Präsentation Betonvortrag 2014 fertig - iaa-seminare.de · 24.03.2014 3 Stahlbeton ‐Bauwerke...

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BetonsanierungBetonsanierung

Schwerpunktbeitrag

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden

p g

Schäden in Tiefgaragen

Ist Beton von Natur aus ein schlechtes Baumaterial ?:


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Stahlbeton ‐ Bauwerke

Flussbauwerk (Süßwasser)




Staustufe ‐ hochbelastet

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Leuchtturm im Salzwasser



Leuchtturm in der Brandung

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Brücke im Meerwasser



Holland: „Betonwerft“ für Häuser im Wasser

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Korrosion und Betonausbrüche

Feuchte

Feinde des Stahlbetons: Erstens, die Natur

Aggressive Luftbestandteile, z.B. Schwefelverbindungen

Sauerstoff

Chl id i W


Chloride im Wasser

Beispiel: Stahlbetonstütze in TGa

Bodenplatte Bodenplatte

Fundament

Korrosion und BetonausbrücheFeinde des Stahlbetons: Zweitens

Di j i iDiejenigen naiven Planer, unter den schlankheitssüchtigen


schlankheitssüchtigenArchitekten

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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung

Das Prinzip:Stahl imStahl im Stahlbeton: Körbe aus gebogenen Betonstählen,

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiele: Stahlbetonstütze in TGa

,mit Beton ummantelt

Erste Betonschäden

SchwindrissDetail Stahlbetonstütze

Stütze

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Zu geringe Betonüberdeckung

FundamentBetonüberdeckung

Schwindriss

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Rückstände von eingeschlepptem Tausalz und Wasser:


… der Beginn allen Übels

Schadensentwicklung:

Wanderung des salzhaltigen Schleppwassers

Beton‐

stützeWasser mit chloridhaltigem Tausalz


Bodenplatte

Fundament


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Salzwasser–Pfütze:


…direkt neben Stützenfuß

Tiefgaragen ‐ BetonsanierungWarum „löst“ sich der Beton am Stützenfuß „auf“? Nein, er löst sich nicht auf !


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Die Zeitbombe tickt …[Stufe 1]



Die Zeitbombe tickt lauter…[Stufe 2]


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Häufige Betonschäden am Stützenfuß [Stufe 3]



GerissenerStützenfuß Durch und AbrissStützenfuß[Stufe 3]Darunter befindet sich ein rostender,

Durch‐ und Abriss


sich deswegen ausdehnender Stahl !

Beispiele: Stahlbetonstütze in TGa

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Stahlbetonstütze:

Betonstütze mit Stahlarmierung

Armierung als gebogene/

geflochtene Stahlkörbe

B d l tt B d l tt

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonstütze in TGa


DetailausschnittFundament

Erste Betonschäden

SchwindrissDetail Stahlbetonstütze

+

h i d i

Feuchte und Salzwasser

+

Stütze


FundamentFundamentÜberdeckung

Schwindriss

Fundament

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Korrosion und BetonausbrücheVolumen‐vergrößernde Stahlkorrosion

Detail Stahlbetonstütze

Feuchte, Sauerstoff und Salzwasser

Stütze


FundamentFundament

Betonabsprengung

Fundament

Tiefgaragen ‐ BetonsanierungFehlerhafter,saugfähiger Beton (kein Quarzsand(kein Quarzsand, sondern kalkhaltiger, wassersaugender Kies und wenig


Zement) [Stufe 4]


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Tiefgaragen ‐ BetonsanierungKombination Bodenplattenriss und sich auflösender Stützenfuß



Stützenfuß nach Strahlen mit einem Wasserdruck von 2000 bar


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Mit dem Höchstdruckstrahlen wurde


Mit dem Höchstdruckstrahlen wurde zugleich der Zunder vom Stahl

entfernt, aber auch zu viel Beton.



•Defekter und nicht defekter Beton wurde vom Maschinisten beim Strahlen bis unter den Betonstahl heraus‐gerissen.

I d F l b


• In der Folge ergeben sich für die Sanierung Probleme mit der Statik.


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Die Stütze (nur h it h lbnoch mit halbem

Betonquerschnitt) musste zuerst in der Konsequenz mit Spezialsprie‐


ßen gesichert und dann komplett erneuert werden.



Was meint der Statiker zu den Doppelstützen?


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Riss in TGa–Boden, auch durch die Bodenbeschichtung

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiele: Stahlbetondecke in TGa


Betonboden/‐deckenplatten

Ober‐ und unterseitig armierte Betonplatte (z.B. Decke)

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonplatte

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Schleppwasser ppmit Chloriden

Ober‐ und unterseitig armierte Betonplatte (z B Decke)

RissRiss Riss


(z.B. Decke)



Schleppwasser mit Chloriden

RissRiss RissSobald Betonstähle weggerostet = Statik in Gefahr!


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Riss läuft auf eine Betonstütze zu :

…auch die Stütze „leidet“ aufgrund erhöhter Salzwasserbeaufschlagung.


Vergeblicher VersuchDeckenriss zu verharzen:


Bodenbeschichtung löst sich!


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Schleppwasser (mit Tausalz)

TGa1. UG

Decken‐ und Bodenrisse

TGa


TGa2. UG


Deckenriss in der Fahrbahn

…auch


Deckendurchbiegungendurch Autoverkehr

belasten Rissreparatur.

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Deckenriss in der Fahrbahn: Wie lange bleibt die Reparatur dicht?Wie lange bleibt die Reparatur dicht?



Hier tropft das Salzwasser vom 1.UG durch die Decke des 2.UG !


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Peinlicher Versuch den Deckenriss im 2. UG von unten zu verschließen ...

Beispiel: Deckenriss

Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:

Außenwandriss

Was passiert, wenn er durch die Wand hindurch geht?

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Wandriss

Reparatur durch Verpressungen

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Tiefgaragen ‐Betonsanierung:Wandriss und Arbeitsfuge in der Decke (1) = fehlende Bewegungsfuge

Arbeitsfuge (1)


Wandfuge (2)

Beispiel: Wandriss

Tiefgaragen ‐Betonsanierung:Wandriss und Arbeitsfugen in der Decke (2)= fehlende Bewegungsfuge

Arbeitsfuge (1)

Wandernde Risszone


Wandriss

Beispiel: Wandriss

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Tiefgaragen ‐Betonsanierung:

Riss in Unterzug und Arbeitsfugen in der

Arbeitsfuge

gDecke (3)

= fehlende Bewegungsfuge

„a“ liegt auf „b“

a

b


„ g „



Beim Abklopfen kommt im Riss ein rostiger Stahl zum Vorschein.


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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:Stahl liegt zu dicht unter der Betonoberfläche



DefektesStützenauflager für Unterzug direkt neben einer Bewegungsfuge


g g g

Beispiel: Stahlbetonstütze TGa

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Defektes Stützenauflager für Unterzug (2)

a) Beton ist nicht basischb) Stähle sind stark angerostet.

Was tun?



Fehlerhafte „Bewegungsfuge“, da durch Stähle verklammerte Deckenteile (1)

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Untaugliche Bewegungsfuge in TGa‐Decke

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Fehlerhaft verklammerte „Bewegungsfuge“ (2)

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Untaugliche Bewegungsfuge in TGa‐Decke

Tiefgaragen ‐ BetonsanierungEin Sanierungs‐Endergebnis

Maßnahmen:Maßnahmen:

1. Sanierung rostender Stähle

2. Zusätzliche Betonummantelung wegen fehlender Beton‐überdeckung


3. OS 13‐Beschichtung Boden

4. OS 2‐ oder OS 10‐Beschichtung um Stütze


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Tiefgaragen ‐ BetonsanierungBausünde von Anfang an: Betonanstückelungen, durch die das Wasser kommt

Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenSonderfall

Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:Sog. „Verdunstungsrinne“ ‐ korrodierend


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Tiefgaragen‐Rampenwand:Riss direkt nach einer Betonsanierung:

Die Fuge war nicht durchgehend freigelegt worden.

Elastische


Elastische Fugenmasse über scheinbare Fuge

Tiefgarage:Schimmel in der Tiefgarage (1)

Lüftungskanal


Zieht Luft aus feuchtem Luftschacht

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Tiefgarage:Schimmel in der Tiefgarage (2)


Die Technik der Betonsanierung (1)• Grundsätze der Betonsanierung

• Prüfen, ob die Funktion oder die Optik beeinträchtigt sind.

• Die Regelwerke beschreiben die Technologien zur Wiederherstellung bzw.Die Regelwerke beschreiben die Technologien zur Wiederherstellung bzw. Verlängerung der Dauerhaftigkeit von Bauteilen aus Beton und Stahlbeton.

• Die Besonderheiten der Betoninstandsetzung stellen im Regelfall höhere Anforderungen an das Fachwissen und die speziellen Materialkenntnisse

• Untersuchungen vor Ort / im Labor (Analyse des Schadensumfanges)

• Das Entnehmen von Materialproben erfolgt üblicher Weise mit Kernbohrungen oder Analyse von Bohrmehl


y

• - Gesamtsulfatgehalt - Betonüberdeckung - Haftzugfähigkeit

• - Gesamtchloridgehalt - Druckfestigkeit - Karbonatisierung

• - Rohdichte

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Phenolphthaleinprobe:Ist der Beton noch alkalisch oder schon „sauer“ ?


Die Technik der Betonsanierung (2)• Freilegung der Schadstellen durch:• Ausbrechen / Stemmen ./. Höchstdruckwasserstrahlen

• Anläßlich chloridinduzierter Korrosion der Bewehrung ist der Beton vollständig bis zu jenen Betonteilen zu entfernen, in welcher der Chloridgehalt weniger als 0,5% bezogen auf die Zementmasse beträgt.

• Freigelegte Bewehrung müssen je nach Art der Instand-setzung durch Strahlen oder Bürsten etc. einen


Normreinheitsgrad Sa 2½ (frei von Zunder, Rost und Beschichtung) aufweisen.

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Die Technik der Betonsanierung (3)• Korrosionsschutz der freigelegten Betonstähle

Standardsatz:• "Besteht die Gefahr, dass das korrosive Umfeld weiterhin Zutritt zur

Bewehrung haben, sind Maßnahmen zum Korrosionsschutz zu if "ergreifen. "

•• Hierfür folgende Beschichtungsmöglichkeiten:• a) Kunststoffmodifizierte zementgebundene Systeme (PCC) mit

hoher Alkalität. (= neue chemische Korrosionsschutzschicht)• b) Diffusionssperrende Beschichtungen (wenn Betonüberdeckung

nicht ausreichend verstärkt werden kann; Min.: 20-50 mm)• c) Kathodischen Korrosionsschutz: Schutz der Bewehrung wird

d h f d t i d i t P l i i


durch fremdstrominduzierte Polarisierung• oder inerten Anoden hergestellt. •• Jedoch Alternativ:• System Betonal o.ä.

Die Technik der Betonsanierung (4)• Betonzustand prüfen• Nach Entfernen zerstörter Betonabschnitte:• Erneut Oberflächenzugfestigkeit von 1,5 N/mm² prüfen••• Injektagen und Verpressungen gegen Risse im Beton• Zweikomponentige Polurethanharze mit folgenden

Eigenschaften:•• - Dauerhaft abdichtende Funktion • - Kraftschlüssige Rissflankenverklebungen


• - Elastizitätserhaltung für weitere Rißbewegungen•• Das Verpressen erfolgt im Regelfall unter mechanisch erzeugtem

Druck über "Packer"

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Die Technik der Betonsanierung (5)• Armierungs- und Betonverstärkung für durchgerostete Stähle• Erhöhung oder Wiederherstellung der Tragfähigkeit der Konstruktion durch• - Querschnittsvergrößerung• - Zusatzbewehrung

•• Haftbrücke aufbringen• Zur kraftschlüssigen Verbindung Altbeton und Reparaturbeton•

• Material für Betonersatz• kunststoffmodifizierte Reparaturmörtel (kleinere Flächen)


• Spritzbeton (große Flächen oder Querschnitte)

• PC (Zement)• PCC (zusätzlicher Kunststoff für Geschmeidigkeit)• SPCC (zum Spritzen)

Die Technik der Betonsanierung (6)Oberflächenschutz

• OS 1 bis OS 13

• Garagen: • - Innenbereich• - Chloridhaltige Feuchten• - Rissüberbrückend•


• für:• - Böden• - Stützen / Wände

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Vermeidung:

Ableitung des salzhaltigen Wassers

Wasserabweisende Kunstharzbeschichtung

Beton‐

stütze



Fundament

Die Technik der Betonsanierung (7)

• Literatur, Normen

• Diese sind für Deutschland in der Richtlinie zum Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie,RiliSIB) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (kurz DAfStb, 2001) beschrieben.

• Seit 2006 wird die Betoninstandsetzung auf europäischer Ebene durch die Europäische Norm EN 1504 (in Deutschland DIN EN


p (1504) Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken geregelt.

• DIN 1045 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton

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BetonsanierungBetonsanierung

Vielen Dank für Ihre A f k k it d Ih


Aufmerksamkeit und Ihr Interesse

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