tourenmäßig umschaltbaren Spezialmi
schern aufbereitet wird, dem so erhaltenen, einen noch
bröckeligen Zustand aufweisenden Zementleim vor seinem
Erstarren 1% bis 5% Gewichtsteile des Zusatzmittels
beigemischt wird, das auch aus einer Kunstharzdispersion,
z. B. einem Polykondensat unter Beigabe einer Acrylharzdis
persion bestehen kann, hierauf dann den so erhaltenen
Zementleim bei einer niederen Mischgeschwindigkeit des
Mischers in einer ersten Phase zwecks Erreichung einer
homogenen Mischung der Einzelkomponenten vermischt und
in einer zweiten Phase den Zementleim durch Erhöhung
der Mischgeschwindigkeit durch die erhöhte Energiezufuhr
chemisch aufgeschlossen wird, wobei der Zementleim zunächst
in eine puddingartige Konsistenz übergeht, jedoch innerhalb
sehr kurzer Zeit, z. B. 10 Sekunden Rührzeit, in einen
sahneähnlichen Fließzustand übergeht. Der dann erhaltene
Zementleim wird unter Ausschluß von Druck oder unter
Anwendung von Druck in das zu verfestigende Betonbauwerk
eingegeben.
Zur Beschleunigung des Erstarrungsverhaltens können
dem Zusatzmittel weitere Zusätze, wie z. B. Natrium-
und/oder Kalium- und/oder Calciumcarbonat beigefügt
werden.
Der Zementleim ist auch auf feuchtem Untergrund an
wendbar, weil hierdurch die Haftverbundeigenschaften
optimiert werden.
Das Zusatzmittel für den Zementleim kann beispielsweise
aus:
Wasser etwa 20%
Glykoläther etwa < 0,3%
Alkalisalz etwa < 0,2%
Melaminharz etwa 30%
Ketonharz etwa 10%
Acrylharz- oder Buta dienstyroldispersion etwa 40% bestehen.
Wasser etwa 20%
Glykoläther etwa < 0,3%
Alkalisalz etwa < 0,2%
Melaminharz etwa 30%
Ketonharz etwa 10%
Acrylharz- oder Buta dienstyroldispersion etwa 40% bestehen.
Die Komponenten der Harzanteile können dabei variiert
werden.
Hiernach ist das Zusatzmittel für den Zementleim angepaßt
worden, um eine optimale Verarbeitung des Zementleims
mit Zuschlagstoffen zu ermöglichen, falls dies erforder
lich sein sollte. Dabei werden die Zementleimeigenschaf
ten beibehalten, wobei auch das Zusatzmittel für den
Zementleim die wie voranstehend beschriebenen Komponenten
beinhalten kann, wobei als weitere Komponente sich
als besonders vorteilhaft ein Methacrylsäureester
in geringer Menge erwiesen hat.
Im Gegensatz zu dem im vorangegangenen Beispiel beschriebenen
Zusatzmittel kann für die Herstellung des Zementleims
vorzugsweise Zement der Güteklasse PZ 45 benutzt werden,
wobei der wie zuvor hergestellte Zementleim in Ein-
vorteilhafterweise Zwei-Phasen-Mischung Zuschlagstoffe
aufnehmen kann. Der zu erreichende Wasser/Zement-Faktor
hängt überwiegend von den Anforderungen - insbesondere
Druckfestigkeiten - ab und liegt im allgemeinen zwischen
0,35 und 0,40. Ein Mischungsverhältnis des Zementleims
zu den Zuschlagstoffen ist dabei den jeweiligen Gegeben
heiten anpaßbar. Es ist auch möglich, mit diesem Zusatz
mittel Leichtbetone mit Gewichten um etwa 1 kg/l herzustel
len, ohne daß die Leichtzuschläge im Zementleim aufschwimmen.
Auch der Leichtmörtel bleibt homogen und weist hohe
Druck- und Biegezugfestigkeiten auf.
Die Herstellung des Zementleims ist auch mit Zementen
der Güteklasse HOZ 35, EPZ 35 bzw. EPZ 45 und schlacken
sandreichen HOZ der Klasse Z 35, z. B. das unter
dem Handelsnamen Aquafirm eingetragene Produkt, mög
lich, wobei sich bei den Zementen W/Z-Werte bis etwa
0,30 erreichen lassen.
Der Zementleim kann auch aus folgenden Komponenten
bestehen:
Wasser etwa 85%
hochwirksames, nicht ionisiertes Netzmittel etwa 0,1%
mehrwertiger Alkohol etwa 1%
Alkalisalz etwa 1%
Glykoläther etwa 1%
Entschäumer etwa 0,1%
z. B. Ketonharz etwa 10%.
Wasser etwa 85%
hochwirksames, nicht ionisiertes Netzmittel etwa 0,1%
mehrwertiger Alkohol etwa 1%
Alkalisalz etwa 1%
Glykoläther etwa 1%
Entschäumer etwa 0,1%
z. B. Ketonharz etwa 10%.
Als mehrwertige Alkohole können Glykole, andernfalls
auch Diole und auch höherwertige Alkohole zur Anwendung
gelangen. Neben aromatischen Alkoholen können auch aliphati
sche Alkohole verwendet werden. Als Netzmittel kommen
die an sich bekannten Netzmittel zur Anwendung, wie
z. B. Saponine, Alkylsulfate, Alkylsulfonate od. dgl. zur Verwendung.
Als Ketonharze finden die voranstehend beschriebenen
Verbindungen Anwendung, wobei jedoch auch andere Kunststoffdis
persionen zur Anwendung gelangen können.
Das Sanierungsverfahren ist kostengünstig und mit
hoher Wirtschaftlichkeit einsetzbar. Die Rostschutzmittel
sind auf einen alkalischen pH-Wert von etwa 12 bzw.
12,4 und zwar auf den pH-Wert eingestellt, wie ihn
ein nicht geschädigter Beton aufweist.
Ein schnelles Abwaschen des auf die Bewehrungsstähle
aufgebrachten Rostschutzmittels wird verzögert. Die
anschließend aufzubringende Alkalisilikat-Lösung
führt zu einer Verfestigung des phosphathaltigen
ersten Korrosionsschutzanstriches (Rostschutzmittel)
sowie zu einer weiteren pH-Wert-Erhöhung. Die Hafteigen
schaften auf den Bewehrungsstählen und zu dem aufge
brachten Reparaturbeton werden nicht verringert.
Nach dem Abbinden des Rostschutzmittels braucht die
Sanierungsstelle nicht mehr, wie sonst üblich, vorge
näßt zu werden. Der Reparaturmörtel kann direkt
aufgebracht werden, wobei als Reparaturmörtel auch
ein auf der Basis des Zementleims hergestellter Mörtel
verwendet werden kann. Wesentlich ist, daß der aufzu
bringende Reparaturmörtel verdichtet wird und weitgehendst
wasserundurchlässig ist.
Das Verfahren zur Sanierung von stahlbewehrtem Beton
besteht hiernach darin, daß die freigelegten und
nicht metallisch blank entrosteten Bewehrungsstähle
nur vom anhaftenden Blattrost befreit und daß auf die
so vorbehandelten Bewehrungsstähle nacheinander zwei
Rostschutzmittel aufgebracht werden, von denen das
erste Rostschutzmittel aus einer wäßrigen oder alko
holischen, Phosphat enthaltenden Lösung und das zweite
Rostschutzmittel aus einem die Haftfestigkeit erhöhenden,
fließfähigen Silikat besteht, wobei nach dem Ablüften
der beiden Rostschutzmittel ein zementgebundener
Reparaturmörtel auf die Sanierungsstelle aufgebracht
wird.
Claims (9)
1. Verfahren zur Sanierung von stahlbewehrtem Beton,
bei dem die freigelegten Bewehrungsstähle entrostet,
danach mit einem Rostschutzmittel grundiert und
nach der Grundierung mit einem Reparaturmörtel
überdeckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die freigelegten Bewehrungsstähle nicht metallisch
blank entrostet, sondern nur vom anhaftenden Blatt
rost befreit werden, hierauf auf die so vorbereite
ten Bewehrungsstähle ein Rostschutzmittel, das
aus einer wäßrigen oder alkoholischen, Phosphat
enthaltenden Lösung mit einem Elastifizierungsmittel
besteht, und in einem weiteren Arbeitsgang ein
haftfestigkeitserhöhendes Rostschutzmittel, beste
hend aus einem fließfähigen Silikat, aufgebracht
werden und daß nach dem Ablüften der beiden Rost
schutzmittel, ohne den Bewehrungsstahl abzusandeln,
ein zementgebundener Reparaturmörtel auf die Sanierungs
stelle aufgebracht wird.
2. Verfahren zur Sanierung von stahlbewehrtem Beton,
bei dem die freigelegten Bewehrungsstähle entrostet,
danach mit einem Rostschutzmittel grundiert und
nach der Grundierung mit einem Reparaturmörtel
überdeckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die freigelegten Bewehrungsstähle nicht metallisch
blank entrostet, sondern nur vom anhaftenden Blatt
rost befreit werden, hierauf auf die so vorbereiteten
Bewehrungsstähle ein Rostschutzmittel, das aus
einer wäßrigen oder alkoholischen, Phosphat enthal
tenden Lösung mit einem Elastifizierungsmittel
besteht, und daß nach dem Ablüften des Rostschutz
mittels auf die so vorbehandelten Bewehrungs
stähle ein Zementleim aufgebracht wird, der aus
einer Mischung aus
- a) Wasser,
- b) einem Zusatzmittel mit verflüssigenden und fließmittelähnlichen Eigenschaften aus einem alkalikondensationsfähigen Harz, z. B. Keton harz, und einer eine hohe Versteifungsfestigkeit aufweisenden Kunstharzdispersion, wie z. B. einer Acrylharzdispersion oder Butadienstyroldisper sion oder einem Gemisch hiervon und
- c) Zement, insbesondere der Güteklasse PZ 35, PZ 45, PZ 55, HOZ 35, EPZ 35 oder EPZ 45 od. dgl. und gegebenenfalls
- d) Zuschlagstoffen
besteht, wobei die Mischung durch Vermischen des
Wasser-Zusatzmittelgemisches mit dem Zement bei
einer niedrigen Mischgeschwindigkeit in der Anfangs
phase und bei einer sich hieran anschließenden
hohen Mischgeschwindigkeit erhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Rostschutzmittel auf einen alkalischen
pH-Wert von etwa 12 bzw. auf den pH-Wert eingestellt
ist, wie ihn ein nicht geschädigter Beton auf
weist,
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß als Elastifizierungsmittel ein vorzugsweise
adhäsiv wirkender Hilfsstoff u. a. auf Kunststoffbasis
verwendet wird, der ein schnelles Abwaschen des
Rostschutzmittels ohne Beeinträchtigung der Haft
eigenschaften an den zuvor mit dem Rostschutzmittel
oder den Rostschutzmitteln eingestrichenen Beweh
rungsstählen verzögert.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach dem Abtrocknen des ersten Rost
schutzmittels eine Alkalisilikatlösung mit einem
über 12 liegenden pH-Wert im Verhältnis 1 : 1 mit
Wasser verdünnt als weiteres Rostschutzmittel
auf den Stahl und den angrenzenden Beton aufge
tragen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der nach der Behandlung der Bewehrungsstähle
mit dem Rotzschutzmittel oder den Rostschutzmitteln
aufgebrachte Reparaturmörtel bzw. Beton Kunstharz
zusätze enthält oder kunstharzzusatzfrei ist.
7. Verfahren zur Sanierung von stahlbewehrtem Beton,
bei dem die freigelegten Bewehrungsstähle entrostet,
danach mit einem Rostschutzmittel grundiert und nach
der Grundierung mit einem Reparaturmörtel überdeckt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die freigelegten
Bewehrungsstähle nicht metallisch blank entrostet,
sondern nur vom anhaftenden Blattrost befreit
werden, hierauf auf die so vorbereiteten Bewehrungs
stähle ein Rostschutzmittel, das aus einer wäßri
gen oder alkoholischen, Phosphat enthaltenden
Lösung mit einem Elastifizierungsmittel besteht,
und in einem weiteren Arbeitsgang ein haftfestigkeits
erhöhendes Rostschutzmittel, bestehend aus einem
fließfähigen Silikat, aufgebracht werden und daß
nach dem Ablüften der beiden Rostschutzmittel
auf die mit diesem vorbehandelten Bewehrungsstähle
ein Zementleim aufgebracht wird, der aus einer
Mischung aus
- a) Wasser,
- b) einem Zusatzmittel mit verflüssigenden und fließmittelähnlichen Eigenschaften aus einem alkalikondensationsfähigen Harz, z. B. Ketonharz, und einer eine hohe Versteifungsfestigkeit aufweisenden Kunstharzdispersion, wie z. B. einer Acrylharzdispersion oder Butodienstyroldis persion oder einem Gemisch hiervon und
- c) Zement, insbesondere der Güteklasse PZ 35, PZ 45, PZ 55, HOZ 35, EPZ 35 oder EPZ 45 od. dgl. und gegebenenfalls
- d) Zuschlagstoffen
besteht, wobei die Mischung durch Vermischen des
Wasser-Zusatzmittelgemisches mit dem Zement bei
einer niedrigen Mischgeschwindigkeit in der Anfangs
phase und bei einer sich hieran anschließenden
hohen Mischgeschwindigkeit erhalten wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873706995 DE3706995A1 (de) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Verfahren zur sanierung von stahlbewehrtem beton |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873706995 DE3706995A1 (de) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Verfahren zur sanierung von stahlbewehrtem beton |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3706995A1 true DE3706995A1 (de) | 1988-09-15 |
Family
ID=6322282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873706995 Withdrawn DE3706995A1 (de) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Verfahren zur sanierung von stahlbewehrtem beton |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3706995A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706410A1 (de) * | 1997-02-19 | 1998-08-27 | Metakorin Wasser Chemie Gmbh | Verfahren und Mittel zur Korrosionsschutzbehandlung wasserführender Metallsysteme |
DE20301161U1 (de) * | 2003-01-22 | 2004-08-26 | Baenz, Rainer, Dipl.-Ing. | Farbpigmentierte Betonoberflächenveredlung |
CZ300302B6 (cs) * | 2005-08-12 | 2009-04-15 | Slabý@Cyril | Povlakovaná tycovina, zejména výztuž do betonu, zpusob její výroby a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
CN112456907A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-09 | 中交上海三航科学研究院有限公司 | 一种白色高耐久性清水混凝土及制备方法 |
-
1987
- 1987-03-05 DE DE19873706995 patent/DE3706995A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706410A1 (de) * | 1997-02-19 | 1998-08-27 | Metakorin Wasser Chemie Gmbh | Verfahren und Mittel zur Korrosionsschutzbehandlung wasserführender Metallsysteme |
DE19706410C2 (de) * | 1997-02-19 | 2001-04-05 | Metakorin Wasser Chemie Gmbh | Verfahren und Mittel zur Korrosionsschutzbehandlung wasserführender Metallsysteme |
DE20301161U1 (de) * | 2003-01-22 | 2004-08-26 | Baenz, Rainer, Dipl.-Ing. | Farbpigmentierte Betonoberflächenveredlung |
CZ300302B6 (cs) * | 2005-08-12 | 2009-04-15 | Slabý@Cyril | Povlakovaná tycovina, zejména výztuž do betonu, zpusob její výroby a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
CN112456907A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-09 | 中交上海三航科学研究院有限公司 | 一种白色高耐久性清水混凝土及制备方法 |
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