(OS-)Beschichtungsysteme

Die folgenden Oberflächenschutzsysteme (= OS) werden von den Unternehmen der HWP-Gruppe in der Regel als ganzheitliche Systeme im Zuge umfangreicherer Sanierungsmaßnahmen ausgeführt:

  • Beschichtungssysteme nach RiLi-SIB
  • Abdichtungssysteme
  • Markierungsarbeiten

Beschichtungssysteme nach RiLi-SIB

Insbesondere Parkflächen sind speziellen Beanspruchungen ausgesetzt: Der ständige, schnelle Wechsel zwischen Beschleunigen, Bremsen und seitwärts auftretenden Kurven-Kräften stellt hohe Ansprüche an die Oberfläche. Dazu kommen die chemischen Belastungen durch Öl- und Treibstoffreste, Tausalz etc., sowie die witterungsbedingt unterschiedlichen Bedingungen auf den Außen- und Innendecks.

Des Weiteren spielt natürlich auch die Haltbarkeit eines Oberflächenschutzsystems eine entscheidende Rolle. Untergrundhaftung (Adhäsion), mechanischer Abrieb und das Alterungsverhalten der eingesetzten Polymere (= Versprödung, Verlust an Elastizität) sind unvermeidlich, können aber von der Planungsseite aus minimiert werden.

Abdichtungssysteme (Tedema-Linzenznehmer / OS 11 / OS 10)

Hierbei handelt es sich um eine Dichtungsschicht mit hoher Rissüberbrückung unter Schutz- und Deckschichten für begeh- und befahrbare Flächen. Hauptsächlich findet dieses System Anwendung in Bereichen von Betonbauteilen mit Trennrissen und planmäßiger mechanischer Beanspruchung, wie beispielsweise:

  • Brücken,
  • Trog- und Tunnelsohlen sowie
  • Parkdecks

Markierungsarbeiten

Nach erfolgten Beschichtungs- bzw. Sanierungsarbeiten vornehmlich in Parkhäusern führen wir eventuell nötige Boden-Markierungsarbeiten gleich mit aus. Unsere Bandbreite reicht dabei von einfachen Fahrbahnstreifen, Pfeilen u.ä. bis hin zu komplexen Logos, Parktaschen oder Emblemen, die vielfarbig entweder mit Schablonen in den Betonboden eingearbeitet oder per aufgelegter Folie appliziert und anschließend fixiert werden.

Spritzbeton

Spritzbeton

Bewehrungen aufbauen, mit Schalungen ummanteln, Beton anmischen, in die Schalung füllen und dann verdichten – das ist das übliche Verfahren. Aber es müsste doch auch einfacher gehen! Die Lösung ist denn auch so einfach wie genial:

Das Spritzbeton-Verfahren führt alle Aufbereitungsvorgänge in einem einzigen, fortlaufenden Prozess durch – kommt also ganz ohne die Arbeitsschritte Schalung und Verdichtung aus: Der Beton wird einfach mit so viel Druck auf die zu betonierende Fläche aufgeblasen, dass er dadurch auch verdichtet wird. Der Untergrund kann vorher mit Stahl-Bewehrungen präpariert sein, muss es aber nicht: Ggf. können dem Betongemisch Stahl- oder synthetische Fasern beigemengt werden, die für die nötige Armierung sorgen.

Durch diese Vorteile ist Spritzbeton sehr flexibel und mit deutlich weniger Arbeitsvorbereitung einsetzbar.

Es gibt zwei Verfahren: Beim Nassspritzbetonieren wird die Betonmasse bereits vor der Verspritzung angemischt. Das ist besonders wirtschaftlich, weil es weniger Rückprall erzeugt, d.h., dass weniger der aufgespritzten Masse auf dem Boden landet statt auf Wand oder Decke. Das spart Material. Außerdem erlaubt das Nassspritzen einen geringeren Düsenabstand zum Untergrund: Schmalere Gerüste können eingesetzt werden und sparen ebenfalls Kosten.

Beim Trockenspritzverfahren gelangen die Materialien in Pulverform per Druckluft an die Spritzdüse. Erst dort werden sie mit Wasser benetzt. Das Trockenspritzverfahren ermöglicht große Förderweiten und -höhen, eine etwaige Unterbrechung des Prozesses ist unproblematisch und der Verdichtungsgrad ist hoch und gleichmäßig. Allerdings entstehen mit bis zu 25% Rückprall auch deutlich höhere Verluste als beim Nassspritzbeton.

In diesem Kapitel stellen wir verschiedene Anwendungsbereiche vor, bei denen Spritzbeton zum Einsatz kommt: Der –> Massenspritzbeton, die –> Spritzbeton-Verstärkung sowie die –> klassische Betoninstandsetzung.

Massenspritzbeton

Massenspritzbeton

Wegen seines verfahrensbedingt guten Verbundes zu Untergrund und Bewehrung eignet sich Spritzbeton ausgezeichnet für Betonsanierungen und -verstärkungen – auch auf größeren Flächen und in größeren Mengen. Das jedoch sind geringe Quantitäten verglichen mit den Massen, die beispielsweise bei einer Baugruben-, einer Hangsicherung oder im Tunnelbau verbaut werden:

Hier müssen Schichtdicken von bis zu mehreren Dezimetern und Flächen von Hunderten oder Tausenden Quadratmetern realisiert werden! Mit Massenspritzbeton.

Dabei wird zunächst sehr schnell eine dünne Schicht Spritzbeton aufgetragen, die dann Lage um Lage weiter aufgebaut wird, ggf. armiert durch eingebettete Bewehrungen.

Wird eine Baugrube mit einer sog. „aufgelösten“ Bohrpfahlwand gesichert, werden an den Baugrubenwänden zunächst massive Betonpfähle hochgezogen: Die Abstände zwischen diesen Betonpfählen können dann mit größeren Mengen Spritzbeton ausgefacht werden.

Spritzbeton-Verstärkung

Spritzbeton-Verstärkung

Die Bautätigkeit verlagert sich heute mehr und mehr auf den Bestand: Bereits Bestehendes wird umgebaut und neuen Nutzungen erschlossen. Solche Nutzungsänderungen machen oft eine Verstärkung von Bauteilen nötig. Beispiel: In einem Obergeschoss, das normalerweise auf 200 kg/qm (privat & Gewerbe) oder 500 kg/qm (Industrie) Last ausgelegt ist, soll ein Archiv einziehen – oder ein Schwimmbad. Das entspricht einer Mehrbelastung, für die die ursprüngliche Statik nicht ausgelegt ist. Aber auch Alterung, Abnutzung und Verschleiß können eine nachträgliche Verstärkung nötig machen.

Dies kann dadurch geschehen, dass das Bauteil zunächst mit einer Stahl-Armierung ummantelt wird, die dann in eine Schicht Spritzbeton eingebettet wird. Der so entstehende Verbund ist so stark, dass das verstärkte Bauteil sich in statischer Hinsicht so verhält, als wäre es bereits ursprünglich für diese neue, höhere Belastung ausgelegt gewesen.

Klebeverbindungen

Klebeverbindungen

Die o.g. Verstärkung durch armierten Spritzbeton kann jedoch auf Grenzen stoßen. Wenn das Bauteilgewicht bzw. die Bauteildicke gewisse Dimensionen nicht überschreiten darf, müssen alternative Verfahren eingesetzt werden – Beispiel:

Ein Unterzug (≈ Deckenbalken) muss verstärkt werden. Ein Auftrag von armiertem Spritzbeton jedoch würde seinen Querschnitt in nicht akzeptablem Maße wachsen lassen: Die Höhe des unter ihm liegenden Raumes würde einfach zu stark reduziert. Er wäre zu niedrig.

Wenn es wie in diesem Fall also im wahrsten Sinne des Wortes „zu eng wird“ für eine klassische Spritzbeton-Verstärkung, kommen geklebte Bewehrungen zum Einsatz:
Statische

Verstärkung mit CFK und Stahllamellen

Lamellen aus Stahl oder kohlenstoffverstärktem Kunststoff (CFK) werden in der Zone der Zugkräfte auf den Beton oder in Schlitze im Beton geklebt und wirken „wie ein Gürtel“: Sie halten den Beton auch bei zusätzlicher Zugbelastung zusammen. Diese Lösungen sind optisch sehr elegant, da sie die ursprünglichen Bauteilquerschnitte nicht vergrößern. Sie müssen allerdings mit einer zusätzlichen Brandschutzschicht versehen werden.

Wenn die Oberfläche eines Bau-Untergrundes in sich keinen festen Halt hat, wenn das Erdreich bröckelt und rutschgefährdet ist, muss man eben in die Tiefe gehen. Die Injektionsverdübelung, auch „Bodenvernagelung“ genannt, ist für feuchte, mitteldicht gelagerte Böden geeignet und wird dort zur Sicherung von unregelmäßig verlaufenden Hängen eingesetzt sowie für Baugruben, die ohne Verbau gesichert werden sollen.

Per Bohrer werden Löcher in den Boden eingebracht, in die dann mit Hilfe von Kartuschen Strahlbewehrungen einbetoniert werden. So entsteht ein Feld von pfahlförmigen Gebilden, zwischen denen dann Spritzbeton aufgebracht wird, ggf. bewehrt mit Baustahlmatten. Diese Spritzbetonschicht spannt sich wie eine Haut über den losen Untergrund und gibt ihm Halt: Die so entstehende Schutzschicht hat eine Tragkraft, die durchaus derjenigen einer Schwergewichtsmauer entspricht.

Das Injektionsdübel-Verfahren wird auch zur nachträglichen Bewehrung von Spritzbeton-Schichten eingesetzt (vgl. Betonhaut „festnageln“).

Da die folgenden Oberflächenschutzsysteme (= OS nach RiLi-SIB) von den Unternehmen der HWP-Gruppe in der Regel als ganzheitliche Systeme im Zuge umfangreicherer Sanierungsmaßnahmen ausgeführt werden, haben wir sie hier in einem Kapitel zusammengefasst. Es handelt sich dabei um:

  • Beschichtungssysteme nach RiLi-SIB
  • Abdichtungssysteme
  • Markierungsarbeiten

Beschichtungssysteme nach RiLi-SIB

Insbesondere Parkflächen sind speziellen Beanspruchungen ausgesetzt: Der ständige, schnelle Wechsel zwischen Beschleunigen, Bremsen und seitwärts auftretenden Kurven-Kräften stellt hohe Ansprüche an die Oberfläche. Dazu kommen die chemischen Belastungen durch Öl- und Treibstoffreste, Tausalz etc., sowie die witterungsbedingt unterschiedlichen Bedingungen auf den Außen- und Innendecks.

Des Weiteren spielt natürlich auch die Haltbarkeit eines Oberflächenschutzsystems eine entscheidende Rolle. Untergrundhaftung (Adhäsion), mechanischer Abrieb und das Alterungsverhalten der eingesetzten Polymere (= Versprödung, Verlust an Elastizität) sind unvermeidlich, können aber von der Planungsseite aus minimiert werden.

Abdichtungssysteme (Tedema-Linzenznehmer / OS 11 / OS 10)

Hierbei handelt es sich um eine Dichtungsschicht mit hoher Rissüberbrückung unter Schutz- und Deckschichten für begeh- und befahrbare Flächen. Hauptsächlich findet dieses System Anwendung in Bereichen von Betonbauteilen mit Trennrissen und planmäßiger mechanischer Beanspruchung, wie beispielsweise:

  • Brücken,
  • Trog- und Tunnelsohlen sowie
  • Parkdecks.

Markierungsarbeiten

Nach erfolgten Beschichtungs- bzw. Sanierungsarbeiten vornehmlich in Parkhäusern führen wir eventuell nötige Boden-Markierungsarbeiten gleich mit aus. Unsere Bandbreite reicht dabei von einfachen Fahrbahnstreifen, Pfeilen u.ä. bis hin zu komplexen Logos, Parktaschen oder Emblemen, die vielfarbig entweder mit Schablonen in den Betonboden eingearbeitet oder per aufgelegter Folie appliziert und anschließend fixiert werden.

Historische Bauwerke wie:

  • Kirchen
  • Schlösser
  • Festungen & Burgen
  • Stadtmauern
  • Gewölbe
  • und andere historische Bauwerke

sind zu einem großen Teil aus Naturstein (z.B. Sandstein) errichtet und sind einige hundert Jahre alt. Sie sind oft besonderen Belastungen ausgesetzt wie beispielsweise statischen Veränderungen des Gebäudes durch Fundamentverformungen und damit verbundene Setzungen, Risse durch Ermüdung des Mauerwerks, Deckendurchbiegungen, hohen Regen- und Salzbelastungen durch einen fehlenden Außenputz und vielem mehr.

Natursteinmauerwerk kann als Trockenmauerwerk, Bruchsteinmauerwerk mit Mörtel, als Schichtenmauerwerk oder auch als Verblendmauerwerk ausgeführt werden.

Bei der Instandsetzung ist Kenntnis über den Aufbau des Mauerwerks wichtig. Man unterscheidet ein einschaliges, zweischaliges oder dreischaliges Mauerwerk. Darüber hinaus spielt die Bauteildicke eine Rolle sowie die Art der Befüllung im Kern. Die Festigkeit des Mörtels und Steins sowie auch dessen chemische Zusammensetzung sind ebenfalls von Bedeutung.

Die HWP führt die Instandsetzung historischer Bauwerke bestandsschonend und unter Berücksichtigung denkmalpflegerischer Gesichtspunkte aus:

Je nach Schaden sind die Fugen zu säubern und auszuräumen, die Fläche ist zu strahlen und zu reinigen. Die Neuverfugung kann maschinell im Spritzverfahren oder von Hand erfolgen.
Risse und Hohlräume müssen geschlossen werden. Die Wahl des Injektionsguts richtet sich nach den vorhandenen Bedingungen.
Mittels der Vernadelung kann beispielsweise mehrschaliges Mauerwerk wieder instandgesetzt werden. Es werden Bohrungen getätigt, in die die Nadelanker eingesetzt werden. Anschließend werden die Bohrungen verfüllt. Hierdurch verbindet sich das Mauerwerk mit dem Stahl der Nadelanker, so dass gerissene Mauerwerksbereiche wiederhergestellt werden.
Das Anbringen einer Spritzschale ist ebenfalls eine Instandsetzungsmaßnahme von Mauerwerk (bewehrt oder unbewehrt).
Des Weiteren sind oft defekte Steine auszutauschen.

Instandsetzung von Gewölben: Bei alten Gewölben müssen irgendwann die Auflager verstärkt, Anker eingebaut oder eine Schrägverspannung angeordnet werden. Eingestürzte Gewölbeteile müssen aufgemauert und vernadelt werden

Es brennt!“ … diese Risiko ist jedem Laien bewusst – zumindest für Holzbauten. Dass ein Brand aber auch für Stahlkonstruktionen katastrophale Folgen haben kann, ist der breiten Öffentlichkeit erst am 11. September 2001 auf furchtbare Weise bewusst geworden: In New York sackten zwei riesige, über Jahrzehnte stabile Stahlglaskonstruktionen plötzlich kraftlos in sich zusammen. Der Grund: Überschreitet eine Brandeinwirkung eine Zeit X und/oder eine Temperatur Y versagt auch der beste Brandschutz. Folge: Der nun ungeschützte Stahl verliert schon nach nur 5 bis 10 Minuten seine Stabilität und Tragfähigkeit.

Im Bereich des Brandschutzes wird nicht nur zwischen den zu schützenden Materialien unterschieden, meist Holz und Stahl, sondern auch zwischen Brandschutzbeschichtungen und Brandschutzverkleidungen. Welches System zum Einsatz kommen sollte, hängt von den baulichen Gegebenheiten des zu schützenden Objektes ab. Außerdem erfordern die Übergänge zwischen Bauteilen und Bauabschnitten besonderen Schutz, um einem Brand den Web abzuschneiden. Dieser Schutz wird durch Brandschutzfugen und Brandabschottungen gewährleistet.

Die klassische Betoninstandsetzung folgt immer denselben 7 Schritten:

  1. Zunächst muss der Beton von trennend wirkenden (z.B. gelockerten) Bestandteilen befreit werden. Das geschieht i.d.R. per Hochdruckwasserstrahlen.
  2. Dann wird schadhafter Beton entfernt, was oft durch Stemmen realisiert werden kann.
  3. Stemmen ist in vielen Fällen auch das Mittel der Wahl, um korrodierte Bewehrungen freizulegen.
  4. Dann folgt das Entrosten per Sandstrahl (bis SA 2 ½).
  5. Schutz vor erneuter Korrosion der Bewehrung gewährleistet ein mineralischer Korrosionsschutz.
  6. Schließlich werden Schad- und Ausbruchstellen geschlossen – das nennt sich „Reprofilieren“.
  7. Eine je nach Beanspruchung spezifische Oberflächenbeschichtung schließt die klassische Betoninstandsetzung ab.

BRANDSCHUTZBESCHICHTUNGEN

Gnadenfrist FÜR STAHLtragwerke

Oberhalb von ca. 500°C verliert Stahl seine Stabilität und Tragfähigkeit. Ziel ist es deshalb, im Brandfall die Temperatur möglichst lang unter diesem Wert zu halten – und damit die Tragfähigkeit des Stahls so lange wie möglich zu erhalten.

Die Brandschutzsysteme zur Stahlbeschichtung sorgen bei direkter Hitzeeinwirkung durch Bildung einer mikroporösen, wärmeisolierenden Dämmschicht dafür, dass Stahlstützen, -träger und -fachwerke länger standhalten. Die Stahlkonstruktionen werden durch die Beschichtungen mindestens 30 bzw. 60 Minuten vor Wärmeeinwirkung geschützt. Dadurch wird eine Feuerwiderstandsklasse F 30 bzw. F 60 gemäß DIN 4102 erreicht. Dekorative Überzugslacke setzen gestalterischen Wünschen keine Grenzen.

Schaumige Chance FÜR HOLZkonstruktionen

Holzträger verkohlen zwar, behalten ihre Tragfähigkeit jedoch länger als ungeschützter Stahl. Dadurch, dass diese natürliche Widerstandskraft so lange wie möglich geschützt wird, kann die Gesamt-Feuerwiderstandszeit deutlich verlängert werden.

Dazu bildet unser Brandschutzsystem zur Holzbeschichtung im Brandfall eine 4 bis 5 cm dicke, hitzeabweisende Schaumschicht, die das Ausbreiten des Feuers für eine bestimmte Zeit eindämmt: Beschichtetes Holz wird sogar als „schwer entflammbar“ eingestuft, weil sich die natürliche, feuerresistente Eigenschaft des Holzes und der Zeitgewinn durch die Beschichtung ergänzen – die Holzkonstruktion bleibt länger erhalten: Zeit, die Leben und Güter rettet!

Brandschutzspritzputz

Er ist die Allzweckwaffe im Einsatz gegen die Brandgefahr: Ein Gemisch aus Alumino-Silikat, Bindemitteln und Brandschutzzusätzen, das per Spritzverfahren aufgetragen bis in die kleinste Ecke kommt. Darüber hinaus ist dieser Spritzputz nicht nur ein hochwirksamer, vielfältig einsetzbarer Brandschutz, sondern sorgt gleichzeitig auch für Wärmedämmung und Schallschutz.

Brandschutzspritzputz kommt an Trägern und Stützen, auf Trapezblechen und an Lüftungsleitungen sowie an Holzbalken- und Betondecken zum Einsatz: So ermöglicht dieses Verfahren z.B. im Gegensatz zu einer Brandschutzverkleidung, die konkav gewölbten Gefache einer Kappendecke oder die rechteckigen Gefache einer Rippendecke unüberdeckt sichtbar zu halten.

Wirtschaftlich ganz besonders interessant ist ein Brandschutzspritzputz, wenn durch eine Umnutzung zwar eine neues Brandschutzkonzept erfüllt werden muss, sich jedoch eine statische Ertüchtigung erübrigt – Beispiel:

Ein ehemaliges Industriegebäude. Im Erdgeschoss ein Laden, darüber eine Wohnung, ein Loft. Bisher. Nun soll in dieses Loft eine Druckerei einziehen mit schweren Maschinen etc. Damit sind geänderte Bandschutzbedingungen verbunden. Das kann nun zwar mit einer Beton-Verstärkung realisiert werden, womit gleichzeitig eine statische Aufrüstung realisiert würde – aber: Die Träger und Stützen der unteren Geschosse sind so großzügig dimensioniert, dass sie die neue Last der Druckerei eigentlich locker aufnehmen.

In einem solchen Fall empfiehlt sich ein Brandschutzspritzputz als die bessere Alternative: Kein Raumverlust durch eine Betonüberdeckung, die erst mit 20 mm Dicke eine ausreichende, brandschützende Wirkung entfaltet, außerdem eine vernachlässigbar geringe Zunahme an Eigengewicht durch Bausubstanz. Und außerdem: Eine dünne Lage Spritzputz kostet deutlich weniger, als eine dicke Betonschicht. Aber: Ob Beton oder Spritzputz muss von Einzelfall zu Einzelfall entschieden werden.

Sprechen Sie uns an. Gern beraten wir Sie vor Ort!

BRANDSCHUTZVERKLEIDUNGEN

Schutzschild für einen STAHLkern

Die Alternative zur Brandschutzbeschichtung ist die Brandschutzverkleidung. Beide Verfahren funktionieren nach dem gleichen Prinzip: Die Temperaturerhöhung des ummantelten Stahls wird verzögert. Im Gegensatz zur Beschichtung entwickelt die Verkleidung diese Wirkung jedoch ohne Aufschäumung. Grundsätzlich gilt: Je dicker die Verkleidung desto stärker der verzögernde Effekt. Die Verkleidung wird entweder profilfolgend an den Stahlquerschnitt angeschmiegt oder ummantelt den Stahl kastenförmig – letztere Version kann ohne Befestigung in den Stahlbauteilen montiert werden, was Unterkonstruktionen und damit Zeit spart.

Synergie-Effekt mit HOLZ-Eigenschaften

Wie bereits unter „Brandschutzbeschichtungen“ ausgeführt, leistet Holz Feuer länger Widerstand als Stahl – woran liegt das? Es liegt an dem bis zu 15% hohen Wasseranteil in einem Holzträger, Feuchtigkeit also, die vor einem Durchbrennen erstmal verdampft werden muss. Außerdem bildet die langsam verkohlende, oberste Holzschicht eine Art „Schutzschirm“ für die darunter liegenden Fasern.

Durch diese Holz-Eigenschaften erreichen brandschutzverkleidete Konstruktionen bereits mit geringen Plattendichten hohe Feuerwiderstandszeiten. Die Platten sind leicht im Gewicht und in der Montage: Unterkonstruktionen (wie Profile) sind oft nicht mehr nötig und vorhandene Oberflächenbeschichtungen müssen nicht mehr entfernt werden. Das macht den Holzbrandschutz per Verkleidung zeitsparend und kostengünstig