DD213232A1 - Verfahren zur herstellung von flaechendichtungen auf untergruenden aus zementbeton und stahl - Google Patents

Abstract

Die Erfindg. betr. ein Verfahren zur Herstellg. v. Flaechendichtg. auf Untergruenden aus Zementbeton u. Stahl. Rrfindungsgem. wird eine homogene Mischg. aus 10 bis 40 Ma.-% Kalt- o. Verschnittblumen, 10 bis 30 Ma.-% vernetztes Methylpolysiloxan u. aus 30 bis 75 Ma.-% Fuellstoffen wie Quarzmehle, Quarzsande, Spatmehle, Schiefermehle und/oder Zement hergestellt und aufgetragen. Bevorzugt kann diese Mischung zur Herstellung, Sanierung und Teilsanierung von Massivbrueckendichtungen, aber auch im Bauschutz eingesetzt werden.

Description

Verfahren zur Herstellung von Flächendichtungen auf Untei— gründen aus Zementbeton und Stahl

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flächendichtungen auf Untergründen aus Zementbeton und Stahl, Bevorzugt kann dieses Verfahren zur Herstellung bzw. Teilsanierung von Massivbrückendichtungen sowie im Bautenschutz angewendet werden*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß alle Überbauten im Brückenbau und alle Tiefbauwerke, wie Versorgungs- und Entsorgungskanäle, Tunnel u. ä«, vor dem Eindringen von Oberflächen- und Sickerwasser bzw, Erdfeuchtigkeit in die Konstruktion geschützt werden müssen. Dabei werden z. B. Massivbrücken mit einer Flächendichtung ausgestattet, die zwischen Oberbau und Deckschicht angeordnet und durch eine Schutzschicht geschützt ist.

Diese Flächendichtungen werden in der Mehrzahl der Anwendungsfälle als bituminöse Klebe- oder als Asphaltmastixdichtung, in Ausnahmen als Metallband- oder als Thermoplastdichtung ausgeführt.

η ι. um -«αα η ^. πω f. λ oh

Asphaltmastixdichtungen bestehen aus einem Sand-, Füllerund Bindemittel-Gemisch mit größerem Bindemittelüberschuß, das in einer Dicke von IO bis 16 mm ebenso wie die bituminösen Klebedichtungen heiß eingebaut wird.

Bevorzugt werden hierbei Mischungen aus

13 bis 21 % Bitumen B 40

35 bis 60 % Füller

Natursand oder Brechsand Körnung 0/2

hergestellt und wie Gußasphalt eingebaut.

Die vorgenannten, klassischen Flächendichtungssysteme haben alle Einbaubedingungen und Anwendungsprämissen, die ihren Einsatz in vielen Fällen, speziell bei Rekonstruktionen, erschweren bzw» ausschließen.

So erfordern alle diese Systeme

- eine bituminöse bzw. zementgebundene Schutzschicht zum Schutz gegen die mechanischen und thermischen Belastungen beim Einbau der Deckschicht,

- Elektro- und Wärmeenergie für den Einbau und eine Applikationstechnik, die üblicherweise nur bei Spezialbetrieben vorhanden ist.

Insbesondere die vergleichsweise aufwendige Applikationstechnik erschwert aus naheliegenden Gründen die Anwendung der vorgenannten Dichtungssysteme für kleinere Bauwerke, Teilsanierungen und Rekonstruktionen.

Darüber hinaus haben zementgebundene Schutzschichten oft sine Beschädigung und Zerstörung der Dichtungshaut als Folge der

Betonkorrosion durch tausalzhaltiges Wasser verursacht. In der Vergangenheit hat es deshalb nicht an Versuchen gefehlt, Dichtungssysteme zu entwickeln, denen die genannten Nachteils nicht anhaften und die sich deshalb auch für den Reparatursektor eignen. Besondere Bedeutung wurde dabei der Kalteinbaufähigkeit beigemessen.

So sind Bitumenemulsion-Latex-Verfahren und Reaktionsharzdichtungen auf der Basis von kalthärtenden Epoxidharzen und kalthärtenden Polyurethanharzen bekannt. Das Bitumenemulsion-Latex-Verfahren ist ein.Ein- und Zweikomponenten-Verfahren, Im Spritz-Auftragsverfahren werden Dichtungshäute wie

- Bauwerksabdichtungen und Sperrung gegen Erdfeuchte

- Schutzschicht gegen aggressive Medien in der Landwirtschaft

- Sanierung und Neubeschichtung von Dachflächen

- Schutz von Naßräumen

- Schutz von Kanalbauten

- Auskleidung von Behältern

angefertigt.

Nach diesem Verfahren hergestellte Dichtungshäute müssen mit einer Schutzschicht aus Zementbeton versehen werden, wenn sie überbaut werden sollen.

Bei den bekannten Versuchen, Reaktionsharzflächendichtungen auszuführen, wurden kalthärtende Epöxid- oder Polyurethanharze mit mineralischen Füll- und Zuschlagstoffen gemagert. Zusätzlich wurden Modifikationen der Epoxidharzbindemittel mit Stsinkohlenteeren und flüssigen Polysulfidpolymeren vorgenommen. Die so hergestellten Dichtungen konnten den

Anforderungen an ihre mechanische und thermische Widerstandsfähigkeit gegen die Belastungen des heißen Oberbauens gerecht werden.

Speziell das Rißüberbrückungsvermögen, eine außerordentliche, wichtige mechanische Eigenschaft» kann allerdings nicht befriedigen.

Bei den Reaktionsharzdichtungen auf der Basis kalthärtender Polyurethane ist außerdem die große Feuchtigkeitsempfindlichkeit des Materials in der Einbauphase als Nachteil zu betrachten.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, bituminöse Flächendichtungen für Untergründe aus Zementbeton und Stahl herzustellen, die

- über ein ausreichend großes Rißüberbrückungsvermögen verfügen,

- kalt verarbeitbar sind,

- mechanisch und thermisch so widerstandsfähig sind, so daß sie keine Schutzschicht benötigen und trotz direktem Heißüberbau ihre Funkticnsfähigkeit erhalten bleibt,

- keine aufwendige Applikationstechnik benötigen und

- auch für den Reparatursektor und die Abdichtung kleinerer Flächen geeignet sind,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das zur Herstel- , lung von Flächendichtungen auf Untergründen aus Zementbeton und Stahl eingesetzte bituminöse Bindemittel durch Zusatz

von Silikonharzen soweit zu verbessern, daß eine kalteinbaufähige Spachtelmasse mit gutem Rißüberbrückungsvermögen, besserer Temperaturbeständigkeit, guter Chemikalienbeständigkeit und guter Haftung hergestellt werden kann.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein für die Herstellung von Flächendichtung auf Untergründen aus Zementbeton und Stahl verwendbarer hochqualitativer bituminöser Spachtelstoff durch homogene Mischung von

IO bis 40 Ma.-% Kalt- oder Verschnittbitumen,

15 bis 30 Ma.-% vernetztes Methylpolysiloxan und aus

30 bis 75 Ma.-% Füllstoffen

hergestellt werden kann.

Als Füllstoffe finden vor allem zur Oberwindung der wirkenden Zugkräfte mineralische Mehle und Sande bis zu einer Korngröße von 2 mm Verwendung.

Bevorzugt werden Quarzmehle, Quarzsande, Spatmehle, Schiefermehle_# Zement in Korngruppen von 0 bis 0,63 mm und bei zu erwartenden hohen Zugkräften Glaskurzfasern und/oder Glasgewebe eingesetzt. Der Anteil des Mehlkorngehaltes sollte in der Gesamtfüllstoffmenge stets 25 % ausmachen. Die Mischung der Komponente erfolgt in der Regel vor Ort und es entsteht ein bituminöser Spachtelstoff mit guter Verarbeitbarkeit„ Ein Auftragen des Spachtels von Hand ist problemlos.

Mit diesem Spachtelstoff lassen sich abhängig vom Größtkorn der Füllstoffe Flächendichtungen auf Untergründen aus Zementbeton und Stahl beliebiger Schichtdicke herstellen» Für Fischendichtungen auf Massivbrücken ist eine Regelschichtdicke von ca. 2 bis 10 mm zu bevorzugen, um die Dichtigkeit zu gewährleisten.

Die Rißüberbrückung liegt mit etwa 3,6 mm um 3,0 mm höher als bei den bisher bekannten Epoxidharz- oder Polyurethanbeschichtungen (bei Ausgangsschichtstärke = 3 mm),

Die erfindungsgemäße Spachtelmasse bleibt über den Riß eines aus Zementbeton geschaffenen Untergrundes gegenüber Flüssigkeiten und Gasen undurchlässig.

Die Haftfestigkeit beträgt auf der Grundlage der Zugabe des vernetzten Methylpolysiloxan zum Bindemittel auf Zementbeton je nach Rauhigkeit des Untergrundes zwischen 0,35 und 1,10 INI/mm*.

Dies wirkt sich besonders günstig auf das Rißüberbrückungsvermögen aus, weil in den Randzonen des'Risses die Beschichtung sich vom Betonuntergrund lösen kann und somit der dehnbare Bereich größer wird.

Diese erfindungsgemäße Spachtelmasse ist bevorzugt als Flächendichtung von Massivbrücken beim Neubau oder bei Sanierungsarbeiten anwendbar. Sie kann ohne Verwendung einer Schutzschicht direkt heiß überbaut werden.

Auf Grund seiner guten Eigenschaften ist er ebenfalls für Dichtungen für Tiefbauwerke, wie Kanäle oder Tunnel, als Dichtungen im Säurebau, zum Korrosionsschutz freiliegender Betonflächen gegen aggressive Wässer sowie einer aggressiven Umluft und als Dachschutzschichten einsetzbar.

Ausführungsbeispiele

Anhand von mehreren Ausführungsbeispialen soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden»

Beispiel 1

Zur Herstellung eines spachtelfähigen Dichtungsbelages für eine Massivbrücke aus Stahlbeton wurden mit einem Rührwerk

100 g Verschnittbitumen

20 g Methylpolysiloxan 120 g Ouarzmehl 160. g Quarzsand 0 - 0,4 mm 100 g Quarzsand 0,4 - 0,63 mm

15 g Glaskurzfasern

vermischt.

Dieses Gemisch war nach intensivem Verrühren in sich homogen und steif-plastisch. Es ließ sich leicht auf den von losen Bestandteilen gereinigtem Betonuntergrund mittels Stahlkartätsche oder einem Abziehblech gut verteilen. Die gewünschte Schichtdicke stellt man mit entsprechend starken Lehren ein. Sie sollte nicht kleiner als 3 mm sein, damit bei nachträglich entstehenden Betonrissen das Rißüberbrückungsvermögen mit mindestens 2,5 mm gegeben ist.

Die so hergestellte Dichtungsschicht ist undurchlässig gegenüber anstehendes Oberflächenwasser. Der Einbau der Schutzschicht erfolgt nach 24 Stunden.

Beispiel 2

Bisher wurde beim Auskleiden einer Säurehavaristasse aus Stahlbeton das Ziegelmauerwerk zwischen dem Beton oder Mauerwerk und dem Säureschutzmauerwerk eine PVC-Weichfolie eingezogen. Um die Folie nicht durch scharfe Kanten oder aus dem

Beton herausstehende spitze Zuschlagstoff körner zu zerreißen, besteht die Forderung, die Flächen glatt auszureiben oder bei Mauerwerk, dieses mit einem Glattputz zu versehen.

Unter Verwendung des im Baispiel 1 genannten Bindemittels und unter Verwendung eines Zuschlagstoffes aus

150 g Ouarzmehl 230 g Quarzsand 0 - 0,4 mm 15 g Glaskurzfasern

erhielt man einen plastischen Spachtelstoff, der sich leicht auf vertikale und horizontale Flächen aufziehen ließ. Der Untergrund ist lediglich von losen Bestandteilen zu reinigen.

Bei Säuretassen und -kanälen, die nicht direkt im Erdreich gegründet sind, sondern sich in Obergeschossen von Gebäuden befinden, erwies sich als zweckmäßig, wegen den zu erwartenden Rissen (Gebäudebewegungen), ein Glasseidengewebe in die Dichtung einzubauen.

Der Einbau erfolgte, indem zunächst eine Lage Spachtelmasse auf den Untergrund gebracht wurde. Nach Einlegen des Glasseidengewebes wurde eine Decklaga aufgezogen. Risse im Betonuntergrund werden bis zu 3,6 mm zuverlässig dicht überbrückt.

Beispiel 3

Folgende Mischungsrezeptur ist für den Schutz von im Erdreich verlegten Betonbauteilen (z, B_# Sammelkanäle) gegenüber eindringende Feuchte geeignet:

-S-

100 g Verschnittbitumen

20 g Methylpolysiloxan

200 g Quarzsand 0 - 0,4 mm

300 g Quarzsand 0,4 - 0,63 mm

Der angehärtete Belag ist wasserundurchlässig und gegenüber aggressiven Wässern beständig. Dicke mindestens 3 mm, Die frisch angemachte Masse ließ sich auf horizontalen Flächen leicht aufbringen. Vertikale Flächen wurden zweckmäßigerweise mittels Kartätsche beschichtet.

Beispiel 4

Für Stahlbetondachkassettenplatten eignet sich als Dachhaut folgender Beschichtungsaufbau:

100 g Verschnittbitumen

25 g Methylpolysiloxan 150 g Quarzmehl 100 g Quarzsand 0 - 0,4 mm 100 g Quarzsand 0,4 - 0,63 mm

15 g Glaskurzfasern

Als günstig wird_.eine Beschichtungsdicke von mehr als 3 mm angesehen. Ober den Fugen der Dachkassettenplatten ist es zweckmäßig, in die Beschichtung eine Matte aus Glasseidengewebe zusätzlich einzubauen. Dies erhöht die RiSweitenüberbrückung in dem besonders gefährdeten Bereich.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Herstellung von Flächendichtungen auf Untergründen aus Zementbeton und Stahl, gekennzeichnet dadurch, daß eine homogene Mischung aus 10 bis 40 Ma,-% Kalt- oder Verschnittbitumen, 10 bis 30 Ma.-% vernetztes Methylpolysiloxan und aus 30 bis 75 Ma.-% Füllstoffen hergestellt und aufgetragen wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Füllstoffe Quarzmehle, Quarzsande, Spatmehle, Schiefermehle und/oder Zement in den Korngruppen von 0 bis 0,63 mm eingesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich Glaskurzfaser und/oder Glasgewebe eingearbeitet werden.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß sie zur Herstellung, Sanierung und Teilsanierung von Massivbrückendichtungen eingesetzt werden.
5. 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Schutzschicht im Bautenschutz, insbesondere im Säurebau, im Hoch- und Tiefbau und als Dachschutzschicht eingesetzt werden.