DE4203741C2 - Verfahren zum kraftschlüssigen Ausfüllen von Rissen in Bauwerksteilen aus Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kraftschlüssigen Füllen von Rissen in Bauwerksteilen aus Beton durch Injektion gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Stahlbetonbauwerke werden üblicherweise für den Gebrauchszustand mit gerissener Zugzone bemessen; Risse sind also nicht zwangsläufig Bauwerksmängel, die einer Behandlung bedürfen. Unter bestimmten Gebrauchsbedingungen und mit zunehmender Rißbreite können aber sowohl die Tragfähigkeit, als auch die Gebrauchsfähigkeit von Betonbauwerken, insbesondere bei Flüssigkeitsbehältern, stark herabgesetzt werden. Da durch Risse aber auch aggressive Stoffe in das Innere des Betonquerschnitts eindringen und, vor allem dann, wenn der betreffende Riß bis zur Bewehrung durchgeht, was nicht selten vorkommt, Korrosionserscheinungen an der Bewehrung hervorrufen können, kann auch die Dauerhaftigkeit der Betonbauwerke erheblich beeinträchtigt werden, so daß eine sachgerechte Behandlung der Risse erforderlich ist. In der "Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen", herausgegeben vom Deutschen Ausschuß für Stahlbeton, August 1990, und der "ZTV-RISS 88" des Bundesministers für Verkehr, Abteilung Straßenbau, Ausgabe 1988, werden umfassende Regelungen für das Füllen von Rissen in Betonbauteilen gegeben.

Risse müssen gefüllt werden, um Zutritt von korrosionsfördernden Wirkstoffen in die Bauteile zu hemmen oder zu verhindern, um rissebedingte Undichtheiten des Bauteils zu beseitigen, oder um eine zugfeste Verbindung beider Rißufer herzustellen. Um diese Ziele zu erreichen, stehen unterschiedliche Füllverfahren und verschiedene Füllgüter zur Verfügung. Bei den Füllverfahren unterscheidet man die Tränkung und die Injektion. Bei der Tränkung dringt der Füllstoff allein aufgrund der kapillaren Saugwirkung in den Riß ein. Im Gegensatz dazu wird bei der Injektion der Füllstoff über Einfüllstutzen unter Druck in den Hohlraum des Risses gepreßt.

Als Füllgut zum Schließen, Abdichten oder kraftschlüssigen Verbinden trockener Risse durch Tränkung oder Injektion wird üblicherweise Epoxidharz verwendet. Epoxidharz ist ein kalthärtendes, zweikomponentiges Reaktionsharz, das sich aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften sowohl in die Risse injizieren, als auch durch Tränkung einbringen läßt.

Ein kraftschlüssiges Verbinden der Rißufer ist derzeit jedoch nur bei trockenen Rißflanken und auch dann nur durch Injektion von Epoxidharz zuverlässig möglich. Da noch nicht erhärtete Epoxidharze nicht feuchteverträglich sind, zeigen Verklebungen von feuchten oder gar nassen Oberflächen niedrige bis kaum vorhandene Haftfestigkeiten. Eine erfolgreiche Behandlung wasserführender Risse erscheint derzeit nur über eine Injektion mit Polyurethan möglich; sie führt aber allenfalls zu einem Schließen bzw. Abdichten der Risse, nicht jedoch zu einer kraftschlüssigen Verbindung.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auch bei feuchten und wasserführenden Rissen eine kraftschlüssige Verbindung der Rißufer möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch ein Verfahren gemäß der Erfindung wird es erstmals möglich, auch wasserführende Risse in Bauwerksteilen aus Beton kraftschlüssig zu verpressen. Dies gelingt dadurch, daß dem Epoxidharz als Träger- oder Wirksubstanz Stoffe zum chemischen oder mechanischen Verdrängen von Wasser alternativ oder kumulativ beigegeben sind.

Zur chemischen Verdrängung von Wasser können hydrophobe Stoffe, nämlich Silane, verwendet werden, um Feuchtigkeit zu unterlaufen. Eine mechanische Verdrängung von Wasser wird durch Beigabe inerter Stoffe hoher Reindichte in Pulverform erzielt. Durch solche Stoffe wird die Mischung, die als Träger- oder Wirksubstanz ein niedrigviskoses Epoxidharz mit einer Viskosität zwischen 10 und 2.000 mPas enthält, schwerer gemacht, wodurch während der Reaktionszeit des Harzes, die zwischen einer und zehn Stunden betragen kann, im Riß vorhandenes Wasser ausgetauscht wird. Diese schweren Stoffe sollen eine Reindichte haben, die deutlich über derjenigen von Wasser liegt, mindestens etwa 2,3 g/cm³ betragen soll. Um die Füllung auch schmaler Risse zu ermöglichen, sollen diese Stoffe eine Mahlfeinheit kleiner 100 µm aufweisen; sie können in einem Verhältnis von etwa 10 bis 40 Gewichtsprozent zugegeben werden. Diese schweren Stoffe, die als inertes Pulver zugegeben werden, können im einfachsten Fall ein gemahlenes Gestein sein; besonders zweckmäßig sind natürlich Stoffe mit hoher Reindichte, die sich sehr fein mahlen lassen, wie z. B. Barium-Sulfat oder Bleimennige. Bleimennige hat noch den Vorteil, zugleich schwer und korrosionsverhindernd zu sein.

Wie Versuche gezeigt haben, dringt das unter hohem Druck in den durch den Riß gebildeten Hohlraum eingepreßte Füllgut auch in den Bereich ein, der sich infolge der Überschreitung der Verbundspannung zwischen dem Betonkörper und der Oberfläche von Stahlbewehrungseinlagen gebildet hat. Wenn der Füllstoff Aktivpigmente enthält, die einen aktiven Korrosionsschutz sicherstellen, wird so erreicht, daß der Bewehrungsstahl im Bereich des Risses wieder einen vollständigen Korrosionsschutz erhält. Dies ist vor allem bei feuchten. Umgebungsbedingungen, für die das erfindungsgemäße Verfahren aufgabengemäß eingesetzt wird, von großer Bedeutung.

Um die Benetzungsfähigkeit sowohl der Rißufer, als auch der Oberfläche der Stahlbewehrung zu verbessern, kann dem Füllstoff ein Haftvermittler, wie z. B. Silikonöl, in einer Größenordnung von 1 bis 5 Gewichtsprozent beigegeben werden. Übliche Zusätze für Reaktionsharze, wie z. B. Entschäumer, Reaktionsverdünner, also Mittel, die die Fließfähigkeit und die Verarbeitungseigenschaften verbessern, können ebenfalls angewandt werden (1 bis 10%).

Claims (7)

1. Verfahren zum kraftschlüssigen Ausfüllen von Rissen in Bauwerksteilen aus Beton, bei dem ein Füllgut, das als Bindemittel ein niedrigviskoses, kalthärtendes, zweikomponentiges Epoxidharz, enthält, in die Risse injiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllgut zum kraftschlüssigen Verbinden der Rißufer von feuchten Rissen als Beimengungen Silane zum chemischen und/oder Gesteinsmehl, Barium-Sulfat oder Bleimennige zum mechanischen Verdrängen von Wasser beigegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchten Risse wasserführende Risse sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllgut Pigmente zum Schutz der Bewehrungseinlagen vor Korrosion beigegeben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment zum Schutz der Bewehrungseinlagen vor Korrosion Zinkoxid ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllgut zur Erhöhung der Benetzungsfähigkeit Haftvermittler beigegeben werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler Silikonöl ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllgut Zusätze zur Verbesserung der Fließfähigkeit beigegeben werden.