Betoninstandsetzung

Sanierung

Betonschäden

Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften als Baustoff wird Beton heutzutage in vielen verschiedenen Bereichen verwendet. Trotz der hohen Langlebigkeit von durchschnittlich 80 Jahren ist die Lebensdauer von Beton zeitlich begrenzt.

Daher werden auch Bauwerke oder einzelne Bauteile aus Beton im Laufe der Zeit in Ihrer Optik oder Funktionsweise beeinträchtigt. Ist dies der Fall, ist eine Betoninstandsetzung erforderlich, die entsprechende Methoden zur Sanierung und Wiederherstellung beschädigter Bauwerke und Bauteile umfasst. Die dafür zulässigen Produkte und Verfahren sind in der DIN EN 1504-9 geregelt.

Die Grundlage für eine erfolgreiche Betoninstandsetzung ist im ersten Schritt immer die Ermittlung der tatsächlichen Schadensursache, damit die richtigen Produkte und Verfahren zur Sanierung gewählt werden. Andernfalls besteht das Risiko, dass der Schaden bereits nach kurzer Zeit wieder auftritt und teure Nacharbeiten zur Behebung erforderlich sind.

Beton- und Bewehrungsschäden

Grundsätzlich können Betonschäden durch viele verschiedene Faktoren hervorgerufen werden, die sich nach DIN EN 1504-9 in verschiedene Kategorien einordnen lassen:

Überlastung

Mechanische Ursachen z. B. Überlastung, Explosionen oder Schwingungen

Reaktionen

Chemische und biologische Ursachen z.B. Alkali-Kieselsäure-Reaktion

Risse & Feuchtigkeit

Physikalische Ursachen z.B. thermische Rissbildung oder Eindringen von Feuchtigkeit

Planungsfehler

Individuelle Ursachen z.B. falsche Bemessung oder Verwendung ungeeigneter Baustoffe

Korrosionsschäden

Bewehrungsstahl

Schäden können nicht nur beim Beton selbst vorhanden sein, sondern in Form von Korrosionsschäden auch im darin befindlichen Bewehrungsstahl. Auch hier lassen sich die Faktoren in verschiedene Kategorien einordnen:

Instandsetzung & Untergrundvorbereitung

Wurde die Schadensursache am Bauwerk oder Bauteil durch eine Inspektion ermittelt, erfolgt im nächsten Schritt stets die Untergrundvorbereitung. Diese ist erforderlich, da Beton als Untergrund fest, trocken, fett- und staubfrei sowie ausreichend tragfähig sein muss, damit weitere Schritte zur Instandsetzung erfolgen können.

Die Oberfläche muss deshalb frei gemacht werden von losen und ablösenden Schichten, Ablösungen und Rissen auf der Oberfläche, Hohlstellen und fremden Stoffen wie Öl oder Pflanzenbewuchs. Darüber hinaus wird in diesem Schritt auch die Bewehrung freigelegt, sofern vorhanden.

Abhängig von den vorliegenden Gegebenheiten und dem zu entfernenden Material können dabei verschiedene Verfahren zum Einsatz kommen. Wir von JMG Beton- und Bausanierung setzen zur Untergrundvorbereitung diese Verfahren ein:

  • Stemmen:
    Ablösen von Beton durch elektrische oder pneumatische Stemmwerkzeuge wie z.B. Stemmhammer. Wird meist in Ecken oder Rändern eingesetzt, die für größere Maschinen nur schwer zugänglich sind.
  • Schleifen:
    Abtrag von Beton durch Schleifwerkzeuge wie z.B. Betonschleifer. Dieses Verfahren wird ebenso wie das Stemmen häufig in schwer zugänglichen Bereichen angewendet.
  • Nadelpistole:
    Ein pneumatisch betriebenes Nadelbündel wird gegen den Untergrund geschleudert, wodurch sich lockeres Material ablöst.
  • Stocken:
    Erzeugung einer gleichmäßig rauen Oberfläche durch eine Stockmaschine, bei der Hartmetallrädchen über den Beton rotieren.
  • Kugelstrahlen:
    Stahlkugeln werden mit hoher Geschwindigkeit auf die zu bearbeitende Oberfläche geschleudert. Anschließend werden diese gemeinsam mit dem abgelösten Material abgesaugt.
  • Sandstrahlen:
    Ein scharfkörniges festes Strahlmittel wird trocken oder mit Wasser auf die zu bearbeitende Fläche geblasen, um Material zu lösen. Es ist zudem ein sehr wirkungsvolles Verfahren zum Entrosten, daher wird dieses Verfahren in der Regel bei Stahl- und Stahlbetonbauteilen angewendet.

Korrosionsschutz

Die Bewehrung verstärkt in Form von Bewehrungsstahl bei Betonbauteilen die Tragfähigkeit und Belastbarkeit. Gemeinsam mit dem Beton entsteht dadurch der Verbundwerkstoff Stahlbeton. Beginnt die Bewehrung allerdings zu korrodieren, also zu rosten, vergrößert sich deren Volumen und im Bauteil können sich Risse bilden oder der Beton löst sich ab. Bei fortgeschrittener Korrosion besteht zusätzlich die Gefahr, dass die Tragfähigkeit des Bauteils gefährdet ist.

Durch die vollständige Umhüllung mit Beton ist die Bewehrung bei Stahlbeton bereits mit einem „natürlichen“ Korrosionsschutz versehen.

Die hohe Alkalität des Betons, durch das vorhandene Calciumhydroxid im Zementstein, mit einem pH-Wert ≥ 12 schützt dabei den Stahl. Allerdings sinkt der pH-Wert im Laufe der Zeit durch die Aufnahme von Kohlenstoff aus der Luft. Dieser Vorgang wird auch als Karbonatisierung bezeichnet. Sinkt der pH-Wert unter 10 ist der Korrosionsschutz nicht mehr vollständig gegeben und muss wiederhergestellt werden.

Die Bewehrung ist dann nach den in DIN EN 1504 beschriebenen Methoden vorzubehandeln. Zunächst ist sie nach Offenlegung mit entsprechenden Verfahren wie Höchstdruckwasser- oder Sandstrahlen vollständig zu reinigen und zu entrosten.
Bei JMG Beton- und Bausanierung haben wir uns dabei auf das Standstrahlen für Stahl- und Stahlbetonbauteile spezialisiert. Im sogenannten Niederdruckwirbelstromverfahren kann damit auch eine substanzschonende Reinigung von Sichtmauerwerk erfolgen.

Für den Schutz vor Korrosion werden generell verschiedene Methoden unterschieden und werden abhängig von den vorliegenden Gegebenheiten eingesetzt.

  • Korrosionsschutz durch Wiederherstellung des alkalischen Milieus (Repassivierung): Alkalisierung der Bewehrung durch das Anbringen eines geeigneten Instandsetzungsmörtels.
  • Korrosionsschutz durch Begrenzung des Wassergehalts im Beton: Wassergehalt im Beton und die damit verbundene elektr. Leitfähigkeit wird abgesenkt, bis die Geschwindigkeit der Korrosion vernachlässigbare Werte erreicht.
  • Korrosionsschutz durch Beschichtung der Bewehrung: Auftragen einer Korrosionsschutzschicht auf der Oberfläche der Bewehrung.
  • Kathodischer Korrosionsschutz: Einleitung von Gleichstrom oder Anordnung einer Opferanode, damit die Bewehrung kathodisch wirkt, wodurch eine weitere Korrosion verhindert wird.


Ist die Korrosion bereits so weit fortgeschritten, dass sie sich negativ auf die Tragfähigkeit auswirkt oder ist eine generelle Verstärkung der Statik erforderlich, setzen wir diese mit nachträglichen Bewehrungsanschlüssen aus Betonstahl in Kombination mit zertifizierten Injektionsmörteln um.

Reprofilierung

Im Anschluss an die Untergrundvorbereitung und dem Schutz vor Korrosion können die Fehlstellen und Ausbrüche in der Betonoberfläche durch einen Betonersatz reprofiliert werden, sofern keine generelle Erhöhung der Betonüberdeckung zur Wiederherstellung des Korrosionsschutzes erforderlich ist.

Für die Reprofilierung werden abhängig von der Beanspruchung und der weiteren Sanierung kunststoffmodifizierte oder rein zementgebundene Mörtel verwendet.

Letztere werden aufgrund der besseren Verdichtung meist als Spritzbeton angebracht. Bei diesem Verfahren ist keine Haftbrücke erforderlich, da sie beim Betonaufprall zerstört werden würde. Die Spritzbetonarbeiten bei JMG Beton- und Bausanierung werden im sogenannten Trockenspritzverahren ausgeführt.
Kunststoffmodifizierten Mörtel können zur Reprofilierung auch per Hand angebracht werden, allerdings ist zur Verbesserung der Haftung und als Feuchtigkeitsbarriere zwischen Bestandsbeton und Betonersatz zunächst eine Haftbrücke erforderlich, die mit einem Pinsel oder Bürste angebracht wird. Diese sind in Form von polymermodifizierten oder reinen zementgebundenen Haftbrücken verfügbar.

Welcher Betonersatz gewählt werden kann hängt davon ab, welche Anforderungen gestellt und welche Belastungen auf das entsprechende Bauteil einwirken. Anhand der DAfStb-Richtlinie für den Schutz und die Instandsetzung von Betonbauteilen werden diese in verschiedene Klassen unterteilt.

Beanspruchungsklasse M1:

  • Instandsetzungsmaßnahme ist nicht standsicherheitsrelevant
  • Betonersatz zum Ausfüllen von Fehlstellen im Betonuntergrund


Beanspruchungsklasse M2:

  • Instandsetzungsmaßnahme ist standsicherheitsrelevant
  • Betonersatz zur Sicherung der Standsicherheit sowie als dauerhafter Schutz vor Korrosion und Karbonatisierung


Beanspruchungsklasse M3:

  • Instandsetzungsmaßnahme ist standsicherheitsrelevant und Betonersatz wirkt statisch mit
  • Betonersatz muss statisch mitwirken und zur Sicherung der Standsicherheit Spannungen aufnehmen können sowie als dauerhafter Schutz vor Korrosion und Karbonatisierung wirken

Fachbetrieb JMG

Betonschäden können durch zahlreiche unterschiedliche Gründe hervorgerufen werden können. Mit JMG Beton- & Bausanierung haben Sie bei der Ermittlung der tatsächlichen Schadensursache einen erfahrenen Fachbetrieb an Ihrer Seite, der Sie abhängig von der ermittelten Ursache auch bei der Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen zur Instandsetzung unterstützt.