Oberflächenschutzsystem e OS sind oft polymerhaltige Beschichtungen die überwiegend auf Oberflächen von Stahlbetonkonstr

Oberflächenschutzsystem

Oberflächenschutzsysteme (OS) sind oft polymerhaltige Beschichtungen, die überwiegend auf Oberflächen von Stahlbetonkonstruktionen aufgetragen werden und den Stahlbeton vor äußeren Schädigungsmechanismen während seiner Nutzungsdauer schützen sollen.

Die Auswahl des Oberflächenschutzes orientiert sich zum einen an den Expositionsklassen der DIN 1045-2:2008-08 und zum anderen an den speziellen Alterungsmechanismen polymerer Werkstoffe. Von besonderer Bedeutung ist die Verhinderung der Diffusion von Kohlenstoffdioxid CO₂ in den Beton hinein sowie das Eindringen chemischer Stoffe. Weiterhin kann eine Beschichtung vor mechanischem Angriff beispielsweise durch Fahrzeugverkehr schützen.

Regelwerke und Definitionen Bearbeiten

Folgende Richtlinien bzw. Normen sind in Deutschland und anderen europäischen Ländern in Gebrauch:

DAfStb-Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Instandsetzungsrichtlinie, kurz Rili-SIB), Oktober 2001
EN 1062: Beschichtungsstoffe – Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme für mineralische Substrate und Beton im Außenbereich (mehrere Teile)
EN 1504-9: Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken (mehrere Teile)
DIN 50035: Begriffe auf dem Gebiet der Alterung von Materialien – Polymere Werkstoffe
BASt Zusätzliche technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauwerke ZTV-ING

Definitionen für die drei grundlegenden Verfahren zur Anwendung von Oberflächenschutzsystemen:

Schädigungsmechanismen Bearbeiten

Schädigungen in Anlehnung an die Expositionsklassen der DIN 1045-2:2008-08:

Schäden an der Beschichtung:

Dauerhaftigkeit der Oberflächenschutzsysteme Bearbeiten

Die Dauerhaftigkeit von Oberflächenschutzsystemen wird vorwiegend beeinflusst von:

der Untergrundhaftung
der Polymeralterung
dem mechanischen Abrieb

Sofern die Adhäsionskraft die Beschichtung ausreichend auf dem Untergrund verankert, hängt die Lebensdauer der Beschichtung von Alterung und Abrieb des Polymers ab.

Die Dauerhaftigkeit von Oberflächenschutzsystemen lässt sich noch nicht mit ausreichender Sicherheit vorhersagen. Die Modellierung der Schädigungsmechanismen erweist sich als schwierig. Einfache probabilistische Ansätze über eine lineare Degradation im Sinne eines Widerstandsmodells lassen sich zwar relativ einfach entwickeln, spiegeln jedoch nicht die tatsächliche Verringerung der Zuverlässigkeit wider.

Die Untergrundhaftung wird überwiegend von Rautiefe und Haftzugfestigkeit der Betonoberfläche bestimmt. Gängige Prüfverfahren hierfür sind das Sandflächenverfahren und die Haftzugprüfung. Erforderliche Mindest- und Mittelwerte für die einzelnen Klassen werden in Teil 2 der Rili-SIB genannt.

Die Polymeralterung lässt sich durch eine entsprechende Schichtdicke ausgleichen. Mindest- und Maximalwerte sowie Schichtdickenzuschläge für die entsprechenden Beschichtungsklassen werden ebenfalls in der Rili-SIB angegeben.

Literatur Bearbeiten

Rolf P. Gieler, Andrea Dimmig-Osburg: Kunststoffe für den Bautenschutz und die Betoninstandsetzung. Birkhauser Verlag, Berlin, 2006, ISBN 3-7643-6345-2.
Robert Engelfried: Über den Einfluss der Schichtdicke und der Alterung auf die Wirksamkeit von Oberflächenschutzsystemen für Betonbauteile. Dissertation, Universität Dortmund, 2000, ISBN 3-8265-8817-7.
Michael Fiebrich: Kunststoffbeschichtungen auf ständig durchfeuchtetem Beton. Beuth Verlag, Berlin 1990, ISBN 3-410-65610-3. (DAfStb Heft 410)
Michael Raupach: Erhaltung von Betonbauwerken. Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0120-3.
Lars Wolff: Mechanismen der Blasenbildung bei Reaktionsharzbeschichtungen auf Beton. Beuth Verlag, Berlin 2009, ISBN 978-3-410-65049-2. (DAfStb Heft 576)

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Veröffentlichungsdatum: November 29, 2023, 09:01 am

Oberflachenschutzsysteme OS sind oft polymerhaltige Beschichtungen die uberwiegend auf Oberflachen von Stahlbetonkonstruktionen aufgetragen werden und den Stahlbeton vor ausseren Schadigungsmechanismen wahrend seiner Nutzungsdauer schutzen sollen Die Auswahl des Oberflachenschutzes orientiert sich zum einen an den Expositionsklassen der DIN 1045 2 2008 08 und zum anderen an den speziellen Alterungsmechanismen polymerer Werkstoffe Von besonderer Bedeutung ist die Verhinderung der Diffusion von Kohlenstoffdioxid CO2 in den Beton hinein sowie das Eindringen chemischer Stoffe Weiterhin kann eine Beschichtung vor mechanischem Angriff beispielsweise durch Fahrzeugverkehr schutzen Inhaltsverzeichnis 1 Regelwerke und Definitionen 2 Schadigungsmechanismen 3 Dauerhaftigkeit der Oberflachenschutzsysteme 4 LiteraturRegelwerke und Definitionen BearbeitenFolgende Richtlinien bzw Normen sind in Deutschland und anderen europaischen Landern in Gebrauch DAfStb Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen Instandsetzungsrichtlinie kurz Rili SIB Oktober 2001 EN 1062 Beschichtungsstoffe Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme fur mineralische Substrate und Beton im Aussenbereich mehrere Teile EN 1504 9 Produkte und Systeme fur den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken mehrere Teile DIN 50035 Begriffe auf dem Gebiet der Alterung von Materialien Polymere Werkstoffe BASt Zusatzliche technische Vertragsbedingungen und Richtlinien fur Ingenieurbauwerke ZTV INGDefinitionen fur die drei grundlegenden Verfahren zur Anwendung von Oberflachenschutzsystemen Hydrophobierung Eine hydrophobierende Impragnierung stellt eine wasserabweisende Beschichtung dar welche leicht in die Oberflache einzieht Sie schutzt nur vor dem Eindringen von Flussigkeiten und erhoht den Diffusionswiderstand gegenuber CO2 meist nur wenig Sie ist besonders fur Baustoffe mit einer grossen Porositat geeignet da hier ein tiefes Eindringen der Impragnierung moglich ist Fruher wurde u a Testalin angewendet Versiegelung Eine versiegelnde Impragnierung liefert Schutz gegen Flussigkeiten oder Gase und stellt eine dunne filmbildenden Schicht dar Die Impragnierung ist nur gering mechanisch belastbar kann aber als Grundierung fur nachfolgende Beschichtungen dienen Beschichtung Beschichtungen sind stets filmbildend und bieten Schutz gegen mechanische und chemische Angriffe Witterung und liefern je nach Elastizitat einen Beitrag zur Rissuberbruckung Schadigungsmechanismen BearbeitenSchadigungen in Anlehnung an die Expositionsklassen der DIN 1045 2 2008 08 Chemischer Angriff XA Die Widerstandsfahigkeit gegen chemischen Angriff wird durch polymere Bindemittel erhoht Da Polymere mehr oder weniger bestandig gegenuber speziellen chemischen Stoffen sind muss die Auswahl des Bindemittels nach den zu erwartenden Angriffen getroffen werden Als schadigende Gruppen kommen in erster Linie Sauren Laugen Losungsmittel und Treibstoffe in Frage Mechanischer Verschleiss XM Um einen hohen mechanischen Widerstand des Oberflachenschutzsystems zu erreichen mussen eine ausreichende Schichtdicke und eine gewisse Elastizitat niedriger E Modul erreicht werden sowie eine entsprechende Untergrundvorbereitung vorgenommen werden Als polymere Bindemittel kommen meist EP und PUR unter Zugabe von Quarzsand zum Einsatz Carbonatisierung XC Eine Carbonatisierung des Betons durch die Aufnahme von Kohlendioxid schadigt diesen nicht unmittelbar Durch die resultierende Reduzierung des pH Werts kann es jedoch zur Korrosion der Bewehrung kommen Oberflachenschutzsysteme sollten die Diffusion von CO2 hemmen indem die Permeabilitat reduziert wird Der Diffusionswiderstand gegenuber CO2 wird durch die aquivalente Luftschichtdicke Sd ausgedruckt Chloridangriff XS und XD Beschichtungen die den Diffusionswiderstand des Betons erhohen reduzieren auch die Aufnahme von Chloriden Schaden an der Beschichtung Versprodung des Bindemittels UV Strahlung die Reaktion mit Sauerstoff sowie hohe Temperaturen konnen zu einer Spaltung der C N Bindungen fuhren wodurch die Beschichtung an Elastizitat verliert Abkreiden der Beschichtung Die Versprodung des Bindemittels fuhrt zu einem Substanzverlust durch Oberflachenabtrag und Abkreidung deren Grossenordnung vor allem von der Art des Polymers abhangt Dauerhaftigkeit der Oberflachenschutzsysteme BearbeitenDie Dauerhaftigkeit von Oberflachenschutzsystemen wird vorwiegend beeinflusst von der Untergrundhaftung der Polymeralterung dem mechanischen AbriebSofern die Adhasionskraft die Beschichtung ausreichend auf dem Untergrund verankert hangt die Lebensdauer der Beschichtung von Alterung und Abrieb des Polymers ab Die Dauerhaftigkeit von Oberflachenschutzsystemen lasst sich noch nicht mit ausreichender Sicherheit vorhersagen Die Modellierung der Schadigungsmechanismen erweist sich als schwierig Einfache probabilistische Ansatze uber eine lineare Degradation im Sinne eines Widerstandsmodells lassen sich zwar relativ einfach entwickeln spiegeln jedoch nicht die tatsachliche Verringerung der Zuverlassigkeit wider Die Untergrundhaftung wird uberwiegend von Rautiefe und Haftzugfestigkeit der Betonoberflache bestimmt Gangige Prufverfahren hierfur sind das Sandflachenverfahren und die Haftzugprufung Erforderliche Mindest und Mittelwerte fur die einzelnen Klassen werden in Teil 2 der Rili SIB genannt Die Polymeralterung lasst sich durch eine entsprechende Schichtdicke ausgleichen Mindest und Maximalwerte sowie Schichtdickenzuschlage fur die entsprechenden Beschichtungsklassen werden ebenfalls in der Rili SIB angegeben Literatur BearbeitenRolf P Gieler Andrea Dimmig Osburg Kunststoffe fur den Bautenschutz und die Betoninstandsetzung Birkhauser Verlag Berlin 2006 ISBN 3 7643 6345 2 Robert Engelfried Uber den Einfluss der Schichtdicke und der Alterung auf die Wirksamkeit von Oberflachenschutzsystemen fur Betonbauteile Dissertation Universitat Dortmund 2000 ISBN 3 8265 8817 7 Michael Fiebrich Kunststoffbeschichtungen auf standig durchfeuchtetem Beton Beuth Verlag Berlin 1990 ISBN 3 410 65610 3 DAfStb Heft 410 Michael Raupach Erhaltung von Betonbauwerken Vieweg Teubner Verlag Wiesbaden 2008 ISBN 978 3 8351 0120 3 Lars Wolff Mechanismen der Blasenbildung bei Reaktionsharzbeschichtungen auf Beton Beuth Verlag Berlin 2009 ISBN 978 3 410 65049 2 DAfStb Heft 576 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Oberflachenschutzsystem amp oldid 217466341