Injizierte Risse unter Medien- und Lasteinfluß

1. Beitrag von Horst Falkner, Manfred Teutsch, Thies Claußen, Jürgen Günther und Sabine Rohde: Bei Bildung von Trennrissen in Betonbauwerken beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen ist die Dichtfunktion derselben im Regelfall nicht mehr gegeben. Daher wird eine dauerhafte, dichtende Füllung dieser Risse notwendig. Der Rißfüllstoff muß auch bei wechselnder, mechanischer Beanspruchung und bei Einwirkung von Chemikalien den Riß dicht verschließen. Zur Überprüfung dieser Zielvorstellung wurden Prüfkörper entwickelt, um Rißinjektionsverfahren und -füllstoffe im Hinblick auf ihre Tauglichkeit bei der Instandsetzung im Umweltbereich zu überprüfen. Außerdem wurde die Wirksamkeit der Rißinjektion in Freilandversuchen unter wirklichkeitsnahen Einwirkungen überprüft. In beiden Fällen kamen als Rißfüllstoffe sowohl Epoxidharze, Polyurethane als auch Zementsuspensionen zum Einsatz. Die Untersuchungen zeigten, daß unter Beachtung der Gegebenheiten wie Rißursache, Rißbreite, Feuchtezustand des Risses und auch Auswahl eines geeigneten Rißfüllstoffes und des Injektionsdruckes eine Wiederherstellung der Dichtheit von Betonkonstruktionen möglich ist. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in die Überarbeitung der Richtlinie des DAfStb für derartige Betonbauwerke eingeflossen. 2. Beitrag von Hans-Wolf Reinhardt, Massimo Sosoro, Friedrich Paul und Xiao-feng Zhu: Risse in Betonkonstruktionen verringern die Dichtheit gegenüber organischen Flüssigkeiten. Es wurde untersucht, inwieweit die Dichtheit einer Konstruktion wiederhergestellt werden kann, wenn Risse injiziert werden. Der verwendete Rißfüllstoff muß beständig gegenüber den einwirkenden Flüssigkeiten sein und wechselnden mechanischen Belastungen standhalten können. An mehreren Stahlbetonbalken wurden durch Belastung in Balkenmitte Biegerisse erzeugt. Diese wurden mit Rißfüllstoff injiziert. Nach dem Erhärten des Rißfüllstoffes wurden die Balken einer Schwellbelastung unterzogen. Danach wurden Bohrkerne aus den Balken entnommen, an denen Eindringversuche mit organischen Flüssigkeiten durchgeführt wurden. Es wurden mögliche Einflüsse des verwendeten Rißfüllstoffes, der Bewehrung und der Höhe der Schwellast auf das Eindringverhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß bei Verwendung eines geeigneten Rißfüllstoffes, selbst bei hohen Schwellast, eine Wiederherstellung der Dichtheit von Betonkonstruktionen möglich ist. 2. Beitrag von: Klaus Littmann; Auf der Basis der Ergebnisse einer Marktsichtung aller vom DIBt als Gewässerschutzsystem zugelassenen Beschichtungssysteme wurden Versuchsreihen durchgeführt, in denen die Haftfähigkeit ausgewählter Grundierungen auf mit Prüfflüssigkeiten kontaminiertem Beton, rückseitig durchfeuchtetem Beton und jungem Beton untersucht wurde. Die Durchführung der Versuche zum kontaminierten Beton ergab in nahezu allen Fällen gute Haftung der Grundierungen. In einer zweiten Versuchsreihe wurde die Kontaminierung der Probekörper mit einer Betriebsbelastung durch rückseitige Durchfeuchtung der Betonprobekörper kombiniert. Es konnten Materialien gefunden werden, mit denen mit einer Kombination aus Heizölkontaminierung und rückwärtiger Durchfeuchtung belastete Probekörper ohne Anzeichen von Adhäsionsversagen nach 28,56 oder 365 Tagen beschichtet werden konnten. Die Haftung auf jungem Beton wurde an drei und sieben Tage alten Betonprobekörpern mit und ohne Durchfeuchtung überprüft. Die hier zum Einsatz gekommenen Systeme zeigten in keinem der untersuchten Fälle Adhäsionsversagen. Eine abschließende Versuchsreihe zur Einwirkung von Prüfmedien mit erhöhter Temperatur auf die Deckschicht der Beschichtungsysteme zeigte, daß die Art des Mediums einen größeren Einfluß ausübt als die Temperatur der Beaufschlagung. 4. Beitrag von Romain Weydert und Peter Schießl: Beim Umgang mit umweltgefährdenden Stoffen sind Primär- und Sekundärbarrieren erforderlich, um Umwelt und Grundwasser vor den schädigenden Einwirkungen dieser Stoffe bei unplanmäßigem Auslaufen zu schützen. Die Eignung unbeschichteter Betonbauteile als Auffangkonstruktionen für einen beschränkten Zeitraum wurde im Rahmen des BMFT-Gesamtprojektes untersucht. Im Rahmen dieses Teilprojektes wurde untersucht, inwieweit der Einsatz von Bewehrungen aus nichtrostenden oder epoxidharzbeschichtetem Stahl die Beständigkeit und Dauerhaftigkeit solcher Bauwerke erhöhen kann. In den Versuchen wurden gerissene und ungerissene Betonprobekörper mit wassergefährdenden, auf normalen Betonstahl korrosiv wirkenden Prüfflüssigkeiten beaufschlagt und die Bewehrung mit den aggressiven Medien in Kontakt gebracht. Als Prüfmedien wurden Natriumchloridlösung (20 %), Salzsäure (20 %), Essigsäure (20 %), Ester und Ketone (Ethylacetat und Methylisobutylketon) und Sickerwasser (synthetische Zusammensetzung) eingesetzt. Als Bewehrung wurden die nichtrostenden Stähle 1.4003, 1.4462, 1.4571 und 1.4529 untersucht. Epoxidharzbeschichtete Stähle wurde in drei Varianten untersucht, wobei planmäßig vorgeschädigte und schadstellenfreie Beschichtungen eingebaut wurden. Im Rahmen von Zusatzversuchen wurde die Instandsetzungsproblematik nach Korrosionsschädigung durch umweltgefährdende Medien untersucht. Epoxidharzbeschichtete Stähle erwiesen sich bei schadstellenfreiem Einbau als ausreichend korrosionsbeständig. Ausnahme bildete eine Beschichtung bei Einwirkung von Lösemitteln. Den nichtrostenden Stählen konnte mit Ausnahme des Stahles 1.4003 ebenfalls eine ausreichende Beständigkeit bei allen Angriffarten nachgewiesen werden. Baupraktisch von Vorteil wirkt sich bei diesen Stählen ihre Unempfindlichkeit bei Handhabung und Einbau aus.