Innovativer Oberflächenschutz für Parkbauten - pleyers. bau ...

ausschließlich durch ein Oberflächenschutzsystem zuerreichen, durch weitere Maßnahmen aufgeweichtwurde. Auch durch vielseitige konstruktive Maßnahmenund durch intensive Überwachungs- und Kontrollmaßnahmenist ein dauerhafter Schutz des Tragwerkesnur äußerst selten möglich. Wie sinnvoll undwirtschaftlich ist es also, zu einem späteren Zeitpunkt,während der Nutzung, ein Oberflächenschutzsystemnachträglich aufzubringen?Im Weiteren findet sich in den Erläuterungen zurFußnote b der Passus, dass auch beschichtete Parkdecksin die Expositionsklasse XD3 eingestuft werdenmüssen, da Beschichtungen eine geringere Lebensdauerhaben, als die geforderten 50 Jahre Nutzungsdauer desTragwerkes. Dennoch ist es möglich, bei dauerhafterSicherstellung der Schutzwirkung durch einenprojektbezogenen Wartungsplan, um dieUmwelteinflüsse dauerhaft vom Bauwerk fern zuhalten, befahrene Parkdecks in die Klasse XD1einzustufen [3]. Dadurch muss nicht nur eine geringereMindestbetonfestigkeitsklasse von C35/45 bzw.LC35/38 auf C30/37 bzw. LC30/33 eingehalten werden.Es besteht die Möglichkeit, die Mindestbetondeckungum 10 mm zu verringern. Auch hier ist zu fragen,warum dieser Schritt nicht bis zur letzten Konsequenzweiter gedacht wird, um die Betondeckung wirklich aufein Minimum zu reduzieren. Die geforderteBetonüberdeckung erschwert die konstruktiveRissbreitenbeschränkung, denn je weiter entfernt dieBewehrung von der Oberfläche, desto höher ist dieRissneigung. In Abhängigkeit vom Betonstahldurchmesserkönnen die oberflächennahen Betonzugspannungenso besser eingeleitet werden. Daher ist essehr wahrscheinlich, dass selbst rissüberbrückendeSysteme, aufgrund der durch die große Betondeckunghervorgerufenen Risse, nicht funktionieren. Da derBeton die geforderte Dauerhaftigkeit anscheinend ohneeinen Oberflächenschutz nicht erreichen kann bleibt zudiskutieren, ob das Schutzsystem nicht auf dieBetondeckung angerechnet werden kann. So kann dieBetondeckung reduziert, die Rissneigung minimiertund, wenn nötig in Verbindung mit einemWartungsplan, der dauerhafte Schutz des Parkbaus miteinem mechanisch hoch belastbaren, starrenOberflächenschutzsystem ausgeführt werden.2.2 Betriebswirtschaftliche GesichtspunkteWurde im vorigen Abschnitt vermehrt dem rechten,technisch orientierten Ast der Abbildung 1 RechnungBetreiber Kunde Bauherrgetragen, sollen nun die wesentlichen betriebswirtschaftlichenGesichtspunkte aufgeführt werden. Dassowohl Planer, Architekten, Ingenieure, Generalunternehmerund ausführende Unternehmen in den vonIhnen geforderten Leistungen wirtschaftlich und denGewährleistungsansprüchen entsprechend arbeiten istselbstverständlich und bleibt in dieser Ausführungunberücksichtigt. In diesem Abschnitt soll diewirtschaftliche Bedeutung des dauerhaftenBetonschutzes beschrieben werden.Wie eng betriebswirtschaftliche und technische Aspektemiteinander verknüpft sind, zeigt die DIN 1045. Sieberücksichtigt durch die Forderung einer Nutzungsdauervon 50 Jahren gerade die Interessen von Bauherr,Nutzer und Kunde. Wie und durch welche Maßnahmendies genau zu erreichen ist, wurde im vorigen Abschnittausreichend dargelegt. Ein negativ zu bewertenderGesichtspunkt ist der Vorschlag der Maßnahme, einnicht geschütztes Tragwerk erst nach Erkennen einerSchädigung durch ein Oberflächenbeschichtung zuschützen. Durch den Verzicht, einen Oberflächenschutzsofort nach Erstellung des Bauwerkes aufzubringen,kann eine solch vorgeschlagene Sanierung zu vielenUnannehmlichkeiten bezüglich der Nutzung führen. Esliegt auf der Hand, dass die technisch orientiertenParteien im Parkhausbau alleine aus Gewährleistungsgründenan einer hohen Qualität und Dauerhaftigkeitinteressiert sind. Planer, Ingenieur und Architekt messenaufgrund der Forderung nach einem technisch undwirtschaftlich sinnvollen Entwurf allen weiterenFaktoren ebenso einen hohen Stellenwert bei.Abbildung 2 führt die wesentlichen Anforderungen auf,die ein Oberflächenschutzsystem zu leisten hat. Anhandder Ausrichtung der Pfeilspitze wird der Stellenwert derAnforderung von „hoch“ bis „nicht entscheidend“eingestuft. Gründend auf einer hohen Qualität undDauerhaftigkeit spielen die optischen und ästhetischenAnforderungen an das Schutzsystem die entscheidendeRolle für Bauherr und Betreiber. Der Kunde empfindeteine gute, helle Optik als entscheidend für die Wahl deszu benutzenden Parkhauses. Qualität undDauerhaftigkeit sind für ihn ebenso als wichtigeinzustufen, da so ein geringeres Ausfallrisiko infolgeInstandsetzung o.ä. besteht.Welche Oberflächenschutzsysteme bisher inParkhäusern zum Einsatz kommen und welche dieseEigenschaften besitzen bzw. diese Anforderungenerfüllen, wird im kommenden Abschnitt erläutert.Planer/Ingenieur/ArchitektGeneralunternehmer/GeneralübernehmerAusführendesUnternehmenHohe Qualität Dauerhaftigket Gute Optik/ hellesfeundliches Parkhaus Leicht zu reinigendeOberfläche mechanisch hoch belastbar chemisch hoch belastbar hohe Funktionalität Stellenwert der Anforderung: : hoch : nicht entscheidendAbbildung 2: Wirtschaftlichen Anforderungen an den Oberflächenschutz vom Bauherren bis zum Kunden

widerstandes, Verhinderung der Wasseraufnahme, derKohlendioxiddiffusion und der Wasserdampfdiffusion.Der Regelaufbau besteht aus Grundierung, Abstreuungund Deckschicht [7].3.2.5 OS 11: Beschichtung mit erhöhter dynamischerRissüberbrückungsfähigkeit (Klasse II T-V ) fürbegeh- und befahrbare Flächen (PU, mod. EP)PU- oder modifizierte EP-Systeme für freibewitterteBetonbauteile mit oberflächennahen Rissen und/oderTrennrissen und planmäßiger mechanischerBeanspruchung auch im Sprüh- oder Spritzbereich vonAuftausalzen z.B. Parkhaus-Freidecks. Als geforderteund nachzuweisende Eigenschaften gelten:Verhinderung der Wasseraufnahme, Verhinderung desEindringens beton- und stahlangreifender Stoffe,dauerhafte Rissüberbrückung vorhandener und neuentstehender Trennrisse unter temperatur- undlastabhängigen Bewegungen, Verbesserung desFrosttausalzwiderstandes, Verbesserung der Griffigkeitund Verbesserung des Frostwiderstandes [4;7].3.2.6 OS 13: Beschichtung mit nicht dynamischerRissüberbrückungsfähigkeit für begeh- undbefahrbare, mechanisch belastbare FlächenFür mechanisch und chemisch beanspruchte, überdachteBetonbauteile mit oberflächennahen Rissen auch imEinwirkungsbereich von Auftausalzen in z.B. Park- undTiefgaragen geeignete PU- oder modifizierte EP-Systeme. Die Eigenschaften erstrecken sich von derVerhinderung der Wasseraufnahme und des Eindringensbeton- und stahlangreifender Stoffe über die dauerhafteRissüberbrückung vorhandener und neu entstehenderTrennrisse unter temperatur- und lastabhängigenBewegungen bis hin zur Verbesserung desFrosttausalzwiderstandes, der Griffigkeit und derChemikalienbeständigkeit. Ebenso sind dieVerminderung des Verschleißes, ein verbessertesSchlagverhalten (impact resistance) und je nachAnforderung die Eignung bei rückseitigerDurchfeuchtung zu nennen [7].3.3 Schäden und ihre UrsachenIn diesem Abschnitt sollen beispielhaft an einemOberflächenschutzsystem der Klasse OS11 häufigvorkommende Schäden gezeigt werden. Auf diebildhafte Darstellung von Schäden an Systemen derKlasse OS8 und OS13 soll an dieser Stelle verzichtetwerden. Wie in der RiLi-SIB empfohlen, ist beifreibewitterten Park- bzw. Fahrflächen einOberflächenschutzsystem der Klasse OS11 einzusetzen.Die Rissüberbrückungsfähigkeit und die UV-Beständigkeit sind hier die entscheidendenAnforderungen. Die Planer des hier gezeigte AachenerParkhauses haben diesen Gedanken aufgrund der freienBewitterung fast aller Parkdecks aufgenommen und dasgesamte Parkhaus durch ein Oberflächenschutzsystemder Klasse OS11 schützen lassen. Abbildung 3 zeigt dieSchwächen des Systems bei hoher mechanischerBelastung gerade im Rampenbereich. Die Ablösung derBeschichtung vom Betonuntergrund ist zum einen aufein Adhäsions- und zum anderen Kohäsionsversagenzurückzuführen. Die hohen Schubkräfte infolge dermechanischen Anfahr- und Bremskräfte lösen dieeinzelnen Schichten untereinander und die Grundierungvom Untergrund.Abbildung 3: Rampe ausgeführt als OS11Daher werden gerade in den Rampenbereichen starre,mechanisch viel belastbarere Systeme empfohlen. Dochauch diese zeigen ihre Schwächen, da im Laufe der ZeitAbstreukörner aus der Beschichtung gefahren werden.Abbildung 4 und Abbildung 5 zeigen das Freideck desParkhauses. Auch hier sind extreme Ablösung derBeschichtung vom Betonuntergrund festzustellen.Abbildung 4: Ablösung eines auf Freideck ausgeführten OS11Abbildung 5: Vergrößerung der Ablösung von Abbildung 4Durch welche Faktoren dieser Schadensfall verursachtwurde, ist nicht direkt zu sagen. Aufgrund derausgeprägten Blasenbildung und der Erfahrungenmehrere Grundprüfungen ist auf schon eben genannte

Adhäsionsprobleme zu schließen. Es zeigt sich, dass dienötigen Haftzugwerte zwischen Grundierung undSchwimmschicht oft nur knapp erreicht werden undzwischen diesen Schichten das System meist versagt.Es bleibt festzuhalten, dass Schäden bei den imParkhausbau üblichen Oberflächenschutzsystemenhäufig und kaum zu vermeiden sind. Sie gründen meistauf den Problemen hoher mechanischer Belastung undmangelnder Adhäsion zum Untergrund. Es zeigt sichweiterhin, dass eine mechanisch hoheWiderstandsfähigkeit nicht mit einer wirksamenRissüberbrückungsfähigkeit zu vereinbaren ist.Weiterhin ist aus rein wirtschaftlichen und ästhetischenGesichtspunkten die schlechte Reinigungsfähigkeit allerabgestreuten Oberflächenschutzsysteme zu beanstanden.Aufgrund der scharfen Abstreukörner könnenVerunreinigungen nur schwer aus denÜberschneidungen der Abstreukörner entfernt werden.4 InnovationNach der Zusammenfassung der Anforderungen aneinen dauerhaften Oberflächenschutz und derAuflistung aller gängigen, in Parkhäusern undTiefgaragen eingesetzten Systeme, wird in diesemAbschnitt die in Tabelle 1 der neuen DIN-ENV 1504-9:1997, Ausgabe März 2001 erstmals definierteversiegelnden Imprägnierung vorgestellt. Anschließendwerden nach der Beschreibung der unterschiedlichenAnwendungsbereiche schon durchgeführte Referenzenmit einem am Mark befindlichen Produkt vorgestellt.4.1 Versiegelnde Imprägnierung nach DIN EN 1504Die DIN prEN 1504-2– Produkte und Systeme für denSchutz und die Instandsetzung von Betontragwerken –vom Juni 2000 beschreibt Oberflächenschutzsysteme als„Methoden“, die für unterschiedliche „Prinzipien“verwendet werden können. Anhand der Beurteilung undKlassifizierung von Fehlern werden die verschiedenenPrinzipien festgelegt. Tabelle 1 im Anhang dieses Textestellt ausgewählte, entscheidende Prinzipien fürSchäden im Beton (Prinzip 1-6) und Tabelle 2 analogfür Bewehrungskorrosion (Prinzip 7-11) zusammen.Anhand dieser ist die geeignete Methode auszuwählen.Als „Methoden“ werden Hydrophobierungen (H),Imprägnierungen (I) und Beschichtungen (C)aufgeführt. Anhand einer Diagnose der Schäden sindweitere Merkmale für die Produkte und Systemefestzulegen, wenn sie für den bestimmten vorgesehenenVerwendungszweck gerechtfertigt sind. DieAnforderungen sind den entsprechenden Tabellen zuentnehmen[6]. Der Vergleich der Definitionen der drei„Methoden“ in der RiLi-SIB und der DIN 1504-2weisen bei Hydrophobierungen und Beschichtungenkeine wesentlichen Unterschiede auf. Unter einerHydrophobierung wird eine imprägnierendeBehandlung des Betons zur Herstellung einerwasserabweisenden Oberfläche verstanden. Die Porenund Kapillaren sind dabei nicht gefüllt, sondern nurausgekleidet. Es bildet sich kein Film, wonach sich dieBetonoberfläche optisch nur unwesentlichverändert[4,6]. Da Hydrophobierungen lösemittelhaltigoder wässrig sind, somit deren Wirkstoffgehalt weitunter 100 Prozent liegt, bieten sie meist keinenvollständigen und nicht dauerhaften Schutz.Eine Beschichtung gilt als Behandlung des Betons zurHerstellung einer geschlossenen Schutzschicht auf derBetonoberfläche. Diese Schicht ist üblicherweise0,1mm bis 5,0mm dick [6]. Diese Maßnahme verhindertdas Eindringen gasförmiger Stoffe in den Beton. Siekann die Betonoberfläche vor mechanischen undchemischen Beanspruchungen schützen und ggf. Risseüberbrücken [4]. Da der Oberflächenschutz denmechanischen Belastungen direkt ausgesetzt istund/oder Adhäsionsprobleme zum Untergrund bestehenkönnen, stellt sich auch hier die des dauerhaftenSchutzes.In den Definitionen zur Imprägnierung unterscheidensich jedoch die RiLi-SIB und die DIN EN 1504-2. Nachder RiLi-SIB dient eine Imprägnierung dazu, dasEindringen flüssiger oder gasförmiger Stoffe in denBeton weitgehend zu verhindern. Sie kann alsGrundierung dienen, z.B. mit dem Ziel, die Festigkeitdes Untergrundes oder die Haftung zur nächsten Schichtzu verbessern [4]. In der DIN EN 1504 wird unter einerImprägnierung eine Behandlung des Betons zurReduzierung der Oberflächenporosität verstanden. DiePoren und Kapillaren sind gefüllt. In der Regel entstehtan der Oberfläche ein ungleichmäßiger, dünner Filmvon 10µm bis 100µm Dicke [6]. Diese Definitionentspricht weitestgehend der des OS3 der RiLi-SIB desDAfStb von August 1990, welches in der aktuellenRiLi-SIB nicht mehr geführt wird.In Tabelle 1 der DIN EN 1045-9 wird der BegriffImprägnierung zudem in zwei Gruppen eingeteilt: Ineine hydrophobierende und eine versiegelndeImprägnierung. Letztere wird als das Auftragenflüssiger Produkte definiert, welche oberflächennah inden Beton eindringen und das Porensystemverschließen.Worin liegen jetzt genau die Vorteile der versiegelndenImprägnierung gegenüber Hydrophobierungen undBeschichtungen? Diese sollen anhand einer am Markterhältlichen porenfüllend versiegelnden Imprägnierungdiskutiert und durch später folgenden Anwendungsgebietenäher erläutert werden.Ein wesentlicher Vorteil von Beschichtungen liegt imWortlaut selbst verborgen. Durch die gefordertenSchichtdicken können Unebenheiten imBetonuntergrund in bestimmten Grenzen egalisiert undwenn gefordert, Rissüberbrückung gewährleistetwerden. Bei Überschreitung dieser Werte ist eineReprofilierung mit Kratzspachtel oder Mörtelnotwendig. Leider zeigt sich im Bereich vonBeschichtungen aufgrund des momentanen starkumkämpften Marktes eine Entwicklung, die diesenVorteil in den Hintergrund rücken lässt. AktuelleBeobachtungen von Oberflächenschutzsystemen derKlasse OS8 zeigen, dass die Materialmengen auf einsolches Maß reduziert werden, dass selbst bei einersogenannten Beschichtung die Spuren der Oberflächenvorbereitung(z.B. Kugelstrahlen) sichtbar sind.Eine Rissüberbrückung ist mit keinen anderen Systemenals OS11 und OS13, die Abdichtung nach ZTV BEL-B

Teile 1 bis 3 außer Acht gelassen, zu gewährleisten.Welche Probleme damit einher gehen und dass auch einstarres System diesen Anforderungen bei Einhaltung dergleichen Randbedingungen wie Wartungsplan etc.gerecht werden kann, wurde zuvor beschrieben.Der größte Nachteil von Beschichtungen aller Art liegtdarin, dass sie, bis auf wenige µm, auf dem Betonaufliegen. So sind sie allen äußeren Belastungen ohnejeden Schutz direkt ausgesetzt. Ebenso besteht die großeGefahr mangelnder Adhäsion zum Untergrund infolgeFeuchtigkeit, Osmose etc..Abbildung 6 verdeutlicht nochmals die Funktionsweiseder einzelnen „Methoden“ und stellt deren Vor- undNachteile vor der Erläuterung der Anwendungsgebieteder versiegelnden Imprägnierung zusammen.4.2 Die AnwendungsgebieteWie schon erwähnt sollen die Möglichkeiten und dieVorteile der versiegelnden Imprägnierung anhand einesam Markt befindlichen Systems herausgearbeitetwerden. Die Funktionsweise ist schnell zu beschreiben.Die Imprägnierung dringt mehrere Millimeter tief in dendurch die Hydratation entstandenen Porenraum derMatrix ein und dichtet diesen vollständig ab. In einerArt „Symbiose“ arbeiten danach Matrix und Zuschlagzusammen. Der Zuschlag schützt die Matrix unddementsprechend auch die Abdichtung vormechanischer Belastung. Die dichte Matrix schützt denZuschlag und respektive das Tragwerk vor den äußerenEinflüssen. Alle Eigenschaften, die diese Art desOberflächenschutzes mit sich bringt sollen anhand derunterschiedlichen Anwendungsgebiete erläutert werden.4.2.1 NachbehandlungsmittelDie Dauerhaftigkeit des Betons wird nicht nur vonseiner Druckfestigkeit garantiert. Er muss auch dichtsein. Denn der Widerstand gegen äußere Einflüsse istumso höher, je dichter der Beton und je geringer seinePorosität ist. Neu hergestellte Betonoberflächen sinddaher nach dem Betonieren vor direkterSonneneinstrahlung, Windsog und weiteren schädlichenEinwirkungen zu schützen. So wird verhindert, dass daszur Hydratation des Zementes nötige Anmachwasserverdunstet. Ebenso werden oberflächennaheRissbildungen infolge Trocknungsschwinden undPlattenverformungen minimiert [9]. Die gängigstenMaßnahmen gegen vorzeitiges Austrocknen sindBelassen in der Schalung, Abdecken mit Folien,Feuchthalten etc.. Die Dauer der Nachbehandlung hängtvor allem von der Festigkeitsentwicklung des Betons ab,d.h. von den Abmessungen des Bauteils, denUmgebungsbedingungen, der Zusammensetzung desBetons und der Temperatur des Frischbetons. Daherwerden auch Beschichtungen als Nachbehandlungsmitteleingesetzt, denn sie sind dauerhaft. Jedoch istdieses Einsatzgebiet als schwierig einzustufen. Sowohlder Applikationszeitpunkt als auch der davon abhängigeFeuchtigkeitsgehalt sind entscheidend für dieFunktionsfähigkeit der Nachbehandlung. Wird derZeitpunkt der Applikation zu früh gewählt, ist derFeuchtigkeitsgehalt zu hoch. Ein zu später Zeitpunktführt zu den gleichen Adhäsionsproblemen, da derHydratationssog nicht mehr ausreicht. Das möglicheZeitfenster beschränkt sich demnach auf wenigeStunden nach Herstellung der Betonoberfläche.Kommen als Nachbehandlungsmittel abgestreuteSysteme zum Einsatz stellt sich zudem die Frage, ob sieals Grundierung oder Versiegelung ausgeführt werden?Reine Grundierungen gelten als nicht dicht. DasAbstreukorn muss durch eine Kopfversiegelungeingebunden werden, da ansonsten die Beschichtunginfolge der Abstreuung Fehlstellen entlang der Körneraufweist. Dies entspricht der ZTV BEL-B Teil 1, in dernur Versiegelungen als Oberflächeschutz unterBitumenschweißbahnen als geprüfte Systemezugelassen sind [10]. Kommen dennoch solcheabgestreuten Grundierungen oder Versiegelungen alsNachbehandlung zum Einsatz, können diese nicht alsvorbereitende Maßnahme zur weiteren Überarbeitunggenutzt werden. Es muss nochmals der gesamte,geforderte Systemaufbau erfolgen.Bei einer porenfüllend versiegelnde ImprägnierungHydrophobierungBeschichtungversiegelnde/hydrophobierendeeImprägnierungVorteile + leichte, schnelle Verarbeitung+ günstiger SchutzNachteile - Nicht dauerhaft- Unzureichender Schutz, da derPorenraum nur ausgekleidet wirdAbbildung 6: Vergleich Hydrophobierung, Beschichtung und Imprägnierung+ Rauhigkeitsausgleich beiausreichender Materialmenge+ evtl. Rissüberbrückungsfähigkeit+ evtl. bei rückseitigerDurchfeuchtung geeignet- Adhäsionsprobleme- mechanischer Belastung ausgesetzt- hohe Materialmengen- Abstreuung erforderlich+ keine Adhäsionsprobleme+ keiner mechanische Belastungausgesetzt+ hohe Verschleißfestigkeit+ Druckwasserdicht+ Ableitfähig+ Geeignet bei rückseitigerDurchfeuchtung- kein Rauhigkeitsausgleich möglich

treten solche Probleme nicht auf. Da sie in den Betoneindringt und ihn von „Innen“ her abdichtet sindsystembedingt keine Adhäsions- oder Kohäsionsversagenzu erwarten. Das System kann nicht aus denPoren des Betons gelöst werden und die Zugfestigkeitdes Beton ist zu hoch für die zuvor genanntenVersagensfälle. Der Zeitpunkt der Applikation stelltebenso keine so großen Schwierigkeiten dar, da diesermit den eben erläuterten Adhäsionsproblemeneinhergeht. Für die beschriebene porenfüllendversiegelnde Imprägnierung ist es lediglich erforderlich,dass die Betonoberfläche mattfeucht abgetrocknet undder oberflächennahe Porenraum zugänglich ist.Aufgrund der niedrigen Viskosität ist der Hydratationssognicht zwingend, um ausreichend in den Betoneinzudringen. Es muss nur der beschriebeneoberflächennahe Porenraum zugänglich sein. Um imAnschluss daran eine ausreichende Griffigkeit zugewährleisten, muss die porenfüllende Imprägnierungnicht abgestreut werden. Da sie nicht Filmbildend ist,könnte eine Abstreukorn ohnehin nicht fixiert werden.Die Oberfläche wird durch geeignete Verfahren sovorbereitet, dass die geforderte Rauhigkeit schon vorAufbringen des Schutzes erreicht ist. Da dieporenfüllend versiegelnde Imprägnierung einedauerhafte Nachbehandlung ist, kann sie gleichzeitig alsGrundierung eingesetzt werden. Eine für den weiterenSystemaufbau eventuell notwendige Grundierung kannso entfallen.4.2.2 GrundierungFast alle Oberflächenschutzsysteme werden auf einerGrundierung aufgebracht. Dies ist notwendig, um eineausreichende Adhäsion zum Betonuntergrund zugewährleisten und den weiteren Aufbau vor Einflüssenaus dem Untergrund zu schützen. Wie schon imAbschnitt zur Nachbehandlung beschrieben, besteht beiGrundierungen die Gefahr, dass sie nicht dicht sind undihre Schutzfunktion nur unzureichend erfüllen. Da dieporenfüllend versiegelnde Imprägnierung nichtFilmbildend und somit von Adhäsionsproblemen freiist, ist sie ideal als Grundierung geeignet. Durch denPorenverschluss im Beton ist weiterhin eineWasserundurchlässigkeit erreichbar. So kann sie vorallem unter feuchtigkeitsempfindlichen Oberflächenschutzsystemenz.B. bei erdberührten Bauteilen zumEinsatz kommen. Siehe dazu auch denForschungsbericht des Polymer Institutes: Haftfestigkeitund Blasenbildung von Reaktionsharzbeschichtungenbei rückseitiger Feuchteeinwirkung [11]. Durch dieVerarbeitbarkeit bei Temperaturen bis 0°C könnenFlächen in der kalten Jahreszeit grundiert werden, umsie dann bei wärmeren Temperaturen zu überschichten.Wie schon in den vorhergehenden Abschnittendiskutiert liegt es auf der Hand, ein solch mechanischhoch belastbares, starres und aufgrund der fehlendenAbstreuung gut zu reinigendes System auch alsalleinigen Oberflächenschutz einzusetzen. Gerade beiniedrigen Temperaturen. Ein an das Instandhaltungskonzeptangepasster Wartungsplan ggf. vorausgesetzt.4.2.3 OberflächenschutzDie meist eingesetzten Oberflächenschutzsysteme imParkhausbau sind OS 8, OS 11 und OS 13. Daserstgenannte zeichnet sich gerade durch seine hohemechanische Wiederstandfähigkeit und die geringstenKosten aus. Das OS 11 bietet als besondere Eigenschaftdie Rissüberbrückung von 0,3 mm und die UV-Beständigkeit. Das OS 13 verbindet einer relativ hohemechanische Belastbarkeit mit einer geringenRissüberbrückungsfähigkeit von 0,1 mm. Problematischbleiben weiterhin bei allen Systemen die in Verbindungmit der Filmschichtdicke bekannten Schäden, wie auchin Abschnitt 4.3 beispielhaft beschrieben. Da rissüberbrückendeSysteme zur Sicherung derDauerhaftigkeit des Tragwerke nicht zwingendvorgeschrieben sind und selbst bei diesen einWartungsplan vorzusehen ist, kann auch einnichtfilmbildendes System als Oberflächenschutzsystemangewendet werden. Wie Abbildung 6 und nachhaltigeUntersuchungen an einer Vielzahl von Probekörpernzeigen, ist die porenfüllend versiegelnde Imprägnierungals eine Art Beschichtung im Beton zu verstehen.Anschaulich kann man es qualitativ mit einem nichtabgestreuten und mit zusätzlichen Eigenschaftenversehenen, im Beton liegenden OS 13 vergleichen. Dererste augenscheinliche Vorteil besteht darin, dass dieserSchutz mechanisch nicht belastet wird. Jeglichemechanische Belastung wird vom Zuschlag des Betonsabgefangen. Um also die Abdichtung zu beschädigenmuss der Beton bzw. der Zuschlag zerstört werden.Zudem kommt es zu einer Erhöhung der mechanischenKennwerte, da die Matrix verfestigt wird. DieChemikalien- und UV-Beständigkeit sind weitereEigenschaften des in dieser Arbeit betrachtetenProduktes. Ein weiterer Vorteil, begründet durch dieTechnik des in den Beton penetrierenden Oberflächenschutzesist, dass die Ableitfähigkeit des bloßen Betonsannähernd erhalten bleibt. Die Anforderungen imVerbund mit Beton "C25" nach DIN IEC 61340, DIN100015, DIN EN 1081-98 und ASTM F 150-98 von10 7 Ohm werden erfüllt.Sind nach der Oberflächenvorbereitung Reprofilierungsarbeitendurchzuführen, wurden diese bisher meist miteiner Kratzspachtelung oder kunststoffmodifiziertenMörteln durchgeführt. Nach diesen Arbeiten sind diegeforderten Wartezeiten bis zur Erhärtung bzw. bis zumErreichen bestimmter Feuchtigkeitsgehalte einzuhalten.In Verbindung mit der versiegelnden Imprägnierungkann diese Wartezeit auf ein Minimum reduziertwerden. Alle Reprofilierungsarbeiten werden nur nochauf Basis zementgebundener Mörtel durchgeführt. Diesemüssen, entsprechend dem Anwendungsgebiet derNachbehandlung, soweit abgetrocknet sein, dass deroberflächennahe Porenraum zugänglich ist. Dies istmeist schon innerhalb der ersten Stunden der Fall, wennder Beton mattfeucht erscheint. So ist es auch möglich,den Oberflächenschutz sofort mit der Nachbehandlungin einem Arbeitsgang zu vereinen. Ist bei derNeuplanung die Betonoberfläche mit einem feinenBesenstrich, wie er in Brückenkappen ausgeführt wird,ausgeschrieben, kann auf die nachträglicheOberflächenvorbereitung verzichtet werden.

Vorausgesetzt, die Oberfläche weist keine Schlämmeanreicherungenauf. Ist dies der Fall, kann schon nacheinem Tag das nachbehandelnde Oberflächenschutzsystemals porenfüllend versiegelnde Imprägnierungaufgebracht werden.4.3 AnwendungsbeispieleZu den zuvor beschriebenen Anwendungsgebietensollen in diesem Abschnitt drei mit einer porenfüllendversiegelnden Imprägnierung geschützte Oberflächenvorgestellt werden. Unabhängig von den einzelnbeschriebenen Anwendungsgebieten soll gezeigtwerden, dass ein großer Vorteil des Systems in derKombination derer liegt.Das erste Beispiel ist der Oberflächenschutz einerTiefgarage einer großen, renommierten Hotelkette. Dieaußerordentlichen Anforderungen dieser Tiefgaragelagen darin, da das gesamte Bauwerk stellenweiseaufgrund des tonhaltigen Baugrundes im Grundwassersteht und die Tragkonstruktion nicht als weiße Wanneausgeführt wurde. Die Bauteilfugen, Stützen- undWandanschlüsse wurden mit Acrylatgelendruckwasserdicht verpresst, um den dortigenWassereintritt zu verhindern. Als Oberflächenschutzkonnte demnach nur noch eine druckwasserdichteLösung in Betracht kommen. Dies wurde durch denEinsatz einer grau-pigmentierten porenfüllendversiegelnden Imprägnierung erfüllt. Die Abbildung 7zeigt die beschriebene Tiefgarage zwei Jahre nachInbetriebnahme. Sowohl Abdichtung als auch die Optikder Tiefgarage sind in einwandfreiem Zustand.Moosbefall blieb aufgrund der Porenfüllung bis datoaus.Abbildung 8: LKW-LaderampeDas letzte Beispiel stellt die leichte und auch unterextremen Bedingungen mögliche Applikation desSystems unter Beweis. Es handelt sich hierbei um dieDächer eines Waschcenters. Die einzelnen Waschboxenwurden als Fertigteile geliefert und sollten vor Ort vorden äußeren Einflüssen geschützt werden. Aufgrund derschlechten Witterung blieb die Möglichkeit derBeschichtung mit einem UV-Beständigen OS11 aus.Diese Lösung wäre zudem auch zu kostenaufwendiggewesen. Eine technisch sinnvolle und bei diesenBedingungen zu applizierende Lösung stellte dieImprägnierung dar. Aufgrund dauernd anhaltendenRegens konnte die Baumaßnahme nur in einem kurzen,trockenen Zeitfenster durchgeführt werden. Zu Beginnwurde das verbleibende Wasser mit einemGummiwischer entfernt. Dann wurde die Oberflächemit einem Flächenbrenner leicht angetrocknet. In diesenfreien Porenraum wurde die versiegelndeImprägnierung eingebracht. Drei Stunden nach derApplikation begann es wieder zu regnen. Zwei Jahre istdieser Schutz nun alt und bestätigt die Dauerhaftigkeitdes Systems, zu nennen sind beispielsweise die UV-Beständigkeit oder die Wasserdichtheit, trotz dieserwidrigen Arbeitsbedingungen.5 FazitAbbildung 7: Tiefgarage im GrundwasserAls zweites Beispiel soll eine LKW-Laderampe dienen.Es zeigt die extreme Verschleißfestigkeit des Systems.Es handelt sich um eine Laderampe, die nur vonmehrachsigen schweren LKWs befahren wird. Währenddes Rangierens an diese Rampe heran drehen dieAchsen fast vollständig auf der Stelle. Die punktuelleBelastung auf den Oberflächenschutz ist um einVielfaches höher als in den Rampenbereichen einesParkhauses. Abbildung 8 zeigt die LKW-Laderampe.Zusätzlich zur Bodenfläche wurden die Seitenwände mitder gleichen porenfüllenden Imprägnierung versehen.Sowohl der Oberflächenschutz am Boden als auch ander Wand haben nach mehr als zweijähriger Belastungweder optischen noch technische Beeinträchtigungen.Der zuvor an den Wandflächen zu beklagendeDie Dauerhaftigkeit eines Tragwerkes sollte aufgrundtechnischer und betriebswirtschaftlicher Gesichtspunkteim Vordergrund liegen. In den aktuellen Normen wirddieser Anforderung Sorge getragen, in dem dieSicherstellung der Dauerhaftigkeit zur Gewährleistungeiner Nutzungsdauer von 50 Jahren schon in derPlanung zu berücksichtigen ist.Gerade in Parkhäusern und Tiefgaragen sind dieAnforderungen zur Erreichung der gefordertenDauerhaftigkeit infolge der äußeren Belastungen hoch.Neben statischen, konstruktiven Maßnahmen werdenauch Oberflächenschutzsysteme zur Sicherstellung derDauerhaftigkeit vorgeschlagen. Neben den gängigen, inder RiLi-SIB aufgeführten, Systeme OS8, OS11 undOS13 wurde in dieser Ausführung die in dieDIN EN 1504 aufgenommene Methode der porenfüllendversiegelnde Imprägnierung vorgestellt.

Viele Untersuchungen und Gutachten zeigen, dass esbei filmbildenden Systemen, egal ob starr oderrissüberbrückend, immer wieder zu Schäden kommenkann. Diese können infolge Adhäsionsversagen zumUntergrund und/oder Kohäsionsversagen innerhalb desBeschichtungssystems entstehen.Bei der in den Beton penetrierenden, porenfüllendversiegelnden Imprägnierung können solche Schädenaufgrund der technischen Eigenschaften nicht auftreten.Sie dichtet die Matrix ab und verfestigen sie in einemArbeitsgang. Die mechanischen Kennwerte werden soextrem erhöht. Der große Vorteil an diesem nichtfilmbildendenSystem liegt daran, dass die Abdichtungje nach Betonqualität einige Millimeter tief im Betonliegt und daher keiner mechanischen Belastungausgesetzt ist. Die mechanischen Kräfte werden überdas Korngerüst abgetragen. Dabei leisten die gängigenSysteme ebenso chemische Widerstandsfähigkeit, UV-Beständigkeit, Druckwasserdichtheit und elektrischeAbleitfähigkeit.In der DIN 1045-1 werden trotz aller konstruktivenMaßnahmen und der Aussage, dass Oberflächenschutzsystemdie geforderte Nutzungsdauer von 50Jahrenicht erreichen können, im Rahmen der Sicherung derDauerhaftigkeit Wartungsarbeiten, egal ob starres oderrissüberbrückendes System, durchzuführen sein. Stelltsich die Frage, warum dann nicht ein sich selbstschützendes, nichtfilmbildendes System imParkhausbau eingesetzt wird?!6 Literatur[1] DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbetonund Spannbeton (2001)[2] Berichtigungen zur DIN 1045-1: Tragwerke ausBeton, Stahlbeton und Spannbeton (2002-07)[3] Heft 525 des Deutschen Ausschuss fürStahlbeton: Erläuterungen zu DIN 1045-1:Berlin, Beuth Verlag (2003)[4] Richtlinie zum Schutz und Instandsetzung vonBetonbauteilen des DAfStb: Teil 2, Bauplanungund Bauausführung, Beuth Verlag (10.2001)[5] Heft 526 des DAfStb: Erläuterungen zu denNormen DIN-EN 206-1, DIN 1045-2 bis –4 undDIN 4226, Beitrag 1-1, Berlin, Beuth Verlag(2003), S. 59-67[6] DIN prEN 1504-2: Definitionen, Anforderungen,Güteüberwachung und Beurteilung derKonformität, Teil 2 – Oberflächenschutz, (2000)[7] Richtlinie zum Schutz und Instandsetzung vonBetonbauteilen des DAfStb: Teil 2, Bauplanungund Bauausführung,(08.1990)[8] DIN ENV 1504-9: Definitionen, Anforderungen,Güteüberwachung und Beurteilung derKonformität, Teil 9 - Allgemeine Prinzipien fürdie Anwendung von Produkten, (03.2001)[9] Schneider, Th.: Über den Einfluss vonImprägnierungen und Versiegelungen auf dasVerformungsverhalten schwimmenderZementestriche, Aachen (2000)[10] ZTV-BEL-B Teil 1: Zusätzliche technischeVertragsbedingungen und Richtlinien für dasHerstellen von Brückenbelägen auf Beton,(1990)[11] Stenner, R; Machill, N.: ForschungsberichtP 2033 – Haftfestigkeit und Blasenbildung vonReaktionshatzbeschichtungen bei rückseitigerFeuchteeinwirkung, (2001)weitere Informationen unter www.pleyers.de

Prinzip Nr. Prinzip und seine Definition Auf diesem Prinzip basierende VerfahrenPrinzip 1 [IP](englisch: ProtectionIngress)Prinzip 2 [MC](englisch: MoistureControl)Prinzip 5 [PR](englisch: PhysicalResistance)Prinzip 6 [RC](englisch: Resistanceto Chemicals)Schutz gegen das Eindringen vonStoffenVerhinderung des Eindringens vonkorrosionsfördernden Stoffen (z. B.Wasser, sonstige Flüssigkeiten,Dampf, Gas, Chemikalien) undbiologischen LebensformenRegulierung des Wasserhaushaltesdes BetonsEinstellen und Aufrechterhaltender Betonfeuchte innerhalb einesfestgelegten WertebereichesPhysikalischeWiderstandsfähigkeitErhöhen des Widerstandesgegen physikalischen odermechanischen AngriffWiderstandsfähigkeit gegenChemikalienErhöhung der Beständigkeit derBetonoberfläche gegenZerstörungen durch chemischeSubstanzen1.1 Versiegelnde ImprägnierungAuftragen flüssiger Produkte, die oberflächennahin den Beton eindringen und das Porensystemverschließen.1.2 Oberflächenbeschichtung mit und ohnerissüberbrückende Eigenschaften.1.3 örtlich abgedeckte Risse a1.4 Rissversiegelung1.5 Umwandlung von Rissen inDehnungsfugen a1.6 Montage von Vorsatzplatten ab1.7 Aufbringen von Membranen a2.1 Hydrophobierende Imprägnierung2.2 Oberflächenbeschichtung2.3 Schutzdächer oder Verkleidung a b2.4 Elektrochemische Behandlung a b5.1 Überzüge oder Beschichtungen5.2 Imprägnierung (versiegelnd oderhydrophobierend)6.1 Überzüge oder Beschichtungen6.2 Imprägnierung (versiegelnd oderhydrophobierend)aBei diesen Verfahren dürfen Produkte und Systeme verwendet werden, die in der Normenreihe EN 1504 nicht erfasstsind.bDie Einbeziehung von Verfahren in diese Vornorm bedeutet nicht deren bauaufsichtliche Zulassung.Tabelle 1: Prinzipien und Verfahren bei Schäden im Beton[8]Prinzip Nr. Prinzip und seine Definition Auf diesem Prinzip basierende VerfahrenPrinzip 8 [IR](englisch: IncreasingResistivity)Erhöhung des elektrischenWiderstandsErhöhung der elektrischen8.1 Begrenzung des Feuchtegehaltesdurch Imprägnierungen, Beschichtungenoder durch Schutzdächer aPrinzip 9 [CC](englisch: CathodicControl)Widerstandsfähigkeit des BetonsKontrolle kathodischer BereicheSchaffung von Bedingungen,unter denen potentiell kathodischeBereiche der Bewehrungkeine anodische Reaktionherbeiführen können.9.1 Begrenzung des Sauerstoffgehaltes(an der Kathode) durch versiegelndeImprägnierung oderOberflächenbeschichtung bPrinzip 11 [CA](englisch: Controlof Anodic Areas)Kontrolle anodischer BereicheSchaffung von Bedingungen,unter denen potentiell anodischeBereiche der Bewehrung darangehindert werden, an der Korrosionsreaktionteilzunehmen.11.1 Anstrich der Bewehrung durch aktivpigmentierte Beschichtungen11.2 Anstrich der Bewehrung mit Beschichtungennach dem Barriere-Prinzip11.3 Aufbringen von Inhibitoren auf denBeton und Transport auf die Stahloberflächedurch Imprägnierung oderDiffusion aba Bei diesen Verfahren dürfen Produkte und Systeme verwendet werden, die in der Normenreihe EN 1504 nicht erfasstsind.bDie Einbeziehung von Verfahren in diese Vornorm bedeutet nicht deren bauaufsichtliche Zulassung.Tabelle 2: Prinzipien und Verfahren bei Korrosion der Bewehrung [8]