umwelt-online: DAfStb-2 Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen; Bauprodukte und Anwendung (3)

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6.5 Grundsätze für das Füllen von Rissen und Hohlräumen

6.5.1 Allgemeine Anforderungen an die Ausführung

(1) Das erfolgreiche Füllen von Rissen und Hohlräumen setzt von der Art des Rissfüllstoffs und vom angewendeten Verfahren abhängige Mindestrissbreiten auf der Bauteiloberfläche voraus. Hohlräume im Beton müssen erforderlichenfalls durch Bohrungen zum Füllen und zum Entlüften erschlossen werden.

(2) Eine Injektion von Hohlräumen setzt für den Rissfüllstoff die Durchgängigkeit des Schadensbereichs im Betongefüge voraus. Durch Injektion können Risse und Hohlräume mit geeignetem Rissfüllstoff unter Druck mit zugehörigem Injektionsverfahren gefüllt werden.

(3) Die Rissflanken für den Rissfüllstoff müssen frei von haftungsmindernden Verunreinigungen sein.

(4) Die Temperaturbereiche für die Ausführung entsprechend Tabelle 6.4 und gegebenenfalls einschränkende füllstoffspezifische Angaben der produktspezifischen Angaben des Allgemeinen Bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses zur Ausführung sind einzuhalten.

(5) Wassergefüllte Betongefüge können nur dann erfolgreich injiziert werden, wenn das Wasser im Zuge der Injektion aus dem Bauteil verdrängt werden kann. Bei druckwasserführenden Rissen muss das Herausspülen des Rissfüllstoffes wirksam verhindert werden.

(6) Die Ausführbarkeit der Maßnahmen ist vorab vom sachkundigen Planer anhand der Eigenschaften des Rissfüllstoffes und des Injektionsverfahrens zu beurteilen.

(7) Die Maßnahmen sind so zu planen, dass das Füllen von Rissen bei günstiger Witterung durchgeführt werden kann und Risse möglichst ihre größte Breite aufweisen.

(8) Das Füllen von Rissen und Hohlräumen darf nur innerhalb rissfüllstoff- und -füllartspezifischer Anwendungsbedingungen (Tabellen 6.3 und 6.4) ausgeführt werden. Deren Einhaltung ist erforderlichenfalls durch Messungen zu kontrollieren.

(9) Innerhalb einer für den verwendeten Rissfüllstoff nachgewiesenen Verarbeitbarkeitsdauer, bezogen auf die Bauteiltemperatur, ist über alle Packer eine Nachinjektion vorzunehmen.

(10) Für einkomponentige Verarbeitung von Rissfüllstoffen dürfen nur vollständige Gebinde gemischt werden. Gemischte Gebindeinhalte dürfen zur Injektion oder Nachinjektion nur innerhalb der Verarbeitbarkeitsdauer eingesetzt werden. Eine Beeinflussung der Gebindeverarbeitbarkeitsdauer durch Kühlung ist bei hohen Umgebungstemperaturen zulässig.

(11) Durch die Injektion müssen Risse oder Hohlräume vollständig, d.h. mindestens bis zu einem Füllgrad von 80 %, gefüllt werden. Durch Tränkung müssen Risse mindestens bis zu einer Tiefe von 5 mm bzw. der 15fachen Rissbreite (der kleinere Wert ist maßgebend) gefüllt werden.

6.5.2 Anforderungen an den Rissfüllstoff

Der Rissfüllstoff muss folgende Eigenschaften haben:

• allgemein
  • füllartangepasste Viskosität,
  • gute Verarbeitbarkeit innerhalb füllartabhängig definierter Grenzen,
  • ausreichende Mischungsstabilität,
  • geringer reaktionsbedingter Volumenschwund,
  • ausreichende Haftfestigkeit des Betongefüges (Rissflanke),
  • ausreichende Eigenfestigkeit,
  • hohe Alterungsbeständigkeit,
  • nicht korrosionsfördernd,
  • Verträglichkeit mit allen Stoffen, mit denen er planmäßig in Berührung kommt.
• Epoxidharze (EP)
  • ausreichend schnelle Festigkeitsentwicklung,
  • geringer Anteil flüchtiger Bestandteile,
  • Einhaltung der Anforderungen der Tabelle 6.5.
• Polyurethanharze (PUR)
  • Porenbildung bereits bei geringem Wasserzutritt zum noch nicht reagierten Harzgemisch mit einer die Erfüllung von Dichtheitskriterien sicherstellenden Zellwandstruktur,
  • ausreichende Haftfestigkeit an Rissflanken beliebigen Feuchtezustandes, gegebenenfalls in Verbindung mit einem zugehörigen schnellreaktiven Polyurethanschaum (SPUR),
  • ausreichende Dehnfähigkeit in Rissen, auch bei Wasserzutritt vor oder nach Ablauf der Reaktion,
  • keine aus dem ausgehärteten Harz entweichenden Bestandteile, z.B. Weichmacher,
  • Einhaltung der Anforderungen der Tabelle 6.6,
  • Polyurethanschäume (SPUR) müssen ausreichend kurze Reaktionszeiten und ausreichende Volumenvergrößerungen aufweisen.
• Zementleime (ZL), Zementsuspensionen (ZS)
  • geeignete Mahlfeinheit,
  • geeignete Korngrößenverteilung des Zements,
  • Einhaltung der Anforderungen der Tabelle 6.7,
  • Zemente für Zementleime müssen DIN EN 197-1 ⁴ oder DIN 1164:2000-11 entsprechen oder bauaufsichtlich zugelassen sein,
  • Zusätze in Zementleim oder Zementsuspension müssen bauaufsichtlich als Betonzusatzstoff oder -mittel zugelassen sein.

6.5.3 Anforderungen an die Injektionsgeräte

(1) Vorrichtungen und Hilfsmittel zum Tränken müssen eine ausreichende, ununterbrochene Zufuhr des Rissfüllstoffes zum Riss bis zum Abschluss des kapillaren Saugens sicherstellen.

(2) Injektionsgeräte müssen folgende Eigenschaften haben:

• einfache Bedienbarkeit,
• einfache Überprüfbarkeit der Funktionsfähigkeit, - geringe Störanfälligkeit,
• im von der Füllart abhängigen Arbeitsbereich des Injektionsgerätes regelbarer und begrenzbarer Druck,
• einfache Reinigung und Wartung.

(3) Geräte für zweikomponentige Injektion müssen zusätzlich folgende Eigenschaften haben:

• hohe Dosiergenauigkeit,
• geringe Anfälligkeit gegen fehlerhafte Bedienung (Verstellung des Dosierverhältnisses, Zuschaltung von Reinigungsmitteln)

(4) Zum Anmischen von Zementleimen und Zementsuspensionen müssen Rührwerke eingesetzt werden, die alle Bestandteile so aufschließen, dass die geforderte Mischungsstabilität erreicht wird. Die Injizierbarkeit des Rissfüllstoffes während der Verarbeitbarkeitsdauer muss, gegebenenfalls durch geeignete Maßnahmen (Umwälzen, Filtern, Begrenzen der Temperatur des Rissfüllstoffes) in entsprechenden Anlagen oder im Injektionsgerät, aufrechterhalten werden.

6.5.4 Anforderungen an Packer und Verdämmung

(1) Die Injektion erfolgt über Klebepacker, die auf die Bauteiloberfläche geklebt werden, oder Bohrpacker, die in Bohrlöchern befestigt werden. Diese müssen so ausgebildet sein, dass

• eine feste, dem Injektionsdruck genügende Verbindung zum Bauteil hergestellt werden kann,
• eine Entmischung des Rissfüllstoffes während der Injektion nicht eintritt und das Austreten des Rissfüllstoffes nach Beendigung der Arbeiten verhindert wird,
• im Bauwerk verbleibende Packerteile aus nicht rostenden Werkstoffen bestehen.

(2) Es ist sicherzustellen, dass die für die Standsicherheit erforderliche Bewehrung durch die Herstellung von Bohrlöchern nicht beschädigt wird.

(3) Die Anordnung der Packer zur Rissinjektion soll nach dem Bild im Anhang erfolgen ⁵. Abweichende Packeranordnungen können festgelegt werden, wenn dies die Bauteilmaße erfordern. Für Hohlrauminjektionen sind die Packer in einem der Art und dem Ausmaß des Gefügeschadens entsprechenden Raster anzuordnen.

(4) Geeignete schnellhärtende Reparaturmaterialien zum Nachdichten von Leckagen müssen auf der Baustelle vorgehalten werden.

(5) Bei Bauwerken mit kurzzeitigen oder täglichen Rissbreitenänderungen während der Ausführung muss die Verdämmung mit einem hierfür geeigneten Material erfolgen.

6.6 Schließen und Abdichten von Rissen und Hohlräumen

6.6.1 Schließen durch Tränkung
Gestrichen siehe =>

6.6.1.1 Planung

(1) Zum Schließen von Rissen durch Tränken dürfen Epoxidharze (EP-T) sowie Zementleime (ZL-T) und Zementsuspensionen (ZS-T) eingesetzt werden, die die Anforderungen der Tabellen 6.5 und 6.7 erfüllen. Rissfüllstoffspezifische Anwendungsbereiche enthält Tabelle 6.3.

(2) Es ist zu beachten, dass durch Tränkung im Allgemeinen nur oberflächennahe Bereiche gefüllt werden können. Der ursprüngliche Verbund des ungerissenen Querschnitts wird daher nur teilweise wiederhergestellt, was bei der Beurteilung des Risikos einer erneuten Rissbildung zu berücksichtigen ist. Aus gleichem Grunde stellt die Tränkung bereits bei geringen Rissbreitenänderungen im Regelfall keine geeignete Maßnahme zum Füllen dar.

6.6.1.2 Ausführung

(1) Risse sind vor der Tränkung mit geeigneten Verfahren (z.B. mit ölfreier Druckluft oder Industriestaubsauger) von losen Feinstoffen zu säubern.

Benetzungs- und haftungsverhindernde Verunreinigungen sind zu entfernen.

(2) Zur Erzielung des erforderlichen Tränkungsgrades muss innerhalb der von der Bauwerkstemperatur abhängigen Verarbeitbarkeitsdauer des Rissfüllstoffes für eine ununterbrochene Zufuhr des Rissfüllstoffes zum Riss gesorgt werden, bis augenscheinlich kein Rissfüllstoff mehr aufgenommen wird.

6.6.2 Schließen und Abdichten durch Injektion

6.6.2.1 Planung

(1) Zum Schließen und Abdichten von Rissen und Hohlräumen durch Injektion dürfen Epoxidharze (EP-I) oder Polyurethanharze (PUR-I) bzw. Zementleime (ZL-I) und Zementsuspensionen (ZS-I) eingesetzt werden, die den Anforderungen der Tabellen 6.5 bis 6.7 entsprechen. Anwendungsbereiche und rissfüllstoffspezifische Anwendungsbedingungen enthalten die Tabellen 6.3 und 6.4.

(2) Für die Injektion von Hohlräumen mit Zementleim (ZL-I) oder Zementsuspension (ZS-I) sind zusätzlich die Anforderungen der Tabelle 6.7 (Blatt 1), Zeilen 20 und 21 zu erfüllen.

6.6.2.2 Ausführung

(1) Risse und Hohlräume sind vollständig zu füllen (s. Abschnitt 6.5.1, Absatz (9)). Es muss, je nach Anwendungsfall, eine ausreichende Dichtheit gegen Eindringen und Durchtritt von Flüssigkeiten erreicht werden.

(2) Bei Verwendung von Zementleimen, Zementsuspensionen und Vergussmörtel sind trockene Rissflanken grundsätzlich gemäß den Angaben zur Ausführung vorzunässen.

6.6.3 Füllen von Hohlräumen

Zum Füllen größerer Hohlräume in Betonbauteilen dürfen auch Vergussmörtel nach DAfStb-Richtlinie "Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel" verwendet werden, wenn die Zugänglichkeit der Hohlstelle gegeben ist.

6.7 Dehnfähiges Verbinden

6.7.1 Planung

(1) Zur Herstellung einer begrenzt dehnfähigen Verbindung von Rissflanken durch Injektion dürfen nur geeignete, zweikomponentige Polyurethanharze (PUR-I) verwendet werden.

(2) Die Dehnfähigkeit der Polyurethanharze ist temperatur- und rissbreitenabhängig begrenzt. Risse < 0,3 mm können im Regelfall nur dann dauerhaft abdichtend gefüllt werden, wenn praktisch keine Rissbreitenänderungen auftreten.

(3) Die Mindestanforderungen an Polyurethanharze nach Tabelle 6.6 sind zu beachten.

6.7.2 Ausführung

(1) Risse sind vollständig zu füllen. Es muss, je nach Anwendungsfall, eine ausreichende Dichtheit gegen Eintritt von Flüssigkeiten erreicht werden.

(2) Die Injektion über Bohrpacker kann zur Erleichterung der optischen Füllkontrolle im Regelfall ohne Verdämmung ausgeführt werden.

(3) Wird in Ausnahmefällen bei unter Druck wasserführenden Rissen eine vorangehende Injektion mit Polyurethanschaum (SPUR-I) erforderlich, so ist diese auf zur Herabsetzung des Wasserzutritts erforderliche Rissabschnitte zu begrenzen, um mit der Polyurethanharzinjektion (PUR-I) hohe Füllgrade zu erreichen. Die Polyurethanharzinjektion (PUR-I) soll unmittelbar anschließend über zusätzliche Bohrpacker erfolgen.

(4) Eine erneute Injektion von undicht gewordenen Rissen und Hohlräumen ist zulässig. Hierzu sind im Regelfall auch neue Packer zu setzen.

6.8 Kraftschlüssiges Verbinden

6.8.1 Planung

(1) Für das kraftschlüssige Füllen von Rissen und Hohlräumen durch Injektion dürfen Epoxidharze (EP-I) sowie Zementleime (ZL-I) und Zementsuspensionen (ZS-I) eingesetzt werden. Risse können nur bei bekannter, nicht wiederkehrender Rissursache dauerhaft kraftschlüssig gefüllt werden.

(2) Für die Injektion von Hohlräumen mit Zementleim (ZL-I) oder Zementsuspension (ZS-I) sind zusätzlich die Anforderungen der Tabelle 6.7 (Blatt 1), Zeilen 20 und 21, zu erfüllen.

(3) Bei ausschließlicher Injektion von hohlraumreichem Beton kann auch Zementleim (ZI-I) verwendet werden, der die Anforderungen von Tabelle 6.7 (Blatt 1), Zeilen 1 bis 14, erfüllt und dessen Eignung nur nach Prüfart 3 (Tabelle 6.7 (Blatt 1), Zeilen 20 und 21) nachgewiesen ist.

(4) Als wiederkehrende bekannte Rissursachen (s. Tabelle 6.1, Zeile 7) sind solche Einwirkungen auf das Bauteil zu betrachten, die zur erneuten Überschreitung der wahrscheinlichen Zugfestigkeit des Betons in der Umgebung kraftschlüssig injizierter Risse führen würden. Diese sind vor der Injektion durch den sachkundigen Planer zu ermitteln.

(5) Die Zugfestigkeit der durch Zementleiminjektion und Zementsuspension hergestellten Verbindungen wird im Regelfall durch die des Rissfüllstoffes bestimmt. Bei Epoxidharzen wird die zugfeste Verbindung im Regelfall durch die des angrenzenden Betons bestimmt.

(6) Für das Füllen von größeren Hohlräumen zur Übertragung von Druckkräften dürfen auch Vergussmörtel nach DAfStb-Richtlinie "Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel" mit Ausnahme der Schwindklasse SKVM III im Sinne der dort festgelegten Regelungen verwendet werden.

6.8.2 Ausführung

(1) Die Rissflanken müssen bei Epoxidharzinjektionen (EP-I) trocken und frei von haftungsstörenden Verunreinigungen sein.

(2) Bei Verwendung von Zementleimen (ZL-I) oder Zementsuspensionen (ZS-I) sind trockene Rissflanken vor der Injektion gemäß den Angaben zur Ausführung vorzunässen (s. a. Abschnitt 6.6.2.2, Absatz (2)).

(3) Risse und Hohlräume sind vollständig zu füllen (s. Abschnitt 6.5.1, Absatz (9)). Es muss eine ausreichend kraftschlüssige Verbindung der Rissflanken erreicht werden.

6.9 Kontrollprüfungen

(1) Kontrollprüfungen nach einer Tränkung dienen der Feststellung der Fülltiefe. Dies kann nur durch zerstörende Prüfung festgestellt werden und sollte daher auf begründete Fälle beschränkt bleiben.

(2) Soll in wichtigen Fällen eine Beurteilung der Vollständigkeit der Füllung durch Injektion und Aushärtung des Rissfüllstoffes durchgeführt werden, so erfolgt diese an Bohrkernen. Die an der Mantelfläche des Bohrkerns oder an den Schnittflächen der in Scheiben geschnittenen Bohrkerne sichtbaren Risse mit Breiten > 0,1 mm (bei Zementleim > 0,2 mm) bzw. Hohlräume müssen einen Füllgrad von mindestens 80 % aufweisen.

7 Lieferbedingungen

7.1 Lieferform und Verpackung

7.1.1 Allgemeines

(1) Die vom Hersteller angegebene Sollfüllmenge darf um nicht mehr als 3 % über- oder unterschritten werden.

(2) Alle Ausgangsstoffe sind werksmäßig abgepackt und in eindeutig gekennzeichneten Verpackungseinheiten zu liefern. Die Ausgangsstoffe müssen so verpackt sein, dass schädigende äußere Einflüsse über die gesamte Lagerungsdauer bis zur Verarbeitung verhindert werden. Die Verpackung muss so widerstandsfähig sein, dass Beschädigungen bei normaler Sorgfalt während des Lagerns, Ladens und Transportierens vermieden werden.

(3) Mehrkomponentige Systeme sind in Gebinden zu liefern, deren Gebindegrößen auf das Mischungsverhältnis abgestimmt sind.

(4) Alle Zuschläge müssen vorgemischt in einer Verpackung enthalten sein.

(5) Die zulässige Lagerungsdauer aller Stoffe muss mindestens sechs Monate betragen.

7.1.2 Instandsetzungsbetone und -mörtel

(1) Die Instandsetzungsbetone und -mörtel (PCC, SPCC) und die zementgebundene Haftbrücke sind als werksgemischte Zementmörtel mit zugehörigem Kunststoffzusatz zu liefern.

(2) Die Lieferung flüssiger Kunststoffkomponenten muss in aufeinander oder auf die Pulverkomponente abgestimmten Gebinden erfolgen, deren Inhalt in einem Arbeitsgang. zu mischen ist. Abweichend davon dürfen Großgebinde verwendet werden, wenn mittels einer Dosiereinrichtung die Entnahme aufeinander abgestimmter Teilmengen sichergestellt ist.

(3) Das Bindemittel wird in zwei Komponenten geliefert. Ein werksmäßiges Vermischen einer der Komponenten mit dem Zuschlag ist zulässig.

(4) Die Lieferung mehrkomponentiger Korrosionsschutzbeschichtungen muss in aufeinander abgestimmten Gebinden erfolgen, deren Inhalt in einem Arbeitsgang zu mischen ist.

7.1.3 Oberflächenschutzsysteme

Die Lieferung von Reaktionsharzsystemen muss in aufeinander abgestimmten Gebinden, deren Inhalt in einem Arbeitsgang zu mischen ist, oder in Großgebinden erfolgen, wobei dann eine Dosiereinrichtung die Entnahme von aufeinander abgestimmten Teilmengen sicherzustellen hat.

7.1.4 Riss- und Hohlraumfüllstoffe

Die Verpackungsform muss erkennbar die Zusammengehörigkeit der Komponenten A und B gewährleisten. Sind die Gebinde der beiden Komponenten nicht untrennbar miteinander verbunden, so sind auf jedem Gefäß die Chargennummern beider Komponenten anzugeben.

7.2 Angaben auf Verpackung oder Beipackzettel oder im Technischem Merkblatt

7.2.1 Allgemeines

Alle Stoffe sind grundsätzlich durch folgende Angaben zu kennzeichnen:

• Systembezeichnung/Handelsnamen,
• Name und Anschrift des Herstellers oder Herstellwerkes,
• Chargennummer, Herstellerdatum und Lagerungsdauer oder Verfallsdatum,
• Übereinstimmungszeichen,
• Hinweis auf Lagerungsbedingungen
• Sollfüllmenge in kg oder l.

7.2.2 Instandsetzungsbetone und -mörtel

Die Kennzeichnung der Stoffe ist durch folgende Angaben, wenn systembedingt zutreffend, auf der Verpackung (evtl. Beipackzettel) zu ergänzen:

• Größtkorn,
• Auftragsmenge je m² (nur bei Haftbrücke und Korrosionsschutzbeschichtung),
• bei mehrkomponentigen Stoffen Angabe der zugehörigen Komponente(n) und des Mischungsverhältnisses,
• minimal und maximal zulässige Flüssigkeitszugabemenge (nicht bei PC),
• besondere Verarbeitungsbedingungen (bei SPCC Anforderungen an die Spritzanlage),
• Grenztemperaturen und gegebenenfalls Grenzfeuchte für die Verarbeitung,
• zum Betonersatz gehörende Komponenten (z.B. Haftbrücke, Korrosionsschutzbeschichtung, Feinspachtel), bei Feinspachtel zugehöriger PCC.

7.2.3 Oberflächenschutzsysteme

Die Kennzeichnung der Stoffe ist durch folgende Angaben zu ergänzen:

• Mischungsverhältnis,
• besondere Verarbeitungsbedingungen,
• Grenztemperaturen und Grenzfeuchte für die Verarbeitung,
• Art und Auftragsmenge je m².

7.2.4 Riss- und Hohlraumfüllstoffe

Die Kennzeichnung der Stoffe ist durch folgende Angaben zu ergänzen:

• Mischungsverhältnis,
• besondere Verarbeitungsbedingungen,
• niedrigste Anwendungstemperatur.

.

.

Tabelle 1.1: Herstellerangaben für die Grundprüfung von Zementmörtel und Instandsetzungsbetone/-mörtel mit zugehörigen Systemkomponenten
(Haftbrücke, Korrosionsschutz, Feinspachtel)

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