Zementäre Beschichtungen als Schutzschicht oder Abdichtung bei Betonbauwerken
Mineralische Abdichtungssysteme haben sich erheblich weiterentwickelt. Neben klassischen Dichtungsschlämmen stehen heute polymermodifizierte Beschichtungen mit verbesserten Eigenschaften zur Verfügung. Sie können als Abdichtung und im Oberflächenschutz von Betonbauwerken eingesetzt werden.
In den vergangenen Jahrzehnten haben sich die Abdichtungstechnik und der Oberflächenschutz im Betonbau deutlich weiterentwickelt. Während früher überwiegend bituminöse Materialien eingesetzt wurden, gewinnen polymervergütete zementäre Beschichtungen im erdberührten Bereich zunehmend an Bedeutung. Sie bieten neue Möglichkeiten und unterscheiden sich in Aufbau und Leistungsfähigkeit klar von klassischen mineralischen Dichtungsschlämmen. Welche technischen Entwicklungen dahinterstehen und wo sich diese Systeme sinnvoll einsetzen lassen, zeigt dieser Fachbeitrag.
Wasserdichte Mörtel sind keine Erfindung der Moderne. Bereits im 1. und 2. Jahrhundert nach Christus nutzten die Römer hydraulische Bindemittel, um Bauwerke wie Aquädukte dauerhaft gegen Feuchtigkeit abzudichten. Auch zum Schutz ihrer Gebäude vor Regen, Spritzwasser und Bodenfeuchte griffen sie auf mineralische Abdichtstoffe zurück. Heute stehen weiterentwickelte mineralische Systeme zur Verfügung, die sich je nach Aufbau und Leistungsfähigkeit für unterschiedliche Anwendungsbereiche eignen.
Flexible Lösungen für dichte Bauwerke oder sicheren Betonschutz
Einkomponentige MDS/FPD: einfaches Anmischen mit Leitungswasser genügt
Foto: PCI Augsburg
Nicht rissüberbrückende mineralische Dichtungsschlämmen (MDS) werden seit Jahrzehnten eingesetzt. Sie bestehen aus Zement, mineralischen Zuschlägen wie Quarzsand oder Kalksteinmehl sowie Zusätzen, die die Dichtigkeit erhöhen. Mit Wasser angerührt erhärten sie hydraulisch und bilden eine wasserdichte Schicht. Einsatzgebiete sind unter anderem Trinkwasserbehälter, Sockelbereiche als Feuchteschutz sowie horizontale Abdichtungen unter dem Mauerwerk.
Die Zugabe von Kunststoffen (Polymeren) führt zur Bildung einer zusammenhängenden Polymermatrix, die den ansonsten spröden Mörtelverbund flexibilisiert. Diese flexiblen, meist zweikomponentigen Systeme (Pulver + Polymerdispersion) härten weiterhin hydraulisch aus, sind nach der Trocknung jedoch rissüberbrückend. Sie eignen sich für Abdichtungen erdberührter Bauteile, Verbundabdichtungen in Innenräumen oder auf Balkonen sowie in der Instandhaltung von Betonbauwerken als Oberflächenschutzbeschichtung. Die Flexibilisierung war ein großer Fortschritt, blieb jedoch hinsichtlich der möglichen Rissüberbrückung begrenzt.
FPD als nächste Entwicklungsstufe
Die nächste Entwicklungsstufe waren FPD – flexible polymermodifizierte Dickbeschichtungen. Sie kombinieren ebenfalls mineralische Bestandteile mit Polymeranteilen und bilden hochflexible Abdichtstoffe, die man in mehreren Millimetern Schichtdicke applizieren kann. FPD bieten ein deutlich erhöhtes Rissüberbrückungsverhalten und können auch eine ausgezeichnete Wasserdruckbeständigkeit haben. Sie eignen sich daher ideal für Abdichtungen im erdberührten Bereich und verbinden die Vorteile mineralischer und polymerer Systeme. Die Einsatzfähigkeit ist mit der einer Bitumendickbeschichtung vergleichbar. Sie besitzen aber eine höhere Druckbeständigkeit.
Einkomponentige Systeme
Einkomponentige FPD als Bauwerksabdichtung
Foto: PCI Augsburg
Ein weiterer Schritt war die Entwicklung einkomponentiger Systeme, bei denen der Polymeranteil als redispergierbares Pulver bereits eingemischt ist. Die Technologie existiert bereits seit den 1950er‑Jahren und fand zunächst Einzug in Fliesenklebern oder Mörteln für die Betoninstandsetzung. Pulverförmiger Kunststoff bietet vielfältige Vorteile. Er erfordert keine frostfreie Lagerung, ein zweites Gefäß für das Polymer ist nicht erforderlich und Mischfehler sind auf ein Minimum begrenzt. Ein Nachteil ist die erforderliche Reifezeit unmittelbar nach dem Anrühren. Nach erneutem Aufrühren stehen die einkomponentigen Produkte den zweikomponentigen Systemen hinsichtlich der Verarbeitung jedoch in nichts nach.
Regelungen zur Abdichtung
Die Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmung (VVTB) ist ein zentraler Bestandteil des deutschen Bauordnungsrechts und konkretisiert die allgemeinen Schutzziele der Landesbauordnungen. Sie folgte der Bauregelliste und legt fest, welche technischen Regeln beim Einsatz von Abdichtungen oder beim Oberflächenschutz verbindlich anzuwenden sind. Für Abdichtungen im erdberührten Bereich verweist sie primär auf die DIN 18 533. Diese beschreibt flexible, rissüberbrückende MDS als Abdichtung und führt starre MDS lediglich als Feuchteschutz oberhalb der Geländeoberkante. Für flexible MDS gelten Einschränkungen hinsichtlich der Rissüberbrückungsfähigkeit: Die Veränderung der Rissbreite darf 0,2 mm nicht überschreiten. Damit ist im erdberührten Bereich im Wesentlichen Beton mit Rissweitenbeschränkung als Untergrund vorgesehen.
Für Anwendungsfälle, die nicht durch Normen geregelt sind, verweist die VVTB auf bauaufsichtliche Verwendbarkeitsnachweise wie allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse (abP). Dadurch können Handwerksbetriebe sowohl MDS als auch FPD auch außerhalb der DIN 18 533 einsetzen. Die Prüfgrundsätze sind für MDS und FPD zusammengefasst, was ihre technische Verwandtschaft unterstreicht. Unterschiede bei den Prüfungen ergeben sich nicht aus der Frage, ob ein System einkomponentig oder zweikomponentig ist. Dennoch unterscheidet der aktuelle Normentwurf der DIN 18 533-3 deren Anwendung, vermutlich aufgrund geringerer Praxiserfahrung mit einkomponentigen FPD.
Im Oberflächenschutz findet die europäische DIN EN 1504-2 Anwendung, die OS-Beschichtungen charakterisiert. Die DIN EN 1504‑2 ist europaweit harmonisiert und daher umzusetzen. Die VVTB verweist unter anderem auf die Technische Regel Instandhaltung (TR‑IH), die zum Beispiel ein OS‑5b‑System regelt. Dieses System reduziert die Wasseraufnahme des Betons, schützt vor Karbonatisierung und verhindert den Eintrag von Chloriden. In diesem Zusammenhang eignen sich entsprechend geprüfte, rissüberbrückende MDS unabhängig vom Komponentenaufbau. FPD sind in diesen Regelwerken jedoch nicht vorgesehen, daher ist im Zusammenhang mit einer Oberflächenschutzbeschichtung stets der Begriff „MDS“ zu verwenden, auch wenn das Produkt stofflich identisch aufgebaut sein kann.
Fazit
Die Entwicklung mineralischer Abdichtungssysteme zeigt den Wandel von starren, rein mineralischen MDS hin zu modernen polymermodifizierten Lösungen. Flexible MDS bilden dabei den Übergang: Sie bleiben mineralisch gebunden, müssen durch Polymeranteile jedoch eine zu prüfende Rissüberbrückung erreichen und finden sowohl in der Abdichtung als auch im Oberflächenschutz, zum Beispiel als OS‑5b, Anwendung. Die nächste Stufe sind FPD, die eine deutlich verbesserte Rissüberbrückung bieten. Mit zunehmender Verbreitung einkomponentiger MDS beziehungsweise FPD könnten diese künftig auch stärker in die Normung einfließen. Im Betonschutz sind sie jetzt schon legitimiert.
AutorManfred Vaupel ist in der Zentralen Anwendungstechnik bei der PCI Augsburg GmbH tätig.
