Ein Riss in einem Betonbauteil ist nicht nur unschön anzusehen. Oft handelt es sich um einen Schaden, der instand gesetzt werden sollte. Der folgende Beitrag beschreibt Schritt für Schritt, welche Vorbereitungen hierfür zu treffen sind, wie die Rissanalyse auszuführen ist und wie ein geeigneter Füllstoff gewählt und eingebracht werden kann.
Rissfüllstoffe werden nach allgemeinen Grundsätzen angewendet, die sich wie ein roter Faden durch alle Bereiche der Risssanierung an Betonbauteilen ziehen. Das betrifft sowohl die Vorbereitung, Planung und Qualitätssicherung der Instandsetzungsmaßnahme, als auch die Auswahl des Füllstoffs und die Ausführung der Füllarbeiten. Nach den baurechtlichen Grundlagen lassen sich Rissfüllstoffe auf Basis der Bauordnungen einordnen und in geregelte, nicht geregelte und sonstige Bauprodukte unterteilen. Dadurch ist auch ihre Verwendbarkeit geregelt. Auftraggeber, Planer und ausführender Unternehmer müssen wissen, für welche Anwendungen welche Nachweise zu führen sind und wie die Ausführung zu erfolgen hat.
Grundsätze zur Vorbereitung sind zu beachten
Bevor ein Riss gefüllt werden kann, muss bekannt sein, ob es sich beim betroffenen Bauwerk beziehungsweise Bauteil um Ingenieurbauwerke nach DIN 1076, Betonbauwerke nach DIN 1045, Spritzbeton nach DIN 18551, Mischkonstruktionen aus Beton und Mauerwerk oder nur Mauerwerk handelt. Daraus ergeben sich die allgemeinen Grundsätze der Planung. Zur Vorbereitung einer Risssanierung muss der Riss in Augenschein genommen werden, eine Analyse und Begutachtung des Bauzustands erfolgen und festgelegt werden, nach welchen Regelwerken [3], [4] zu verfahren ist.
Vom Ist-Zustand zum Soll-Zustand planen
Vor der Risssanierung ist der Ist-Zustand des Bauteils zu ermitteln und dessen Soll- Zustand festzulegen. Hierbei müssen sowohl der Zustand des Bauteils, als auch die materialspezifischen Eigenschaften des Rissfüllstoffs beachtet werden. So hat der sachkundige Planer zu entscheiden, ob durch die Rissbildung die Standsicherheit des Bauwerks gefährdet ist oder zu einem späteren Zeitpunkt ein Schaden eintreten kann, der standsicherheitsrelevant ist. Außerdem muss er Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit bewerten. Nur auf Grundlage einer solchen Bauzustandsanalyse ist es möglich, konkrete Angaben zum Ist-Zustand zu erhalten.
Die Festlegung eines bestimmten Soll-Zustands setzt aber auch voraus, dass die materialspezifischen Eigenschaften der Rissfüllstoffe und die Grenzen ihrer Anwendbarkeit bekannt sind. Die Anwendung der Rissfüllstoffe erfordert umgekehrt konkrete Kenntnisse über den Bauzustand. Aus dem ermittelten Ist-Zustand und dem geforderten Soll-Zustand, der sich aus den gewünschten Gebrauchseigenschaften ergibt, sind Instandsetzungsplanung und Instandsetzungskonzept festzulegen. Instandsetzungsmaßnahmen sind dabei so zu planen, dass sie bei günstigsten Anwendungsbedingungen durchgeführt werden.
Der Riss wird analysiert
Für Betonbauwerke existieren konkrete Festlegungen, wie die Rissanalyse Durchzuführen ist. Diese Zustandserfassung wird für Mauerwerke in der Praxis analog angewandt, da es für die unterschiedlichen Arten der Mauerwerkskonstruktionen keine konkreten Festlegungen gibt.
Bei der Rissanalyse sind folgende Merkmale (Ist-Zustände) zu untersuchen:
❚ Rissart,
❚ Rissverlauf,
❚ Rissbreite,
❚ Rissbreitenänderung,
❚ Rissursachen,
❚ Zustand der Risse und Hohlräume,
❚ vorangegangene Maßnahmen,
❚ Zugänglichkeit,
❚ Erfassung von Hohlräumen.
Aus der Rissanalyse lassen sich wiederum folgende Schlussfolgerungen ableiten:
❚ Festlegung des geeigneten Rissfüllstoffs: Dieser ergibt sich aus den Kenntnissen zu Rissbreitenänderungen, dem Zustand des Risses und möglicher vorangegangener Instandsetzungsmaßnahmen.
❚ Festlegung der Füllart: Tränkung oder Injektion.
❚ Die Kalkulation der Materialmenge ergibt sich aus den Kenntnissen der wesentlichen Rissbreite, des Rissverlaufs und der Geometrie des Bauteils.
Die Injektionstechnologie wird aufgrund der Kenntnisse über den Zustand des Risses, vorangegangene Maßnahmen und die Zugänglichkeit des Bauteils festgelegt. An Bestandbauteilen sind oftmals Risse mit verschmutzten, kontaminierten Rissflanken, Verengungen durch Ablagerungen oder mangelhaften, geschädigten Rissfüllstoffen vorhanden. Diese Risszustände sind in den Regelwerken nicht enthalten, und daher sind keine Baugrundsätze festgelegt. Hierfür sind Sonderlösungen und abweichende Regelungen erforderlich, die auf Erfahrungen sowie Kenntnissen spezieller Eigenschaften von Rissfüllstoffen basieren.
Den richtigen Rissfüllstoff wählen
Um den richtigen Rissfüllstoff zu wählen, sind die Anwendungsprinzipien nach DIN EN 1504-5 [1] zu beachten. Dabei werden zwei grundsätzliche Prinzipien unterschieden:
❚ Schutz gegen das Eindringen von (bauschädlichen) Stoffen in Betonbauteile,
❚ Verstärkung von Betonbauteilen.
Als Rissfüllstoffe können Epoxidharz (EP), Polyurethanharz (PUR, SPUR), Zementleim (ZL) und Zementsuspension (ZS) verwendet werden. Quellfähige Rissfüllstoffe (Injektionsgele) sind nach den geltenden Regelwerken nicht geregelt. Obwohl in der Europäischen Norm DIN EN 1504-5 für quellfähige Verbindungen aufgeführt, sind in der Restnorm DIN V 18028 Rissfüllstoffe nicht enthalten.
Die Anwendbarkeit eines Rissfüllstoffs ist vom Zustand des Risses zum Zeitpunkt der Instandsetzung abhängig. Denn Rissfüllmaßnahmen sind so auszuführen, dass während Anwendung und Aushärtung die materialspezifischen Anwendungsbedingungen eingehalten werden. Erst zum Zeitpunkt der Instandsetzung wird die konkrete Dokumentation mit den aktuellen Merkmalen des Risses erstellt. Diese ist zugleich Bestandteil der Eigenüberwachung zur Qualitätssicherung. Weichen diese Merkmale von der zugrunde liegenden Planung ab, kann das eine Änderung des geplanten Soll-Zustands bedeuten.
Grundsätze zur Ausführung der Füllarbeiten beachten
Bei der Instandsetzung sollten folgende Ausführungsgrundsätze beachtet werden:
❚ Konstruktive Voraussetzungen des Bauteils ermitteln.
❚ Witterungsbedingungen oder raumklimatische Bedingungen beachten und gegebenenfalls Schutzmaßnahmen vorsehen.
❚ Materialspezifische Anwendungsbedingungen sowie Eigenschaften der Rissfüllstoffe während der Vorbereitung, Ausführung und Aushärtung einhalten.
❚ Risse möglichst zum Zeitpunkt der größten Rissbreite füllen.
❚ Mögliche Rissbreitenänderungen beachten.
❚ Füllmaßnahmen kontinuierlich ohne längere Unterbrechungen realisieren.
❚ Qualitätssicherung durch konkrete Eigenüberwachung sicherstellen.
Um diese Grundsätze einhalten zu können, muss man den Bauzustand (Ist-Zustand) kennen.
Dieser Beitrag ist Teil eines Artikels aus B+B BAUEN IM BESTAND, Ausgabe 1. 2013
Autor: Bodo Appel
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