Betonersatz bei Schäden an Parkbauten

Parkhäuser und Tiefgaragen haben in den vergangenen Jahren zunehmend unsere Stadtbilder geprägt. Viele sind inzwischen schadhaft geworden und mussten instandgesetzt werden. Als Betonersatz können kunststoffmodifizierte Mörtel- oder Beton-Systeme verwendet werden.

Die Tausalzbelastung, die neben der Carbonatisierung zur Korrosion des Stahls im Beton führen kann, begünstigt durch fehlenden oder unzureichenden Oberflächenschutz vor allem den Verfall älterer Bauwerke.

Zwar erfolgt in Parkbauten kein unmittelbarer Einsatz von Streusalz, aber die Chloride werden über Schnee und Eis in den Radkästen der Fahrzeuge in die Bauwerke transportiert, tauen dort ab und gelangen über Risse und Poren der Stahlbetonbauteile an die Bewehrung der Böden, Decken und Sockelbereiche.

In der Folge führen zu hohe Chloridkonzentrationen, verstärkt in Verbindung mit Carbonatisierung des Betons, zum Rosten des Bewehrungsstahls, zu Abplatzungen und Querschnittsminderungen des Stahls bis hin zur Gefährdung der Standsicherheit.

Bauherren, Eigentümer und Betreiber von Bauwerken sind zu deren Instandhaltung verpflichtet, vor allem um die Sicherheit nicht zu gefährden. Für Instandsetzungs- und Schutzmaßnahmen muss ein sachkundiger Planer eingeschaltet werden, der über die erforderlichen besonderen Kenntnisse auf diesem Arbeitsgebiet verfügt.

Schadhaften Beton abtragen

Der Betonabtrag erfolgte mit Hochdruckwasserstrahl etwa 3 cm tief am Wandsockel
Foto: Manfred Schröder

Der Betonabtrag erfolgte mit Hochdruckwasserstrahl etwa 3 cm tief am Wandsockel
Foto: Manfred Schröder
Gemäß der vom sachkundigen Planer vorgenommenen Bauwerksdiagnose und entsprechender Leistungsbeschreibung sind zunächst schadhafter sowie mit zu hoher Chloridkonzentration belasteter Beton abzutragen und korrodierte Bewehrung freizulegen –  eventuell auch zu ergänzen. Hierfür werden Stemmwerkzeuge, Fräsen oder Hochdruckwasserstrahlgeräte eingesetzt.  Unter Umständen müssen die Handwerker die Oberflächen mit festen Strahlmitteln nachbearbeiten und auf dem freiliegenden Bewehrungsstahl den  Oberflächenvorbereitungsgrad ≥ Sa 2 erzielen. Die Oberflächenzugfestigkeit des Betons muss mindestens 1,5 N/mm2 im Mittel betragen, wobei kein Wert unter 1,0 N/mm2 liegen darf.

Korrosionsschutz in zwei Lagen

Soweit nach Wiederherstellung des ursprünglichen Profils der Bauteile ungenügende Betondeckung vorliegen würde, muss eine freiliegende Bewehrung zunächst mit einer Korrosionsschutzbeschichtung, vorzugsweise mineralisch, mindestens in zwei Lagen versehen werden. Nach ausreichender Erhärtung wird eine Haftbrücke auf die mattfeuchte Betonoberfläche sowie die Bewehrung aufgebracht und der kunststoffmodifizierte Mörtel beziehungsweise Beton frisch in frisch eingebaut und verdichtet.

Bisher wurde kunststoffmodifizierter Mörtel/Beton in den Regelwerken mit PCC (Polymer Cement Concrete) bezeichnet. In der neuen „TR Instandhaltung“ wird kunststoffmodifizierter Mörtel mit RM (Repair Mortar) und Beton (über 4 mm Korndurchmesser) mit RC (Repair Concrete) bezeichnet. Spritzbare (sprayable) Systeme tragen dementsprechend die Bezeichnungen SRM beziehungsweise SRC.

Für das Aufbringen von kunststoffmodifizierten Spritzmörteln oder -betonen werden keine Haftbrücken eingesetzt, da durch den beim Spritzen entstehenden Rückprall zwangsläufig auf dem Untergrund eine Haftschlämme an senkrechten Flächen und über Kopf entsteht. Auf Bodenflächen dürfen folgerichtig keine spritzbaren Systeme eingesetzt werden, da in diesem Fall der Rückprall in die Beschichtung zurückfallen würde.

Erhöhung der Betondeckung

In manchen Fällen wird zum besseren Korrosionsschutz der Bewehrung oder zur Erniedrigung der Chloridkonzentration durch Rediffusion aus dem verbleibenden Altbeton eine Erhöhung der Betondeckung vorgenommen. Das geschieht bei aufgehenden Bauteilen und Deckenuntersichten häufig im Spritzverfahren, bei Bodenflächen durch Einbau mit Abziehbohlen und Scheiben-/Flügelglättern.

Während, wie bereits ausgeführt, beim Spritzen keine Haftbrücke, sondern nur Vornässen zur Erzielung mattfeuchter Oberflächen vorgesehen wird, ist für den Einsatz auf  Bodenflächen sowohl für den Einbau von Hand als auch mit Maschinen eine Haftbrücke einzusetzen.

Die Oberfläche von aufgespritzten Mörteln kann bearbeitet werden, zum Beispiel mit einem Reibebrett, wenn der Auftrag in mindestens zwei Lagen erfolgt. Die jeweils folgende Lage bringt der Handwerker auf, wenn die vorhergehende Lage mindestens so weit erhärtet ist, dass sie durch die weitere Bearbeitung nicht mehr verschoben werden kann.

Egalisierung des reparierten Betons

Deckenuntersicht (Brettschalstruktur) mit Schlämme egalisiert für den Oberflächenschutz
Foto: Manfred Schröder

Deckenuntersicht (Brettschalstruktur) mit Schlämme egalisiert für den Oberflächenschutz
Foto: Manfred Schröder
An reprofilierten Stützen, Wand- und Deckenflächen wird in der Regel abschließend eine Beschichtung zum Oberflächenschutz (OS), besonders im Sockelbereich, aufgebracht. Hierfür müssen die reparierten Flächen zuvor egalisiert werden. Überwiegend geschieht das durch eine Spachtelung mit kunststoffmodifiziertem Zement-Feinmörtel in 1 bis 5 mm Dicke. Bei strukturierten Oberflächen, zum Beispiel infolge Brettschalung, werden auch Schlämmen auf gleicher Basis mit der Bürste 1  bis 3 mm dick aufgetragen. Auch das Aufbringen durch Sprühen mit einer Putzmaschine wird praktiziert.

Durch diese Maßnahmen werden Lunker und Poren im verbliebenen Altbeton geschlossen, die Übergänge zu den Reparaturstellen ausgeglichen und ein gleichmäßig saugender Untergrund für die anschließende Beschichtung geschaffen.

Vor- und Nachbehandlung des Betons

Nach der Untergrundvorbereitung durch ein Strahlverfahren muss der Handwerker den Beton, bevor eine Haftbrücke, Spritzmörtel/-beton oder Spachtelung/Schlämme aufgetragen wird, vornässen. Damit beginnt er einen Tag zuvor und lässt den Beton soweit trocknen, dass eine mattfeuchte Oberfläche vorliegt. Den aufgebrachten Produkten wird an der Grenzfläche zum Untergrund damit kein Wasser entzogen und dadurch der Wasser-Zementwert verändert.

Der Betonersatz im Wandsockelbereich mit SRM erfolgt etwa 3 cm dick durch Nass-Spritzen
Foto: Manfred Schröder

Der Betonersatz im Wandsockelbereich mit SRM erfolgt etwa 3 cm dick durch Nass-Spritzen
Foto: Manfred Schröder
Nach dem Aufbringen und der Bearbeitung der Mörtel/Betone, Spachtelungen und Schlämmen ist eine Nachbehandlung der Oberflächen erforderlich, um ein vorzeitiges Trocknen und Verdunsten der zementgebundenen Stoffe zu unterbinden. Das kann durch Abdecken, Feuchthalten oder Nachbehandlungsmittel (Verträglichkeit mit OS prüfen) erfolgen. Hierdurch wird eine ungestörte Hydratation ermöglicht sowie das Bilden von Schwindrissen und eine Reduzierung der Festigkeit verhindert. Diese Maßnahme ist besonders wichtig bei Großflächen und dünnschichtigen Lagen.

Fazit

Schäden an Stahlbetonbauteilen in Parkhäusern und Tiefgaragen sind überwiegend eine Folge ungenügender Betondeckung der Bewehrung sowie von Rissen in Beton, so dass es durch Carbonatisierung und eindringendes Tausalz zur Stahlkorrosion, Aufwölbungen, Abplatzungen und Querschnittsminderung der Bewehrung kommt. Derartige Schadstellen müssen freigelegt und Beton mit unzulässig erhöhter  Chloridkonzentration abgetragen werden. Als Betonersatz können kunststoffmodifizierte Mörtel- oder Beton-Systeme im Handeinbau oder maschinell eingesetzt und hiermit erforderlichenfalls auch Erhöhungen der Betondeckung vorgenommen werden. Abschließend sind, zumindest für Boden und Sockelflächen, Polymerbeschichtungen zum Schutz gegen Carbonatisierung und das Eindringen von Chloriden gemäß DBV-Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“ aufzubringen.

Autor

Dipl.-Ing. Manfred Schröder ist freier Architekt, Sachverständiger und Fachdozent für Betoninstandhaltung. Er lebt und arbeitet in Gaiberg bei Heidelberg.

Regelwerke und Literatur

Maßgebend für dieses Arbeitsgebiet ist in erster Linie die Technische Regel
„Instandhaltung von Betonbauwerken“ (TR Instandhaltung) des Deutschen Instituts für Bautechnik und ergänzend hierzu die Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“
(Instandsetzungs-Richtlinie) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton. Der augenblickliche Zustand, dass es zwei amtliche Regelwerke gibt, die für dieses Arbeitsgebiet zu beachten sind, ist hinderlich und unbefriedigend. Sehr hilfreich für die Planung und Durchführung der Instandhaltung von Parkbauten ist das DBV-Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“ des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins.

Literatur Schröder M. und 10 Mitautoren:

Instandhaltung von Stahlbeton

Anleitung zur sachkundigen Planung und Ausführung

Expert Verlag Tübingen,
8., überarbeitete Auflage 2022

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