Rissinjektionssysteme Sicheres Füllen von Rissen in Betonbauteilen

| Betoninstandsetzung | Rissinjektion |
Rissinjektionssysteme
Sicheres Füllen von
Rissen in Betonbauteilen
Bei den nachfolgend in der Broschüre enthaltenen Angaben, Abbildungen, generellen technischen Aussagen und Zeichnungen ist darauf hinzuweisen, dass es
sich hier nur um allgemeine Mustervorschläge und Details handelt, die diese lediglich schematisch und hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Funktionsweise darstellen. Es ist keine Maßgenauigkeit gegeben. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden beim jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich
zu prüfen. Angrenzende Gewerke sind nur schematisch dargestellt. Alle Vorgaben und Angaben sind auf die örtlichen Gegebenheiten anzupassen bzw. abzustimmen und stellen keine Werk-, Detail- oder Montageplanung dar. Die jeweiligen technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen
Merkblättern und Systembeschreibungen / Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Inhalt
Wie ein Riss entsteht
Risse in Betonbauteilen gefährden Bauwerke
4
Die Bestandsaufnahme
Grundlage für gute Entscheidungen
5
Die Rissfüllstoffe
Beton abdichten und verstärken
6
Die Packer
Für jede Rissart
8
Die Verdämmung
Bewährte Materialien
10
Die Injektion
Perfekte Resultate
11
Die Injektionsprodukte
Sicher für alle Anwendungsziele
12
Die Arbeitsschritte im Beispiel
Wie am besten vorgegangen wird
14
Maschinen und Geräte
Technik erleichtert die Arbeit
15
Inhalt | 3
Wie ein Riss entsteht
Risse in Betonbauteilen gefährden Bauwerke
Bereits nach dem Ausschalen oder
nach dem ersten Wintereinbruch
gerissene Bauteile können den
Bauherren beunruhigen und lassen Zweifel an der Ausführungsqualität oder an der gesamten
Statik aufkommen. Risse in Stahlbeton können jedoch nie vollständig vermieden werden. Bauherren
sollten sich daher frühzeitig Klärung über Art und Ursache der
Risse verschaffen, denn nicht jeder Riss ist ein Mangel.
Wie entstehen Risse?
Im Vergleich zu seiner Druckfestigkeit
hat Beton nur eine sehr geringe Zugfestigkeit. Die Zugspannungen müssen von der Bewehrung übernommen
werden. Damit der Bewehrungsstahl
Zugspannungen aufnehmen kann,
muss er zunächst gedehnt werden.
Sobald die Stahldehnung die Dehnfähigkeit des Betons überschreitet, entstehen Risse. Hier ist der Statiker gefordert, der die große Rissbreite eines
Einzelrisses auf mehrere feine Risse
mit unschädlicher Rissbreite verteilt.
Die planmäßige Beschränkung der
Rissbreite und die zugehörigen zulässigen Rissbreiten sind in der DIN
1045-1 geregelt:
• Stahlbeton,
trocken oder ständig nass 0,4 mm
• Stahlbeton,
nass
0,3 mm
• Stahlbeton,
nass und chloridbelastet 0,3 mm
lichkeit bereits durch Risse mit mehr
als 0,1 mm eingeschränkt. Deutlich
darüber hinausgehende Rissbreiten
können die Gebrauchstauglichkeit,
die Dauerhaftigkeit oder sogar die
Standsicherheit gefährden.
Die Ursachen
Die Ursachen für die Überschreitung
der zulässigen Rissbreite sind vielfältig
und reichen von der mangelhaften
Planung und Ausführung bis hin zur
unvorhersehbaren Überlastung des
Bauteils:
• Falsche Lastannahmen oder
Bemessung
• Unberücksichtigte Temperaturzwängungen
• Fehlerhafte Rissbreitenbeschränkung
• Fehlerhaft verlegte Bewehrung
• Zu hoher Wasser/Zement-Wert
• Mangelhafte Nachbehandlung
• Erdbeben
• Fahrzeuganprall
• Brand, Explosion
Selbst wenn breite Einzelrisse eine
Gebrauchstauglichkeit nicht immer
unmittelbar einschränken, ist die Dauerhaftigkeit des Bauteils gefährdet.
Werden diese zulässigen Rissbreiten
eingehalten, sind die Risse im Regelfall unbedenklich.
Der Korrosionsschutz
Der Korrosionsschutz der Bewehrung
spielt hier eine besondere Rolle: Normalerweise ist der Bewehrungsstahl
durch den Beton vor Korrosion geschützt. Gelangen durch Risse Wasser
oder Chemikalien – beispielsweise
Tausalze – zum freiliegenden Stahl,
korrodiert dieser, vergrößert dadurch
sein Volumen und sprengt schließlich
die Betonüberdeckung ab. Zudem
kann Korrosion den Querschnitt des
Bewehrungsstahls reduzieren, wodurch mittelfristig die Standsicherheit
des Bauteils gefährdet wird. Die systematische Sanierung des gerissenen
Bauteils ist deshalb unabdingbar.
Bereits sehr feine Risse können einen
Mangel darstellen. So beträgt die
zulässige Rissbreite bei Spannbeton
wegen der Korrosionsanfälligkeit der
Spannstähle nur 0,2 mm, bei Wasserbehältern wird die Gebrauchstaug-
Eine bewährte Instandsetzungsmaßnahme ist dabei die Rissinjektion. Darunter versteht man das Injizieren von
speziellen Reaktionsharzen oder mineralischen Füllgütern in Risse oder
Hohlräume.
Quelle: Geologisches Landesamt Baden-Württemberg
4 | Einleitung
Die Bestandsaufnahme
Grundlage für gute Entscheidungen
Zuerst kommt die Diagnose
Vor der Planung von Injektionsarbeiten gilt es, einige Rahmenbedingungen, die sogenannten Rissmerkmale,
zu erfassen. Die DAfStb-Richtlinie
»Schutz und Instandsetzung von
Betonbauteilen«enthälteineAulistung aller zu untersuchenden Merkmale. Zunächst werden alle Risse
sorgfältig erfasst und dokumentiert.
Bei Rissbildung mit erheblicher Bedeutung für die Tragfähigkeit und
Dauerhaftigkeit des Bauwerks oder
des Bauteils ist auf folgende Punkte
zu achten:
• Rissart(TrennrissoderOber lächenriss)
• Rissverlauf
• Rissbreite
• Rissbreitenänderung(kurzzeitig,
täglich,langzeitig)
• Rissursache
• vorangegangeneMaßnahmen
• Zugänglichkeit
• FeuchtezustandderRisse
• ZustandderRisslanken
Warum und wann wird
wie verfüllt?
Die DAfStb-Richtlinie »Schutz und
Instandsetzung von Betonbauteilen«
unterscheidet in der Rissinjektion
folgende Anwendungsziele:
• SchließenvonRissen
• AbdichtenvonRissen
• KraftschlüssigesVerbindender
Risslanken
• DehnfähigesVerbindender
Risslanken
Kraftschlüssiges und dehnfähiges
VerbindenvonRisslankenschließen
sich gegenseitig aus.
Jetzt können fundierte Aussagen
getroffen und besondere Hinweise für
die Ausführung gegeben werden:
• NotwendigkeitderRissverpressung
• ZielundArtdesFüllens
• RisikenerneuterRissbildung
Selbst wenn Risse die Funktion eines
Bauteils nicht einschränken, ist dennoch
dessen Dauerhaftigkeit gefährdet.
Diagnose | 5
Die Rissfüllstoffe
Beton abdichten und verstärken
Epoxidharze (EP)
Diese Materialien sind zum kraftschlüssigenVerbindenvonRisslanken
bestimmt. Sie sind in der Lage, auftretende Kräfte verformungsfrei von
einerRisslankezuranderenzuübertragen. Kraftschlüssiges Füllen mit EPHarzen ist nur bei trockenen Rissen
möglich.
Polyurethanharze (PUR)
Diese Injektionsharze dienen zum
dehnfähigenVerbindenvonRisslanken. Sie stellen einen zuverlässigen
Korrosionsschutz der Stahlbewehrung
her. Mit PUR-Harzen können auch
feuchte Risse, und Risse mit anstehendem Wasserdruck, dauerhaft
abgedichtet werden.
Zementleime (ZL)
Dieses mineralische Injektionsmaterial
wird zum Füllen von trockenen und
feuchten Rissen und von Hohlräumen
in Betonbauteilen sowie der Verstärkung von haufwerksporigem Beton
angewendet.
Rissfüllstoffe im Überblick
Bindemittelbasis
Anwendungsbereich
Kraftschlüssig
StoJet PIH 100
Polyurethan
2-komponentig
StoJet PIH NV
Polyurethan
2-komponentig,
niedrigviskos,
langsamhärtend
StoJet PU VH 100
Polyurethan
1-komponentig,
schnellschäumend
StoJet IHS
Epoxidharz
2-komponentig,
schnellhärtend
StoJet IHS 93
Epoxidharz
2-komponentig,
niedrigviskos
StoCrete ZL
Zementleim
2-komponentig
sehr gut
6 | Rissfüllstoffe
Eigenschaften
Produktname
gut
1) Vorinjektion mit
StoJet PU VH 100
2) Nachinjektion mit
StoJet PIH 100 oder
StoJet PIH NV
Dehnfähig
2)
3) Vornässen
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Feuchtezustand
Trocken
Feucht
Verarbeitung
Nass
Fließendes
Wasser
Tränken
Injektion
Schlauchinjektion
1)
1)
2)
3)
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Rissfüllstoffe | 7
Die Packer
Für jede Rissart
8 | Packer
Schlagbohrpacker StoJet P 210
Durchmesser 10 mm
Der Schlagbohrpacker StoJet P 210
aus einem speziellen Materialverbund
ist zur Injektion von Epoxid- und
Polyurethanharzen und für alle Rissarten geeignet. Er kommt dann zum
Einsatz wenn mit hohen Drücken gearbeitet und der Riss von innen nach
außen gefüllt werden soll.
Schlagpacker StoJet P 106/110/113
Durchmesser 6/10/13 mm
Universelle Einfüllstutzen zur kraftschlüssigen, dehnfähigen oder verfüllenden Rissinjektion im Hoch- und
Ingenieurbau. Trockene und feuchte
Risse werden wie bei Klebepackern,
jedoch mit höheren Drücken von der
BauteiloberlächemitEpoxid-und
Polyurethanharzen verfüllt.
Bohrpacker StoJet P 214
Durchmesser 13 mm
Der Bohrpacker StoJet P 214 aus
Messing mit 2-fach-Dichtung und
Sollbruchstelle ist zur Injektion von
Epoxid- und Polyurethanharzen und
für alle Rissarten geeignet, wenn mit
hohen Drücken gearbeitet und der
Riss von innen nach außen gefüllt
werden soll.
Klebepacker StoJet K 300/400
Die Packer StoJet K 300/400 werden
bei trockenen Rissen verwendet. Das
Füllgut wird mit geringen Drücken
(max.60bar)vonderOberlächein
den Riss eingebracht. Da zum Setzen
des Packers keine Bohrung nötig ist,
kann er problemlos bei dünnen Bauteilen, solchen mit dichter Bewehrung, bei Spannbeton und sehr gut
zumFüllenvonOberlächenrisseneingesetzt werden.
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Schlagbohrpacker
StoJet P 210
Bohrpacker
StoJet P 214
Schlagpacker
StoJet P 106/110/113
Klebepacker
StoJet K 300/400
Injektionspacker im Überblick
Eigenschaften
Produktname
Typ
Injektionsharz/
Füllgut
StoJet K 300
Klebepacker
Polyurethan- oder
Epoxidharz
StoJet K 400
Klebepacker
Mineralisches
Füllgut
StoJet P 106/ P 110
Schlagpacker
Polyurethan- oder
Epoxidharz
StoJet P 113
Schlagpacker
Polyurethan- oder
Epoxidharz
StoJet P 210
Schlagpacker
Polyurethan- oder
Epoxidharz
StoJet P 413
Schlagpacker
Mineralisches
Füllgut
StoJet P 214
Bohrpacker
Polyurethan- oder
Epoxidharz
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Packer | 9
Die Verdämmung
Bewährte Materialien
Die Verdämmung dient der vorübergehenden Abdichtung des Risses auf
derBauteiloberläche.Zumeinen,um
den erforderlichen Injektionsdsdruck
aufbauen zu können und zum anderen, um das Auslaufen des Füllgutes
während der Injektion bis zum Aushärten zu verhindern. Eine mechanische
Vorbereitung des Untergrundes gewährleistet gute Haftung der Verdämmmaterialien. Die Rissenden bleiben auf eine Länge von etwa 3 cm
unverdämmt, um das Entweichen der
verdrängten Luft und eine Füllkontrolle des Risses zu ermöglichen.
Der elastische Riss-Verdämmspachtel StoJet PUK
StoJet PUK ist ein lösemittelfreier,
zweikomponentiger, elastischer Rissverdämmspachtel und Kleber. Er wird
bei der Injektion von Rissen in Bauteilen mit dynamischer Belastung im
Hoch- und Ingenieurbau nach ZTVING zur elastischen Verdämmung der
Risse eingesetzt. Außerdem werden
10 | Verdämmung
mit StoJet PUK die Klebepacker StoJet
K 300 und StoJet K 400 auf die Bauteiloberlächengeklebt.StoJetPUK
kann nach den Injektionsarbeiten
durch Erwärmen mit dem Industrieföhn mit wenig Aufwand entfernt
werden.
Der Schnellreparaturmörtel
StoCrete SM
StoCrete SM ist ein einkomponentiger,kunststoffmodiizierterZementmörtel für den Einsatz im Hochbau als
schnellhärtenderReproilierungs-und
Feinmörtel. Bei der Injektion von
starren Rissen und bei feuchten Untergründen wird StoCrete SM zur
Rissverdämmung eingesetzt.
Stopfmörtel StoCrete STM
Tritt während der Injektionsarbeiten
eine Leckage in der Verdämmung auf,
wird diese mit einer Reparaturplombe
aus dem Stopfmörtel StoCrete STM
zuverlässig abgedichtet. Auch bei Abdichtungsarbeiten gegen Wasserdruck leistet StoCrete STM durch
seine extrem kurze Abbindezeit gute
Dienste.
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Die Injektion
Perfekte Resultate
Ist die Verdämmung ordnungsgemäß
aufgebracht und die Durchgängigkeit
der Packer geprüft, kann mit dem Injiziieren des Füllgutes begonnen werden.
Die Injektion erfolgt bei senkrechten
Rissen immer von unten nach oben,
bei horizontal verlaufenden Rissen
immer einsinnig. Dazu wird der erste
Nippel auf den untersten – ersten –
Packer geschraubt. Nun wird das
Füllgut unter Beachtung des zulässigen Injektionsdrucks so lange injiziert, bis es beim nächsten Packer
wieder austritt, dort wird dann der
nächste Nippel montiert – der Arbeitsvorgang wiederholt sich.
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Injektion | 11
Die Injektionsprodukte
Sicher für alle Anwendungsziele
Die Epoxidharze
StoJet IHS
StoJet IHS ist ein lösemittelfreies,
nicht pigmentiertes, niedrigviskoses
2-Komponenten-Injektionsharz auf
Epoxidharzbasis mit formulierten
Amin-Härtern. Es dient zum kraftschlüssigen Verpressen von trockenen
Rissen in Betonbauteilen. Durch seine
niedrige Viskosität und die gute Kapillaraktivität ist StoJet IHS geeignet
zum Füllen von feinen Rissen. Durch
die hohe Zugfestigkeit werden Risslankenzuverlässigmiteinanderverklebt.
• ZuverwendendePacker:
StoJet P 106, StoJet P 110,
StoJet P 113 und StoJet K 300.
StoJet IHS 93
StoJet IHS 93 ist ein lösemittelfreies,
nicht pigmentiertes und niedrigviskoses 2-komponentiges Injektionsharz auf Epoxidharzbasis. StoJet IHS
93 ist fremdüberwacht und nach ZTVING für das Schließen, Abdichten und
kraftschlüssige Verbinden trockener
RissezertiiziertundvonderBASt
gelistet. Durch seine niedrige Viskosität und gute Kapillaraktivität ist
StoJet IHS 93 besonders zum Füllen
von feinen Rissen geeignet. Durch die
hohe Zugfestigkeit und den geringen
Volumenschwund von StoJet IHS 93
werdenRisslankenkraftschlüssig
miteinander verbunden.
• ZuverwendendePacker:
StoJet P 210, StoJet P 214 und
StoJet K 300.
12 | Injektionsprodukte
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Die Polyurethanharze
Mineralische Injektionsprodukte
StoJet PIH 100
StoJet PIH 100 ist fremdüberwacht
und nach ZTV-ING für das Abdichten
unddehnfähigeVerbindenzertiiziert
und von der BASt gelistet. StoJet
PIH 100 ist für die Injektion in trockene, feuchte und wasserführende
Risse geeignet. In unter Druck wasserführenden Risse ist zunächst die Wasserzufuhr mit einer Injektion von
StoJet PU VH 100 zu unterbrechen.
StoCrete ZL
StoCrete ZL ist ein kunststoffvergütetes, zementgebundenes Füllgut. Es
kommt beim kraftschlüssigen Füllen
von Hohlräumen und Rissen größer
0,8 mm in Beton zum Einsatz. StoCrete ZL schließt, füllt und dichtet
trockene und feuchte Risse und Hohlräume in Beton. Trockene Risse müssen über die Packer vorgenässt werden. Durch Injektion von StoCretec ZL
wird die Druckfestigkeit von hohlraumreichem Beton erhöht. Die Injektion wird im Niederdruckverfahren
durchgeführt. Die Injektionsdrücke
betragen dabei 1 bis 10 bar. StoCrete
ZL zeichnet sich durch höchste Fließfähigkeit und bleibende Homogenität,
hohe Eindringtiefe – auch bei feinen
Rissen – sowie geringen Volumenschwund aus.
• ZuverwendendePacker:
StoJet P 413 und StoJet K 400.
StoJet PIH NV
StoJet PIH NV ist durch seine sehr
niedrige Viskosität und lange Verarbeitungszeit besonders für die
Schlauchinjektion und zur Injektion
feiner Risse geeignet. Bei niedrigen
Temperaturen kann StoJet PIH NV
durch Zugabe eines speziellen Katalysators beschleunigt werden. StoJet
PIH NV eignet sich zum Abdichten
und dehnfähigen Verbinden trockener, feuchter und wasserführender
Risse. Bei unter Druck wasserführenden Rissen wird die Wasserzufuhr
zunächst mit StoJet PU VH 100 gestoppt und der Riss anschließend mit
StoJet PIH NV abgedichtet.
StoJet PU VH 100
StoJet PU VH 100 ist fremdüberwacht
und nach ZTV-ING als schnellschäumendesPUR(SPUR)fürdievorübergehende Verminderung des Wasserzulusseszertiiziertundgelistet.Zur
dauerhaften Abdichtung ist der Riss
anschließend mit StoJet PIH 100 oder
PIH NV zu füllen.
• ZuverwendendePacker:
StoJet P 210 und StoJet P 214.
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Injektionsprodukte | 13
Die Arbeitsschritte im Beispiel
Wie am besten vorgegangen wird
1
Untergrundvorbereitung
4
Kegelnippel einschrauben
7
2
3
Packer kleben
5
Injektion
Verdämmen
6
Nachinjektion
Reinigung von Werkzeugen,
Geräten und Maschinen
StoDivers EV 100
Zur Reinigung von mit Epoxidharz bzw.
Polyurethanharz verschmutzten Arbeitsgeräten.
StoJet NR
Nachreiniger und Konservierungsmittel
für die Injektionsanlage.
Verdämmung entfernen
14 | Arbeitsschritte
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Maschinen und Geräte
Technik erleichtert die Arbeit
Stellt sich bei der Sanierung eines
Betonbauwerks die Aufgabe, Risse
reibungslos und sicher zu füllen, ist
zuverlässige Maschinentechnik unverzichtbar. Empfohlene, weil bewährte
Hersteller und Lieferanten rüsten den
Proimiterstklassigen,hochefizienten Geräten aus.
Injektionspumpen für
Reaktionsharze:
WIWA Wilhelm Wagner
GmbH & Co. KG
Gewerbestraße 1-3
35633 Lahnau
Telefon 06441 6090
[email protected]
www.wiwa.de
Greifkupplungen, Schiebekupplungen, Zubehör:
PPW-POLYPLAN-WERKZEUGE GmbH
Riekbornweg 20
22457 Hamburg
Telefon 04055 97260
www.polyplan.com
Injektionspumpen und Rührwerke
für Zementleim:
DESOI GmbH
Gewerbestraße 16
36148 Kalbach-Mittelkalbach
Telefon 06655 96360
www.desoi.de
Die konkreten technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Geräte | 15
StoCretec GmbH
Vertriebsregionen Deutschland
Gutenbergstraße 6
Zentrale
Telefon 06192 401-0
Telefax 06192 401-325
Technisches InfoCenter
Telefon 06192 401-104
Telefax 06192 401-105
[email protected]
www.stocretec.de
Hauptsitz
Sto AG
Ehrenbachstraße 1
79780 Stühlingen
Telefon 07744 57-0
Telefax 07744 57-2178
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Sto AG
Sto AG
Sto AG
Vertriebsregion
Vertriebsregion Mitte
Vertriebsregion
Baden-Württemberg
Ullsteinstraße 98–106
Nordrhein-Westfalen
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12109 Berlin-Tempelhof
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Telefax 0771 804-206
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Telefax 0221 70925-148
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Sto AG
Sto AG
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Vertriebsregion Nord
Vertriebsregion Rhein-Main
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Am Knick 22-26
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