Schutz der Bausubstanz mit Tiefenhydrophobierung

Betonbauwerke sichern, Werte erhalten

Schutz der Bausubstanz mit Tiefenhydrophobierung

Stahlbeton ist alles andere als dauerhaft. Die aktuellen Zahlen von Bauschäden und der dadurch zunehmende Instandsetzungsbedarf zeigen dies deutlich. Expositionen wie Witterung, Temperaturschwankungen oder aggressive Schadstoffe reduzieren die Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken. In den Beton eindringendes Wasser verursacht Schäden, die sich sowohl auf die Standsicherheit und Funktionalität als auch auf die Optik des Bauwerkes auswirken. Durch präventive Maßnahmen können Stahlbetonbauwerke dauerhaft geschützt werden.

Wie gelangen Wasser und Schadstoffe in den Beton?

Viele Schadenmechanismen, so auch die chloridinduzierte Bewehrungskorrosion, sind mit dem Transport von Wasser in die Betonrandzone verbunden. Doch wie gelangt das Wasser dort hin? Zementgebundene Werkstoffe verfügen über ein Porensystem, welches als Transportweg für Wasser sowie Tausalzlösungen in die Betonrandzone dient. Die Betonrandzone besitzt dabei im Vergleich zum Kernbeton eine höhere Kapillarporosität und somit eine höhere Wasserdurchlässigkeit. Das Wasser dient als Transportmedium für wasserlösliche Schadstoffe, z.B. für Chloride aus Tausalzen.

Wie kann man das Eindringen von Schadstoffen und Wasser verhindern?

Die Tiefenhydrophobierung stellt eine leistungsfähige Schutzmaßnahme gegen das Eindringen von Wasser und in Wasser gelösten Schadstoffen dar. Im Vergleich zur Hydrophobierung, welche nur an der Oberfläche wirkt, dringt die Tiefenhydrophobierung mehrere Millimeter tief in die Betonrandzone ein. Das kapillare Saugvermögen der porösen Betonrandzone wird „ausgeschaltet“.

Hierbei kommen hochviskose, nicht wässrige Systeme zum Einsatz, welche auf Silanen basieren. Diese Silane werden nach der Applikation durch kapillares Saugen in die Betonrandzone transportiert. Während des Transports reagieren diese mit dem an den Poreninnenwänden kondensierten Wasser. In einem weiteren Reaktionsschritt vernetzen sich die so entstandenen Silanole untereinander und mit der Porenwand zu Polysiloxanen. Diese Polysiloxane bilden eine hydrophobe, chemisch mit dem Zementstein verbundene Schicht.

StoCryl HG 200 bietet zuverlässig dauerhaften Schutz

Mit dem Ziel eine deutliche Steigerung der Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit konventioneller hydrophobierender Imprägnierungen zu erreichen, entwickelte StoCretec die Tiefenhydrophobierung StoCryl HG 200. „Für unsere Tiefenhydrophobierung verwenden wir ein langkettiges Silan, welches sehr langsam seine Oberflächenspannung verändert und dadurch eine lange Eindringdauer hat.“, erklärt Ing. Hagen Lehmann, zuständiger Produktmanager von StoCretec.

StoCryl HG 200 ist kein flüssiges Produkt bzw. keine Creme, sondern ein Gel. „Dieses Gel ist so standfest, dass circa 1 Liter Material über mehrere Stunden an der Oberfläche zur Verfügung steht. Das große Wirkstoffdepot ermöglicht es, die lange Eindringdauer von StoCryl HG 200 optimal auszunutzen und diese enorm hohe, wirksame Eindringtiefe von ca. 6 mm bei einer normal saugenden Betonoberfläche zu erreichen.“, so Lehmann. An den standardisierten Betongrundkörpern für die Erstprüfung nach EN 1504-2 wurden Eindringtiefen von deutlich über 20 mm ermittelt.

Trotz der großen Eindringtiefe bleibt die Betonrandzone wasserdampfdurchlässig. Die Trocknungsgeschwindigkeit eines mit StoCryl HG 200 tiefenhydrophobierten Betons erreicht mehr als 90 Prozent der Trocknungsgeschwindigkeit unbehandelter Referenzbetone.

Langzeituntersuchungen bestätigen Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit

Um die dauerhafte Wirksamkeit der Tiefenhydrophobierung zu bestätigen, wurden von StoCretec Langzeituntersuchungen an mit StoCryl HG 200 tiefenhydrophobierten Stahlbetonbrücken beauftragt. Fazit der Untersuchungen war, dass nach fünf Jahren keinerlei Veränderungen stattfanden. Wirkstoffgehalt und -verteilung waren unterverändert. Trotz der starken Tausalzbelastung im Sprüh- und Spritzwasserbereich einer stark befahrenen Bundesstraße konnte kein erhöhter Chloridgehalt im Beton festgestellt werden. Die Karbonatisierungstiefe lag deutlich unter den bei dieser Exposition und Betongüte zu erwartenden Werten. Die Ergebnisse der Langzeituntersuchungen untermauern die Wirksamkeit und die Dauerhaftigkeit der Tiefenhydrophobierung als präventive Schutzmaßnahme für Betonbauwerke.