Wieso sind Betoninstandsetzungen notwendig?
Verschiedene Schäden können eine Betoninstandsetzung – auch Betonsanierung genannt – notwendig machen. Zu den geläufigsten Schäden an Beton zählen beispielsweise Abplatzungen oder Abblätterungen. Diese ergeben sich meist aufgrund der im Baustoff verbauten stählernen Bewehrungsstäbe. Beton ist alkalisch und schützt den Stahl im Inneren vor Korrosion. Im Laufe der Zeit verliert er jedoch diese Eigenschaft durch die Reaktion mit dem CO2 in der Luft – man spricht hier von Carbonisierung. Bildet sich nun an den Stahlbewehrungen Rost, hat dieser ein höheres Volumen als der Stahl selbst. Durch den im Inneren des Stahlbetons steigenden Druck kann es dann passieren, dass Betonteile abplatzen bzw. abgesprengt werden.
Weitere Schäden an Beton, die eine Betoninstandsetzung beheben muss, stellen Risse dar. Schon bei der Aushärtung des Baustoffs bilden sich mikroskopische Risse – etwa durch Überschusswasser – diese stellen jedoch keinen baulichen Mangel dar. Erst durch thermische oder mechanische Einwirkungen über einen längeren Zeitraum oder aber in extremer Intensität können sich diese kleinen Risse aufweiten und vergrößern. Bei sich im Beton bildenden Rissen wird zwischen oberflächlichen und trennenden Rissen unterschieden. Erstere stellen kein konstruktives Risiko dar, verschlechtern aber den Korrosionsschutz der Bewehrungen im Baustoff. Ein trennender Riss zieht sich hingegen durch eine größere Sektion des Bauwerks und kann die Standsicherheit von Gebäude, Pfeilern oder Ähnlichem gefährden.
Andere Schädigungen von Beton können sich etwa durch Brände ergeben. Beton ist zwar ein sehr feuerresistenter Baustoff, doch besonders hohe Temperaturen können die Druck- und Zugfestigkeit der Oberfläche beeinflussen. Bei Stahlbeton dehnt sich die Stahlbewehrung im inneren des Baustoffs aus, was zu Abplatzungen führen kann. Durch Brände von Kunststoffen – aber auch durch Tausalze – kann es zudem zu einer hohen Chloridbelastung des Betons kommen, die Lochfraßkorrosion bedingt.
Selbstverständlich kann Beton auch durch andere chemische Einflüsse über längere Zeiträume an Stabilität verlieren, nicht zuletzt durch Feuchtigkeit – etwa durch Niederschläge – den Kontakt mit Ölen oder Seifen, Schwefelbelastung aufgrund von bakterieller Zersetzung (etwa im Abwasser) und vielem mehr. So widerstandsfähig Beton auch ist, er ist ebenfalls kein Baustoff für die Ewigkeit. Um strukturelle Probleme zu beheben, ist daher nach geraumer Zeit eine Betoninstandsetzung erforderlich.
Wie wird eine Betoninstandsetzung durchgeführt?
Um eine Betoninstandsetzung bzw. Betonsanierung durchzuführen, sind verschiedene Schritte notwendig. Zunächst einmal muss eine Schadensanalyse erfolgen. Dies schließt unter anderem auch die Klärung der Schadensursachen mit ein, denn nur, wenn das ursprüngliche Problem korrekt angegangen wird, ist eine dauerhafte Instandsetzung und -haltung möglich. Lediglich das Ausbessern struktureller Probleme, ohne beispielsweise eine zugrundeliegende Korrosion zu beheben bzw. in Zukunft zu verhindern, zöge zeitnah weitere Schäden nach sich, wodurch die Betonsanierung letztendlich eine so unnötige wie unnötig teure Maßnahme wäre. Schadensanalysen werden durch eine Inspektion am Bauwerk selbst sowie durch die Untersuchung der Baustoffe im Labor durchgeführt.
Ist die Schadensursache geklärt – etwa Korrosion der Stahlbewehrungen, bautechnische Mängel, Schadstoffbelastungen, etc. – erfolgt die Behebung der Ursache sowie die letztendliche Betoninstandsetzung. Hierfür wird zunächst einmal die Betonoberfläche vorbereitet, also etwa zu sanierende Teile vollständig freigelegt, lose oder mürbe Elemente abgetragen, Fremdstoffe entfernt oder ähnliches. Dem schließen sich je nach Situation unterschiedliche Verfahren an:
- Risse werden etwa durch eine Tränkung in neuem Beton, Zementleim oder Epoxidharz geschlossen oder aber per Injektion dieser und anderer Baustoffe unter Druck verfüllt. Die Verbindung kann dabei dehnfähig und somit elastischer oder aber kraftschlüssig und somit stark belastbar erfolgen.
- Zum Korrosionsschutz von Bewehrungen werden situationsabhängig verschiedene Beschichtungen aufgetragen. Meist handelt es sich hierbei um kunststoffmodifizierte zementgebundende Systeme, doch auch ein kathodischer Korrosionsschutz unter elektrischer Spannung oder mit anderer Beschichtung ist möglich. Es ist in jedem Fall darauf zu achten, dass die Bewehrungsfläche nach Abschluss der Arbeiten wieder vollständig bedeckt ist.
- Muss bei einer Betoninstandsetzung Beton gänzlich ersetzt werden, kommen hierfür entweder kunststoffmodifizierte oder rein mineralische Systeme zum Einsatz. Der Auf- bzw. Eintrag des neuen Betons oder Mörtels erfolgt dabei entweder manuell (besonders beim Erstellen von Haftbrücken) oder aber im Trocken- oder Nassspritzverfahren. Reparatur- oder Spritzmörtel werden meist für die Ausbesserung kleinerer Schäden genutzt. Sind hingegen große Flächen mit dickeren Auftragsstärken zu sanieren – etwa, wenn die Standsicherheit der baulichen Struktur gefährdet ist – wird in der Regel mit Spritzbeton gearbeitet.
- Um die Stabilität von beschädigtem Beton wiederherzustellen oder sogar zu verbessern, kann er zudem im Zuge einer Betonsanierung verstärkt werden. Dies geschieht beispielsweise durch die Vergrößerung des Querschnitts durch den Auftrag zusätzlichen Betons oder aber durch den Einbau von Zusatzbewehrungen, also Stäbe oder Lamellen aus Stahl, Kohlefaser oder (bei starker Korrosionsbelastung des Gebäudes) Glasfaser.
- Nach der Betoninstandsetzung sind sowohl die neugeschaffenen als auch die alten Oberflächen zu schützen. So wird etwa eine wasserabweisende Beschichtung aufgetragen oder der Beton mit einer Imprägnierung gegen andere Flüssigkeiten oder Gase versehen.
Bei der Sanierung und Modernisierung von Betonstrukturen gibt es viel zu beachten. So müssen Verfahren und Umsetzung genau auf die beschädigte Struktur zugeschnitten sein. Und nicht immer ist eine Betoninstandsetzung als solche sinnvoll – abhängig vom zu behebenden Schaden ist es gegebenenfalls auch effektiver und wirtschaftlicher, Bauelemente nicht zu sanieren, sondern teilweise durch den Neubau von Komponenten zu ersetzen.
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