Grundlagen (IV)
- Untergrundvorbereitung
Die Untergrundvorbereitung
stellt einen wesentlichen Faktor für die Dauerhaftigkeit einer Betoninstandsetzung dar.
Aus Tabelle 2.5
der DAfStb (wurde in TR Instandhaltung übernommen) und
Tabelle 3.4.2 der ZTV-ING Teil 3 Massivbau - Abschnitt 4 ist zu
entnehmen, welche verschiedenen Verfahren für die Vorbereitung
des Betonuntergrundes angewendet werden können.
Die Tabellen der ZTV-ING Ausgabe 2017 bzw. 2013 und der DAfStb-Richtlinie Ausgabe 2001
unterscheiden sich in den Angaben zum Druckstrahlen bzw.
Hochdruckwasserstrahlen und Flammstrahlen.
Die
TR Instandhaltung in Verbindung mit der DAfStb-Richtlinie
spricht vom Hochdruckwasserstrahlen und gibt den Mindestdruck
mit
60 N/mm² (= 600 bar) an.
Die ZTV-ING Ausgabe 2013 verwendet den Begriff
Druckwasserstrahlen und gibt den Mindestwert
mit 80 MPa = 80 N/mm² (= 800 bar) an.
In der ZTV-ING Ausgabe 2017 wurde das Hochdruckwasserstrahlen der Richtlinie angepasst und
wird
mit 60 N/mm² (= 600 bar) angegeben.
Flammstrahlen
ist in der ZTV-ING Ausgabe 2017 nicht mehr aufgeführt.
- Häufig angewendete Untergrundvorbereitungsverfahren
Beim Druckluftstrahlen bzw. Druckwasserstrahlen mit festen Strahlmitteln werden unterschiedliche Materialien verwendet, z.B. Schmelzkammerschlacke, Kupferhüttenschlacke, Nussschalengranulat, Glasgranulat.
Abbildungen: Schutzausrüstung, Totmannschaltung, Granulat
Bilder: BG Bau bzw. H.ZWEI.S Werbeagentur GmbH
- Druckluftstrahlen mit festen Strahlmitteln (Sandstrahlen)
Beim trockenen Druckluftstrahlen sind silikogene Strahlmittel (Quarzsand) mit einem Quarzgehalt
von mehr als 2% verboten, da silikogener Staub erzeugt und eingeatmet werden kann.
Trotzdem wird diese
Verfahren
häufig noch als Sandstrahlen bezeichnet.
Um generell eine Staubbildung durch das Abstrahlgut zu vermeiden, wird häufig das Feuchtstrahlen angewendet.
Dabei wird dem Druckluftstrahlen mit festen Strahlmitteln Wasser zugegeben.
Bei Strahlarbeiten ist
besonders auf die persönliche
Schutzausrüstung zu achten (siehe Bild: Strahlerhelm mit Prallschutzüberzug, Schutzhandschuhe und
Sicherheitsschuhe). Die beim Druckluftstrahlen zwingend vorgeschriebene "Totmannschaltung" verhindert beim
Loslassen einen weiteren Austritt von Strahlmitteln und gleichzeitig wird der Strahlschlauch entlastet.
- Druckwasserstrahlen (< 600 bar) mit und ohne feste Strahlmittel
Die Wirksamkeit einer Untergrundvorbereitung mit Druckwasser kann durch Zugabe fester Strahlmittel gesteigert werden. Dieses Verfahren mit Wasserzuführung wird häufig auch als Feucht- bzw. Nebelstrahlen bezeichnet.
- Dampfstrahlen (< 600 bar)
Beim Druckwasserstrahlen ohne feste Strahlmittel kann man - abhängig von der Untergrundbeschaffenheit - durch
erhitzen des Wassers auf 100 - 150 °C eine Verbesserung der Untergrund-vorbereitung erzielen. Da sich durch
den
Austritt von heißem Wasser an der Düse Dampf bildet, wird das Verfahren als Dampfstrahlen bezeichnet.
- Hochdruckwasserstrahlen (≥ 600 bar)
Die Vorteile des Druckwasserstrahlens liegen in der Verwendung des Strahlmittels Wasser, wobei aber auch
zusätzlich mit
Granulat - bei geringerem Druck - gearbeitet werden kann. Die Staubfreiheit sowie die günstigere
Vibrationsentwicklung bei
der Anwendung sind sicher von Vorteil. Nachteilig kann sich auswirken, dass mit dem Wasser abgetragene Stoffe
leichter ungefiltert
in die Kanalisation gelangen können. Ferner kann sich der Wasseranfall speziell bei älteren Geräten mit hohem
Wasserdurchsatz negativ auf das Baufeld auswirken.
links mit viel Wasser,
rechts mit wenig Wasser
Bilder: Manfred Schröder / Gerd Swatek
- Kugelstrahlen (Schleuderstrahlen)
Speziell bei großen waagerechten Flächen (Brückentafeln, Hallenböden, Parkdecks) wird heute überwiegend das
Strahlen mit festen Strahlmitteln bei
gleichzeitigem Absaugen - das sogenannte Kugelstrahlverfahren - angewendet. Als Strahlgut werden in der Regel
Metallkugeln aus verschiedenen Metallen verwendet,
aus Gusseisen, Stahlguss oder Hartguss. Die Metallkugeln werden durch ein Schleuderrad mit hoher
Geschwindigkeit auf den Boden geschleudert
und unmittelbar danach mit den abgestrahlten Verunreinigungen und/oder Mörtel abgesaugt und maschinell
getrennt. Die Metallkugeln können anschließend
wiederverwendet werden.
Gerät der Firma Blastrac
Funktionsskizze | Bilder: Fa. Blastrac
- Weitere Verfahren zur Oberflächenbearbeitung
- Vakuumstrahlen (Strahlgutrückführung durch Vakuum am Düsenkopf)
- Stemmen (Bearbeitung mit Hammer und Meißel)
- Fräsen (tiefgreifendes abtragendes Verfahren mit Fräsmaschinen)
- Flammstrahlen (thermische und mechanische Bearbeitung)
- Stocken (mit elektrisch oder pneumatisch betriebenen Stockhämmern)
- Nadeln (mit elektrisch oder pneumatisch betriebenen Nadelpistolen )
- Schleifen (mit elektrisch betriebenen Schleifscheiben)
- Bürsten (mit elektrisch betriebenen Stahlbürsten)
- Zusammenfassung:
- Welches Verfahren zur Bearbeitung des Betonuntergrundes angewendet werden kann, hängt sehr stark von den zu entfernenden Materialrückständen wie z.B. Epoxidharz, Acrylfarbe, Bitumen oder Zementmörtel ab.
- Letztendlich wird fast in allen Fällen gefordert, dass artfremde Stoffe restlos entfernt sein müssen und eine raue Oberfläche vorliegt.
- Lt. TR Instandhaltung und ZTV-ING muss "Das fest eingebettete grobe Gesteinskorn des Betonuntergrundes kuppenartig frei liegen".
