Das Anbringen einer chemischen Versiegelung auf gesundem Beton und das Anbringen derselben Versiegelung auf rissigem Beton sind zwei Vorgänge mit sehr unterschiedlichen Anforderungen. Rissiger Beton verändert die Verteilung der Spannungen um die Verankerung, verringert die Lastübertragungsfläche und setzt das Harz Bewegungen aus, die das intakte Material nicht erfährt. Die Harze, die Verankerungstiefen und die Sicherheitsfaktoren ändern sich, und das Ignorieren dieser Parameter führt zu unterdimensionierten Befestigungen.
ETA-Zulassung für rissigen Beton: Was die Angabe “cracked concrete” wirklich ändert
Der Unterschied zwischen rissigem und nicht rissigem Beton ist kein bloßes Detail des technischen Datenblatts. Die Europäischen Technischen Bewertungen (ETA) klassifizieren die Versiegelungsharze nach Optionen, die ihren Anwendungsbereich festlegen. Nur die ETA-zugelassenen Harze der Optionen 1 oder 2 gemäß der EAD dürfen auf rissigem Beton verwendet werden für sicherheitsrelevante strukturelle Befestigungen. Ein Harz, das nur für nicht rissigen Beton zugelassen ist, verliert jede Leistungsgarantie, sobald ein Riss die Verankerungszone durchquert.
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Mehrere Hersteller (Hilti, Fischer, Würth, INDEX) veröffentlichen ETAs, in denen diese Angabe klar erscheint. Vor dem Kauf einer Kartusche bleibt die Überprüfung der Zulassungsstufe auf dem Produktdatenblatt der erste Reflex. Ein Artikel, der die chemische Versiegelung für rissigen Beton auf Easy Home detailliert, präzisiert die Überprüfungen, die in diesem speziellen Punkt durchgeführt werden müssen.
In Abwesenheit dieser Zulassung gelten die vom Hersteller angegebenen zulässigen Lastwerte einfach nicht. Eine Versiegelung mag kurzfristig halten, aber das Harz wurde nicht getestet, um den zyklischen Bewegungen eines aktiven Risses standzuhalten.
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Charakterisierung der Risse im Beton vor chemischer Versiegelung
Die aktuellen Versionen des Eurocode 2, Teil 4 (EN 1992-4), verlangen eine spezifische Überprüfung der Verteilung und der Öffnung der Risse vor jeder Dimensionierung einer chemischen Verankerung. Die Rissbreite, ihre Position im Verhältnis zur Verankerung und ihr Charakter (permanent oder evolutiv) bestimmen die Berechnung.
Öffnungsbreite und Art des Risses
Ein über Jahre stabilisierter Schrumpfriss verhält sich nicht wie ein struktureller Riss, der sich unter Last weiter öffnet. Zu identifizieren, ob der Riss aktiv oder passiv ist, beeinflusst die Wahl des Harzes und die Dimensionierung der Verankerung. Bei einem aktiven Riss besteht die Gefahr, dass klassische starre Harze (Polyester) durch mechanische Ermüdung abplatzen.
Die Rückmeldungen aus dem Feld divergieren hinsichtlich der akzeptablen Grenzbreite. Die ETA-Datenblätter erwähnen Referenzrissöffnungen, die während der Tests verwendet wurden, aber jede Baustelle weist unterschiedliche Bedingungen auf. Eine visuelle Inspektion reicht nicht immer aus: Ein Rissmessgerät oder ein Vergleichsmessgerät ermöglicht es, die Entwicklung im Laufe der Zeit zu quantifizieren.
Position des Risses im Verhältnis zum Bohrloch
Ein Riss, der das Bohrloch in der Mitte durchquert, hat einen viel nachteiligereren Effekt als ein tangentialer Riss. Das Harz muss dann einen variablen Raum füllen und die Haftung an zwei Lippen aufrechterhalten, die sich unabhängig bewegen können. Die Reinigung des Lochs wird ebenfalls schwieriger, da Bohrspäne sich im Riss ansammeln und die Harz-Beton-Oberfläche kontaminieren.
Verankerungstiefe und Sicherheitsfaktoren bei rissigem Beton
Die technischen Leitfäden für chemische Verankerungen (INDEX Fixing Systems und andere) geben an, dass bei rissigem Beton die Verankerungstiefe erhöht oder die zulässigen Lasten im Vergleich zum gleichen Produkt auf gesundem Beton reduziert werden müssen. Die partiellen Sicherheitsfaktoren, die aus den europäischen Bewertungen abgeleitet sind, sind ungünstiger, was sich konkret in längeren Gewindestangen oder größeren Durchmessern niederschlägt.
Die Anwendung der Lastwerte aus der Tabelle “nicht rissiger Beton” eines technischen Datenblatts auf einen rissigen Untergrund führt zur Unterdimensionierung der Befestigung. Dieser Fehler ist häufig bei Monteuren, die nur die erste Seite des Produktdatenblatts konsultieren, ohne die Gültigkeitsbedingungen zu überprüfen.
- Überprüfen Sie in der ETA die spezifische minimale Verankerungstiefe für rissigen Beton, die oft die für gesunden Beton angegebene überschreitet
- Wenden Sie die erhöhten partiellen Sicherheitsfaktoren an, die im Eurocode 2, Teil 4, für Verankerungen in rissigen Zonen vorgesehen sind
- Passen Sie den Bohrdurchmesser und die Länge der Gewindestange (oder des Bolzens) an die korrigierten Werte des Herstellers an
Hybridharze auf Vinylesterbasis ohne Styrol: tatsächlicher Nutzen bei rissigem Beton
Die Harze der neuesten Generation, insbesondere die hybriden Vinylester-Technologien ohne Styrol, weisen mechanische und chemische Eigenschaften auf, die sie besser für rissigen Beton geeignet machen als klassische Polyester. Ihre Restflexibilität nach der Polymerisation ermöglicht es ihnen, Mikrobewegungen eines Risses besser zu absorbieren, ohne dass es zu einem abrupten Haftungsverlust kommt.
Diese Harze bieten auch den Vorteil eines breiteren Temperaturbereichs für die Verarbeitung und einer oft kürzeren Polymerisationszeit bei niedrigen Temperaturen. Auf einer Außenbaustelle im Winter kann der Verhaltensunterschied zwischen einem Standard-Polyesterharz und einem hybriden Vinylester erheblich sein.
Der Aufpreis pro Kartusche ist jedoch erheblich. Für eine nicht strukturelle Befestigung (kleine Ausrüstung, Beschilderung) kann ein standardmäßiges, für rissigen Beton zugelassenes Harz ausreichen. Die Wahl des Harzes hängt vom Last-Riss-Verhältnis ab, nicht nur vom Preis.
Reinigung des Bohrlochs: erhöhte Anforderungen bei rissigem Untergrund
Auf gesundem Beton genügen in der Regel ein Ausblasen und eine Bürstung in zwei Durchgängen. Auf rissigem Beton wandert der Bohrstaub in die Unebenheiten des Risses und bleibt an den Wänden des Lochs hängen. Wenn diese Schicht von Ablagerungen nicht entfernt wird, haftet das Harz am Staub und nicht am Beton.
- Verwenden Sie eine manuelle Blaspumpe oder einen trockenen Luftkompressor (kein ölhaltiger Luft) zum Ausstoßen feiner Ablagerungen
- Bürsten Sie mit einer geeigneten Drahtbürste für den Durchmesser des Lochs und führen Sie mindestens zwei Hin- und Rückgänge durch
- Wiederholen Sie den Blas- und Bürstzyklus mindestens zweimal: der erste Durchgang löst, der zweite entfernt
- Überprüfen Sie visuell, dass der Boden des Lochs frei von kompaktem Staub ist, bevor das Harz injiziert wird
Ein Injektionssieb (Filtermanschette) ist in hohlen oder stark beschädigten Materialien erforderlich, um das Harz während der Polymerisation an Ort und Stelle zu halten. Bei rissigem Beton mit offenen Hohlräumen verhindert das Sieb, dass das Harz vor dem Aushärten durch den Riss entweicht.
Die chemische Versiegelung auf rissigem Beton toleriert keine Unschärfe. Jeder Parameter, von der Zulassung des Harzes bis zur Reinigung des Lochs, interagiert mit den anderen. Das Vernachlässigen eines von ihnen macht die getroffenen Vorsichtsmaßnahmen für die anderen hinfällig, und die Befestigung wird zu einer strukturellen Unbekannten anstelle einer berechneten Verankerung.