Immer mehr Betonbauwerke sind dringend sanierungsbedürftig

In Belgien setzt sich die FEREB (Federation of specialists in repair, reinforcement and protection of concrete structures) gemeinsam mit ihren Mitgliedern für eine nachhaltige und qualitativ hochwertige Betoninstandsetzung ein. Zu diesem Zweck hat sie ein Zertifizierungssystem entwickelt, das auf der europäischen Norm EN 1504 basiert. Diese Norm beschreibt Spezifikationen zur Identifizierung, Leistung und Sicherheit von Produkten und Systemen, die für die strukturelle und nicht-strukturelle Betoninstandsetzung verwendet werden.

Diagnose, die Grundlage einer nachhaltigen Betoninstandsetzung

Die Ursachen für Betonschäden sind vielfältig. Karbonatisierung und Chloride sind die wichtigsten, aber auch chemische Einflüsse, mechanische Beanspruchung, Wasserinfiltration oder AKR können Betonschäden verursachen. Eine gründliche Voruntersuchung bzw. Diagnose durch ein fachkundiges Planungsbüro oder einen Architekten ist daher unerlässlich. Ohne eine ordnungsgemäße Diagnose, die im Übrigen nach der Norm EN 1504 gesetzlich festgelegt ist, ist eine dauerhafte Betoninstandsetzung nicht möglich.

Vorbereitung des Substrats

Auf der Grundlage der Diagnose werden die beschädigten Oberflächen des Bauwerks ermittelt und markiert. Mit einem Presslufthammer wird der lose und karbonisierte Beton um die Bewehrung herum bis zu einer Tiefe von etwa 1 cm hinter der Bewehrung entfernt. Bei größeren Betoninstandsetzungen wird heute zunehmend die Hydrodemolierung eingesetzt. Dabei wird der beschädigte Beton unter hohem Wasserdruck abgetragen. Der Vorteil dieses Systems ist, dass im Gegensatz zur pneumatischen Entfernung keine Vibrationen in der Bewehrung entstehen, die Mikrorisse in der unbeschädigten Betonstruktur verursachen könnten.

Schutz der korrodierten Bewehrung

In fast allen Fällen von Betonschäden ist die Bewehrung stark korrodiert. Um weitere Korrosion zu verhindern, wird die Bewehrung sandgestrahlt. Dadurch wird ein optimaler elektrochemischer Kontakt zwischen dem Stahl und dem Reparaturmörtel gewährleistet. Ist die Betonüberdeckung dünner als ca. 2 cm, wird die Bewehrung zusätzlich durch eine zementgebundene Beschichtung geschützt. Ist die Bewehrung vollständig durchgerostet, wird eine neue Bewehrung aufgebracht, wenn dies bautechnisch erforderlich ist.

Wurde bei der Diagnose eines Betonschadens das Vorhandensein von Chloriden festgestellt, sollten spezifische Anweisungen für die Reparaturtechnik und zusätzliche Schutztechniken in das Lastenheft aufgenommen werden. Dabei ist die Dichte der vorhandenen Chloride zu berücksichtigen. Um neue Schäden zu verhindern, wird hier häufig ein kathodischer Schutz mit Opferanoden oder Fremdstrom eingesetzt.

Wahl des Reparaturmörtels

Der Instandsetzungsmörtel hat je nach dem instandzusetzenden Beton spezifische Eigenschaften und muss das CE-Zeichen tragen. Die meisten Hersteller unterziehen ihre Produkte einer zusätzlichen Prüfung durch die BCCA, um ein BENOR-Zertifikat zu erhalten. Reparaturmörtel können entweder manuell oder maschinell verarbeitet werden. Die manuelle Verarbeitung wird meist für kleinere Flächen verwendet. Bei größeren Projekten werden Spritzmörtel oder Ausgleichsmörtel verwendet, für die eine entsprechende Schalung angebracht werden muss. In der Praxis stellen wir fest, dass immer mehr Menschen auf diese innovativen Systeme umsteigen. Das geht nicht nur schneller, sondern sorgt auch für eine bessere Haftung des Mörtels.

Die Menge des zugegebenen Wassers, die Mischzeiten und die Pausen zwischen den beiden Mischvorgängen bestimmen die Qualität des Reparaturmörtels. Die notwendigen Kontrollen sollten während und nach der Ausführung der Reparatur durchgeführt werden. So werden bei der Herstellung des Mörtels alle Daten wie Identifikationsnummer, Stunde der Herstellung usw. notiert. Während und nach den Arbeiten werden an mehreren Stellen Haftfestigkeitsprüfungen durchgeführt.

Schutz der Betonstruktur

Ein Lebenszykluskostenmodell, das auf der Grundlage von Projektinformationen und Produkteigenschaften erstellt wurde, liefert einen Kostenvergleich zwischen einer Betoninstandsetzung in Kombination mit einem Schutz und einer Betoninstandsetzung ohne Schutz. Dieser Bericht besagt, dass jeder in den Schutz investierte Euro 3 bis 5 Euro an wiederkehrenden Reparaturkosten einspart. Aber auch, dass ein angemessener Schutz im Durchschnitt drei Reparaturzyklen während der Lebensdauer des Bauwerks überflüssig macht. Nach der Betoninstandsetzung sollte also ein Schutz aufgebracht werden, um neue Schäden im Laufe der Zeit zu verhindern. Zunächst einmal sollte der Schutz den in der EN 206-1 (Betonnorm) beschriebenen Umweltbedingungen entsprechen. Die NBN EN 1504-2 wiederum legt die verschiedenen Arten von Schutzprodukten fest.

Kontrolle und Überwachung

Nachhaltiges Management von Betonstrukturen durch Kontrolle und Überwachung ist ein letztes Glied im Prozess, der zu einer nachhaltigen Betoninstandsetzung führen wird. Vorbeugen ist natürlich besser als heilen. Ein dauerhaftes Management durch Überwachung von Betonbauwerken kann viel Leid und vor allem Kosten ersparen. Dank der Kontrolle und Überwachung ist es in vielen Fällen möglich, die Entwicklung von Schäden im Voraus vorherzusagen und Probleme rechtzeitig zu erkennen, um zum richtigen Zeitpunkt einzugreifen.

Der Hauptzweck der Kontrolle und Überwachung von Betonbauwerken besteht darin, die Sicherheit und Kontinuität der Nutzung zu gewährleisten. Hier definieren wir verschiedene Sicherheitsstufen, die durch Betonschäden verursacht werden können. Dabei kann es sich um ästhetische Schäden, nicht-strukturelle, beginnende oder schwere strukturelle Schäden handeln.