Instandhaltung von Stahlbeton · Anleitung zur sachkundigen Planung und Ausführung · 8.Auflage by Schröder, Manfred -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Cover Titel Impressum Inhaltsverzeichnis Vorwort 1 Regelwerke und ihre Bedeutung

1.1 Einleitung 1.2 Historie 1.3 Regelwerke

1.3.1 DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“ (Instandsetzungs-Richtlinie) 1.3.2 Technische Regel Instandhaltung von Betonbauwerken (TR Instandhaltung) 1.3.3 Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) 1.3.4 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten ZTV-ING bast 1.3.5 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für Schutz und Instandsetzung der Betonbauteile von Wasserbauwerken ZTV-W 1.3.6 Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen VOB Teil C Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) Betonerhaltungsarbeiten – DIN 18349 1.3.7 DIN EN 1504 Produkte und Systeme für Schutz und Instandsetzung von Betontragwerken – Begriffe, Anforderungen, Güteüberwachung und Beurteilung der Übereinstimmung 1.3.8 DAfStb-Richtlinie Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung 1.3.9 DAfStb Schriften Schriftenreihe „grüne Hefte“ 1.3.10 DBV-Merkblätter DEUTSCHER BETON- UND BAUTECHNIK-VEREIN e. V. 1.3.11 SIVV-Handbuch DEUTSCHER BETON- UND BAUTECHNIK-VEREIN e. V. 1.3.12 WTA-Merkblätter Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e. V. 1.3.13 AGI-Arbeitsblätter Arbeitsgemeinschaft Industriebau e. V. 1.3.14 BEB-Arbeitsblätter BUNDESVERBAND ESTRICH UND BELAG e. V. 1.3.15 DGUV Regeln Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV) BG BAU 1.3.16 Technische Regen für Gefahrstoffe TRGS Bundesamt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

2 Stahlbeton Grundlagen

2.1 Zusammenwirken von Stahl und Beton 2.2 Beton

2.2.1 Allgemeines 2.2.2 Zement 2.2.3 Gesteinskörnung 2.2.4 Zugabewasser 2.2.5 Zusatzmittel 2.2.6 Zusatzstoffe 2.2.7 Eigenschaften des Frischbetons 2.2.8 Eigenschaften des Festbetons 2.2.9 Wasserzementwert 2.2.10 Betonverarbeitung, Nachbehandlung

2.3 Betonstahl 2.4 Stahlbeton

2.4.1 Betondeckung der Bewehrung 2.4.2 Konstruktiver Korrosionsschutz 2.4.3 Brandschutz bei Stahlbeton

2.5 Betonanwendungen früher und heute

2.5.1 Betonanwendungen der Römerzeit 2.5.2 Betonanwendungen heute

2.6 Literatur

3 Korrosionsschutz der Bewehrung

3.1 Einleitung 3.2 Korrosion von Stahl

3.2.1 Elektrochemische Grundlagen 3.2.2 Anodischer Teilprozess (Metallauflösung) 3.2.3 Kathodische Teilprozesse 3.2.4 Rosten der Bewehrung 3.2.5 Einflüsse auf die Korrosionsgeschwindigkeit

3.3 Korrosion und Korrosionsschutz der Bewehrung im Beton

3.3.1 Betontechnologie und Passivierung der Bewehrung 3.3.2 Betondeckung der Bewehrung und Karbonatisierung des Betons 3.3.3 Korrosion der Bewehrung als Folge der Karbonatisierung des Betons

3.4 Korrosion durch Chloride im Beton

3.4.1 Ursache der Korrosion 3.4.2 Herkunft der Chloride im Beton und Parameter für die Korrosion 3.4.3 Kritischer Chloridgehalt (Mindestkonzentration)

3.5 Wiederherstellung des Korrosionsschutzes (Übersicht) 3.6 Grundsätze für den Korrosionsschutz der Bewehrung nach der Instandsetzungs-Richtlinie

3.6.1 Allgemeines 3.6.2 lnstandsetzungsprinzipien 3.6.3 Vorbeugender Korrosionsschutz 3.6.4 Grundsatzlösungen 3.6.5 Grundsatzlösung Kathodischer Korrosionsschutz

3.7 Beispiele und Sonderverfahren

3.7.1 Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) 3.7.2 Elektrochemischer Chloridentzug 3.7.3 Realkalisierung des karbonatisierten Betons durch Diffusion 3.7.4 Elektrochemische Realkalisierung des karbonatisierten Betons 3.7.5 Kathodischer Korrosionsschutz 3.7.6 Weitere Verfahren

3.8 Literatur

4 Untergrund von Beton und Stahl

4.1 Eigenschaften und Anforderungen

4.1.1 Zusammenfassung 4.1.2 Einleitung 4.1.3 Eigenschaften 4.1.4 Anforderungen 4.1.5 Literatur

4.2 Vorbereiten und Prüfen der Oberflächen

4.2.1 Einleitung 4.2.2 Vorbereiten der Oberflächen 4.2.3 Prüfungen

4.3 Literatur

5 Kunststoffe

5.1 Geschichte

5.1.1 Antike und Mittelalter 5.1.2 Industrielle Produktion

5.2 Begriffe 5.3 Polymere

5.3.1 Natürliche Polymere 5.3.2 Synthetische Polymere 5.3.3 Anzahl der Grundstoffe (Monomere) 5.3.4 Anorganische Polymere

5.4 Einteilung der Kunststoffe 5.5 Niedermolekulare und hochpolymere Stoffe 5.6 Polymerchemie – Reaktionsmechanismen

5.6.1 Polymerisation durch Kettenreaktionen 5.6.2 Polymerisation über stufenweise Reaktionen 5.6.3 Copolymerisation 5.6.4 Polymerblends 5.6.5 Polymerlegierungen 5.6.6 Reaktionsharze

5.7 Polymerphysik

5.7.1 Struktur von Polymeren 5.7.2 Thermoplaste 5.7.3 Thermoplaste als Werkstoffe 5.7.4 Duroplaste 5.7.5 Elastomere 5.7.6 Thermoplastische Elastomere

5.8 Beschichtungsstoffe

5.8.1 Einteilung und Zusammensetzung 5.8.2 Reaktionsharzsysteme 5.8.3 Physikalisch trocknende Systeme

5.9 Kunststoffmodifizierte Mörtel und Betone 5.10 Fugendichtstoffe 5.11 Eigenschaften der ausgehärteten Kunststoffe

5.11.1 Chemische Eigenschaften 5.11.2 Physikalische Eigenschaften 5.11.3 Thermische Eigenschaften 5.11.4 Verhalten bei Beanspruchung 5.11.5 Alterungsverhalten und Witterungsbeständigkeit 5.11.6 Brandverhalten 5.11.7 Elektrische Eigenschaften 5.11.8 Sonstige Eigenschaften

5.12 Arbeitssicherheit und Umweltschutz 5.13 Literatur

6 Instandsetzungsprinzipien

6.1 Grundlagen 6.2 Prinzipien bei Betonkorrosion

6.2.1 Historische Definitionen 6.2.2 Aktuelle Definitionen

6.3 Prinzipien bei Bewehrungskorrosion

6.3.1 Historische Definitionen 6.3.2 Aktuelle Definitionen

6.4 Besonderheiten und Hinweise 6.5 Literatur

7 Instandsetzungsverfahren

7.1 Grundlagen 7.2 Verfahren bei Betonkorrosion

7.2.1 Historische Verfahren 7.2.2 Aktuelle Verfahren

7.3 Verfahren bei Bewehrungskorrosion

7.3.1 Historische Verfahren (Grundsatzlösungen) 7.3.2 Aktuelle Verfahren

7.4 Besonderheiten und Hinweise 7.5 Auswahl geeigneter Prinzipien und Verfahren 7.6 Literatur

8 Betonersatz

8.1 Einleitung 8.2 Einwirkungen aus Umgebung und Untergrund 8.3 Betonersatz mit kunststoffmodifiziertem Zement-Mörtel/-Beton

8.3.1 Kunststoffmodifizierter-Zement-Mörtel RM/-Beton RC 8.3.2 Haftbrücke 8.3.3 Korrosionsschutz 8.3.4 Egalisierung 8.3.5 Ausführung 8.3.6 Literatur

8.4 Betonersatz mit spritzbarem kunststoffmodifiziertem Zement-Mörtel/-Beton

8.4.1 Einleitung 8.4.2 Spritzbarer kunststoffmodifizierter Zement-Mörtel SRM/-Beton SRC 8.4.3 Literatur

8.5 Betonersatz mit Reaktionsharz-Mörtel/-Beton

8.5.1 Einleitung 8.5.2 Beanspruchbarkeitsklasse 8.5.3 Anwendungsfälle 8.5.4 Systembestandteile 8.5.5 Ausführung 8.5.6 Literatur

8.6 Betonersatz mit Beton und Spritzbeton

8.6.1 Einleitung 8.6.2 Prinzipien nach der TR 8.6.3 Wesentliche Anforderungen aus der TR 8.6.4 Nachbehandlungsziele und -verfahren 8.6.5 Nachbehandlungsdauer

8.7 Ermittlung der Betondeckung 8.8 Literatur

9 Füllen von Rissen und Hohlräumen

9.1 Zusammenfassung 9.2 Einleitung 9.3 Ursachen von Rissen und Hohlräumen in Beton 9.4 Arten von Rissen in Beton 9.5 Risse in Beton als Mangel 9.6 Erfassung von Rissmerkmalen 9.7 Zwecke und Ziele des Füllens von Rissen 9.8 Füllstoffe

9.8.1 Stoffarten 9.8.2 Füllarten 9.8.3 Anwendungsbedingungen 9.8.4 Anwendungstechnik

9.9 Literatur

10 Tragwerksverhalten

10.1 Verstärken

10.1.1 Einleitung 10.1.2 Ziele von Verstärkungsmaßnahmen 10.1.3 Mögliche Verstärkungsmaßnahmen 10.1.4 Verstärken gemäß TR 10.1.5 Literatur

10.2 Ertüchtigen

10.2.1 Einleitung 10.2.2 Mögliche Ertüchtigungsmaßnahmen 10.2.3 Ertüchtigung durch Erhöhung des Widerstandes des bestehenden Bauwerks durch Injektion von Rissen und Hohlräumen oder Tränkung 10.2.4 Ertüchtigen durch Erhöhung des Widerstandes gegen chemischen Angriff oder Chloriddiffusion durch Hochleistungsbeton 10.2.5 Literatur

11 Instandsetzen chloridhaltiger Konstruktionen

11.1 Chloridkorrosion und Kritischer Chloridgehalt des Betons

11.1.1 Chloridkorrosion der Bewehrung 11.1.2 Kritischer (korrosionsauslösender) Chloridgehalt des Betons

11.2 Chloride im Beton – Mögliche Quellen

Tausalze Meerwasser Schwimmbäder / Solebäder Magnesia-Estriche Industrie / Großküchen / Reinigungsmittel PVC-Brände

11.3 Chloridtransport – Chlorideindringtiefe – Chloridverteilung 11.4 Untersuchung auf Chloride in der Praxis

Potenzialfeldmessung

11.5 Übersicht Instandsetzungsprinzipien und -verfahren 11.6 Instandsetzung in der Praxis

11.6.1 Verfahren 7.1 und 7.2 nach TR IH 11.6.2 Verfahren 7.6, 7.7 und 7.8 nach TR IH 11.6.3 Verfahren 8.3 Erhöhung des elektrischen Widerstandes mit Beschichtung 11.6.4 Verfahren 10.1 Kathodischer Korrosionsschutz KKS 11.6.5 Elektrochemische Chloridextraktion ECE

11.7 Weitere Verfahren 11.8 Chloridbelastung in WU-Bodenplatten 11.9 Planungshilfen 11.10 Instandhaltungsplan – Inspektion und Wartung 11.11 Literatur

12 Oberflächenschutz

12.1 Einleitung 12.2 Erfordernis 12.3 Aufgaben 12.4 Eigenschaften 12.5 Beschichtungsstoffe

Reaktionsharze Siliciumorganische Verbindungen Anorganische Bindemittel 12.5.1 Auf Basis Epoxidharz 12.5.2 Auf Basis Polyurethanharz 12.5.3 Auf Basis Acrylatharz 12.5.4 Auf Basis Polyesterharz 12.5.5 Auf Basis Polyurea 12.5.6 Polymerlösungen 12.5.7 Polymerdispersionen 12.5.8 Siliziumorganische Verbindungen 12.5.9 Auf Basis anorganischer Bindemittel

12.6 Untergrundvorbereitung 12.7 Schutzsysteme 12.8 Qualitätssicherung 12.9 Oberflächenschutz für Bodenflächen

12.9.1 Einleitung 12.9.2 OS 3 Versiegelung für befahrbare Flächen 12.9.3 OS 6 chemisch widerstandsfähige Beschichtung für mechanisch gering beanspruchte Flächen 12.9.4 OS 7 Beschichtung unter Dichtungsschichten für begeh- und befahrbare Flächen 12.9.5 OS 8 chemisch widerstandsfähige Beschichtung für befahrbare, mechanisch stark belastete Flächen 12.9.6 OS 10 Beschichtung als Dichtungsschicht mit hoher Rissüberbrückung unter Schutz- und Deckschichten für begeh- und befahrbare Flächen 12.9.7 OS 11 Beschichtung mit erhöhter dynamischer Rissüberbrückung für begeh- und befahrbare Flächen 12.9.8 OS 12 Beschichtung mit Reaktionsharzmörtel für befahrbare mechanisch stark belastete Flächen 12.9.9 OS 13 Beschichtung mit nicht dynamischer Rissüberbrückung für begeh- und befahrbare, mechanisch belastete Flächen 12.9.10 OS 14 Beschichtung mit hoher dynamischer Rissüberbrückung für begeh- und befahrbare Flächen 12.9.11 Besondere Anforderungen und Problemlösungen 12.9.12 Frischbetonschutz als Grundierung für nachfolgende Beschichtungen 12.9.13 Beschichtung verölter Betonflächen 12.9.14 Maschinelle Beschichtung großer Flächen 12.9.15 Rutschhemmung 12.9.16 Qualitätssicherung 12.9.17 Literatur

12.10 Oberflächenschutz für Wand- und Deckenflächen

12.10.1 Einleitung 12.10.2 OS 1 Hydrophobierung 12.10.3 OS 2 Beschichtung für nicht begeh- und nicht befahrbare Flächen 12.10.4 OS 4 Beschichtung mit erhöhter Dichtheit für nicht begeh- und befahrbare Flächen 12.10.5 OS 5 Beschichtung mit geringer Rissüberbrückung für nicht begeh- und befahrbare Flächen 12.10.6 OS 6 chemisch widerstandsfähige Beschichtung für mechanisch gering beanspruchte Flächen 12.10.7 OS 9 Beschichtung mit erhöhter Rissüberbrückung für nicht begeh- und befahrbare Flächen 12.10.8 Anforderungen an das Diffusionsverhalten 12.10.9 Literatur

12.11 Schichtdicken bei Polymerbeschichtungen

12.11.1 Einleitung 12.11.2 Definition der Schichtdicke 12.11.3 Bestimmung der Verbrauchsmenge 12.11.4 Bestimmung der Schichtdicke mittels Prüfungen 12.11.5 Messung und Auswertung der Schichtdicke 12.11.6 Berechnung der Verbrauchsmengen 12.11.7 Beispiele zur Berechnung der Schichtdicke 12.11.8 Literatur

12.12 Blasen und Beulen in Polymerbeschichtungen

Zusammenfassung 12.12.1 Pinholes und Pinblisters 12.12.2 Schaumblasen 12.12.3 Osmotische Blasen 12.12.4 Beulen 12.12.5 Literatur

13 Ausführung von Instandsetzungs- und Schutzmaßnahmen

13.1 Planung der Ausführung von Instandsetzungs- und Schutzmaßnahmen

13.1.1 Einleitung 13.1.2 Baustelleneinrichtung – Bauablauf 13.1.3 Schadstoffe 13.1.4 Schutz der Umgebung 13.1.5 Umgebungsbedingungen 13.1.6 ATV DIN 18349 13.1.7 Brandschutz 13.1.8 Literatur

13.2 Qualitätssicherung der Ausführung von Instandsetzungs- und Schutzmaßnahmen

13.2.1 Grundlagen 13.2.2 Eigenüberwachung 13.2.3 Prüfverfahren 13.2.4 Fremdüberwachung 13.2.5 Weitergehende Qualifikationen der ausführenden Unternehmen 13.2.6 Leistungsmerkmale und Verwendbarkeitsnachweise der Produkte und Systeme 13.2.7 Erkundung – Beweissicherung – Dokumentation 13.2.8 Literatur

13.3 Praxisbeispiele mit technisch anspruchsvollen Aufgabenstellungen

13.3.1 Einleitung 13.3.2 Instandsetzung eines 10-geschossigen Parkhauses in Innenstadtlage unter laufendem Verkehr 13.3.3 Rissüberbrückende OS-Systeme in der Praxis 13.3.4 Industriebodenbelag mit hoher Beanspruchung in der Lebensmittelindustrie 13.3.5 Instandsetzung einer Stahlbetonstützen-Riegel-Konstruktion im Dachgeschoss eines Hochhauses 13.3.6 Literatur / Quellenangaben

14 Instandsetzen von Fugen

14.1 Allgemeines zu Fugen

14.1.1 Einleitung / Regelwerke 14.1.2 Anforderungen und Beanspruchungen 14.1.3 Fugenarten

14.2 Wandfugen

14.2.1 Ziele 14.2.2 Fugenabdichtungen nach DIN 18540 mit Fugendichtstoffen 14.2.3 Fugenabdichtungen mit imprägnierten Fugendichtungsbändern nach DIN 18542 14.2.4 Elastomer-Fugenbänder nach IVD-Merkblatt Nr. 4 14.2.5 Verdeckte Fugen in Fassaden 14.2.6 Literatur

14.3 Bodenfugen

14.3.1 Fugenausbildung in Fußböden aus Beton 14.3.2 Abdichten von Bodenfugen 14.3.3 Instandsetzung von Fugen in WU-Bauwerken 14.3.4 Literatur

15 Besonderheiten von Schutz- und Instandsetzung im Brücken- und Ingenieurbau

15.1 Einleitung 15.2 Regelwerke zur Baudurchführung 15.3 ZTV-ING Teil 3, Abschnitt 4 – Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen

15.3.1 Planung und Ausführung von Betoninstandsetzungsmaßnahmen 15.3.2 Qualitätssicherung 15.3.3 Vorbereitung der Betonunterlage 15.3.4 Betonersatzsysteme (BE) 15.3.5 Oberflächenschutzsysteme (OS)

15.4 ZTV-ING Teil 3, Abschnitt 5 – Füllen von Rissen und Hohlräumen

15.4.1 Allgemeines 15.4.2 Anwendungsbereiche

15.5 Nachweis der Verwendbarkeit und Übereinstimmung für Instandsetzungsprodukte mit unbekannter Zusammensetzung

15.5.1 Hintergrund 15.5.2 Umsetzung in der ZTV-ING Teil 3, Abschnitte 4 und 5 15.5.3 Inhaltliche Korrekturen und Ergänzungen zu den Hinweisen 15.5.4 Zusammenstellungen der Bundesanstalt für Straßenwesen 15.5.5 Erfahrungen der Straßenbauverwaltungen 15.5.6 Prüffähige Bescheinigungen 15.5.7 Bereitstellung eines Ablaufplans

15.6 Literatur 15.7 Anhang: Ablaufplan zum projektspezifischen Nachweis

15.7.1 Ablaufplan zum projektspezifischen Nachweis-Prinzip 15.7.2 Ablaufplan zum projektspezifischen Nachweis zu ZTV-ING 3-4

15.7.3 Ablaufplan zum projektspezifischen Nachweis zu ZTV-ING 3-5 Anwendungsbeispiel P/A – BE: Betoninstandsetzung des Überbaus einer Spannbetonbrücke

16 Besonderheiten von Schutz und Instandsetzung an Verkehrs-Wasserbauwerken

16.1 Regelwerk 16.2 Expositionsklassen 16.3 Spezielle Randbedingungen

16.3.1 Rückwärtige Durchfeuchtung 16.3.2 Zugänglichkeit 16.3.3 Schädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) 16.3.4 Sulfathüttenzement 16.3.5 Alter Verkehrswasserbauwerke 16.3.6 Betonabtrag und Untergrundvorbereitung 16.3.7 Ausführung

16.4 Vorsatzschalen (Beton, Spritzbeton) – verankert und bewehrt

16.4.1 Allgemeines 16.4.2 Rückverankerung 16.4.3 Bewehrung 16.4.4 Bewegungsfugen 16.4.5 Beton/ Spritzbeton 16.4.6 Ausführung 16.4.7 Qualitätssicherung

16.5 Spritzmörtel/Spritzbeton und Betonersatz im Handauftrag – unverankert und unbewehrt 16.6 Besonderheiten OS 16.7 Besonderheiten Rissinjektionen 16.8 Literatur

17 Ingenieurleistungen

17.1 Zusammenfassung 17.2 Ermittlung des Istzustandes und Bauwerksdiagnose

17.2.1 Einleitung 17.2.2 Fachliche Grundlagen 17.2.3 Rechtliche Grundlagen 17.2.4 Prüfen

17.3 Planungsgrundlagen, Sollzustand, Konzept

17.3.1 Grundlagen 17.3.2 Sollzustand 17.3.3 Konzept

17.4 Leistungsbeschreibung und Ausschreiben

17.4.1 Ausschreibung von Bauleistungen 17.4.2 Ermitteln von Mengen 17.4.3 Vergabearten 17.4.4 Auswertung von Bieterangeboten und Vergabe 17.4.5 Hinweispflichten

17.5 Überwachung, Abnahme und Abrechnung

17.5.1 Aufgaben der Objektüberwachung 17.5.2 Baubegleitende Planung 17.5.3 Nachträge 17.5.4 Abnahme 17.5.5 Abrechnung 17.5.6 Überwachung durch eine dafür anerkannte Überwachungsstelle 17.5.7 Überwachung durch den Sachkundigen Planer 17.5.8 Dokumentation 17.5.9 Haftung 17.5.10 Streitregelung am Bau 17.5.11 Zusammenarbeit der Beteiligten 17.5.12 Honorar für Ingenieure 17.5.13 Literatur

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