MC-KKS/B stoppt Betonkorrosion in Parkhaus

Deutschland

In einem fünfgeschossigen Parkhaus im nordhessischen Melsungen mussten umfangreiche Sanierungsmassnahmen durchgeführt werden. Zur besonderen Herausforderung wurden dabei die vier unteren Geschosse. Dort war die Bausubstanz des in Stahlskelett-Betonbauweise errichteten Gebäudes so weit angegriffen, dass über eine Entfernung des chloridbelasteten Betons nachgedacht wurde. Dank des kathodischen Korrosionsschutzes mit der einzigartigen Systemlösung MC-KKS/B der MC-Bauchemie und der Grillo-Werke AG gelang die vollständige Sanierung des geschädigten Stahlbetons dauerhaft und wirtschaftlich sowie ohne grossflächigen Betonabtrag und die damit verbundenen Belästigungen wie Staub, Lärm und lange Bauzeiten.



Das freistehende Parkhaus in Melsungen im nordhessischen Schwalm-Eder-Kreis besteht aus zwei jeweils fünfgeschossigen Gebäudeteilen, einem Neubau sowie einem Altbau. Beim Altbau erwies sich der Zustand der Bausubstanz in weiten Teilen als stark angegriffen durch Chloride und Karbonatisierung, so dass der Betreiber eine umfangreiche Sanierung beauftragte.

 

Mit den Massnahmen wurde 2019 begonnen. Die 2500 m² grosse Fläche des obersten, fünften Parkdecks verfügte über eine ausreichende Abdichtung gegen Feuchtigkeitseintrag unter dem Asphalt der Fahrbahndecke und war nicht so stark geschädigt. Sie konnte problemlos mit Nafufill KM 130 klassisch instandgesetzt und die Betondeckung erhöht werden. Anschliexxend wurde eine neue Abdichtungslage sowie eine Nutzschicht aus Gussasphalt wieder aufgebaut. Vor Verlegung der Schweissbahn war ebenfalls die Expertise der MC-Bauchemie gefragt: Um eine normgerechte und dem aktuellen Stand der Technik entsprechende, dauerhafte Abdichtung sicherzustellen, entschied sich der Planer für einen Aufbau, der den strengen Vorgaben der ZTV-Ing für Brückenbauwerke entsprach.

 

Spezielles Harz für wetterunabhängige Abdichtung

Bei diesem ist der sach- und fachgerecht vorbehandelte Untergrund, der hier mit dem PCC Betonersatz für die Instandsetzung horizontaler Flächen Nafufill KM 130 erfolgte, mit einem sogenannten Brückenharz zu behandeln. Üblicherweise kommen hierbei Produkte auf Epoxidharzbasis zum Einsatz. Da diese jedoch bekanntermassen nur bei trockenem Untergrund und längerer trockener Witterung verarbeitet werden können, entschied sich der Planer für das Brückenharz MC-DUR LF 680 der MC-Bauchemie. Dieses Spezialharz auf Basis der KineticBoost®-Technologie ist eine Innovation im Bereich der Brücken- und Parkdeckabdichtung, da es als einziges derzeit auf dem Markt verfügbares Brückenharz unabhängig vom Taupunkt appliziert werden kann. Selbst leicht feuchte Untergründe stellen kein Problem dar. Zudem reagiert das Produkt mit „Topspeed“ innerhalb kurzer Zeit aus. Grundierung, Kratzspachtelung und Brennen der Schweissbahn lassen sich an einem Tag realisieren. Und das selbst wenn die Aussen- und Bauteiltemperatur nur 2 °C beträgt. Durch die Auswahl von MC-DUR LF 680 war somit trotz widriger Witterungsverhältnisse ein schneller und sicherer Baufortschritt gesichert. 

Die automatisierte Beschichtungseinheit für das Lichtbogenspritzverfahren wurde im Parkhaus in Melsungen grossflächig eingesetzt, weil sie eine schnellere Umsetzung, eine höhere Flächenleistung und eine homogenere Zinkschicht ermöglicht.
Die automatisierte Beschichtungseinheit für das Lichtbogenspritzverfahren wurde im Parkhaus in Melsungen grossflächig eingesetzt, weil sie eine schnellere Umsetzung, eine höhere Flächenleistung und eine homogenere Zinkschicht ermöglicht.
© MC-Bauchemie 2021


Aggressive Schädigungsprozesse durch Chloride und Karbonatisierung

Als deutlich problematischer erwies sich die Sanierung der unteren, ebenfalls jeweils 2500 m² umfassenden vier Etagen. Hier waren bereits Chloride durch eine fehlende Abdichtung unter dem Asphalt in die Stahlbetonkonstruktion eingedrungen. Die Chloride und die Karbonatisierung hatten nach kurzer Zeit bereits Schäden am Stahlbeton und der Bewehrung angerichtet, sodass eine Sanierung zwangsweise notwendig war. Wenn eine hohe Chloridkonzentration schon bis zur Bewehrung vorgedrungen ist und dort über längere Zeit Schäden an der Bewehrung verursacht, bleibt in vielen Fällen meist nur der Abriss einer solchen Konstruktion. Um dieses Szenario zu verhindern, entschied sich der Planer, die SiB „Ingenieurgesellschaft mbH, Sanierung im Bauwesen“ aus Ober-Mörlen in der Nähe von Frankfurt/Main, für eine Sanierung mit der weltweit einzigartigen, patentierten Systemlösung MC-KKS/B der MC-Bauchemie und der Grillo-Werke AG. Gerd Bott, Fachberater aus dem Service-Center Mitte der MC-Bauchemie, stand dem Planer mit seiner umfassenden Expertise im Bereich des MC-KKS/B-Systems dabei jederzeit beratend zur Seite.

 

Chloride und Karbonatisierung lösen aggressive Schädigungsprozesse aus. Wenn eine kritische Menge an Chlorid-Ionen überschritten wird, setzt die Korrosion des Stahls ein. Die Chlorid-Ionen wirken als Katalysator und beschleunigen lokal den Korrosionsprozess – man spricht dann auch vom Lochfrass, der von aussen nicht erkennbar ist. Doch genau diese nicht erkannten Schäden oder auch unterschätzte Schadensbilder können kostenintensive Sanierungsmassnahmen und manchmal sogar den Abriss der Immobilie nach sich ziehen. Umso wichtiger ist es, Schadensprozesse frühzeitig zu erkennen und zu stoppen, bevor es zu spät ist.

 

MC-KKS/B als zeit- und kostengünstige Instandsetzungsmethode

Eine schnell wirksame sowie zeit- und kostengünstige Methode zur Instandsetzung chloridbelasteter Bauwerke ist der kathodische Korrosionsschutz (KKS) der MC-Bauchemie und der Grillo-Werke AG. Er basiert auf den Erfahrungen einer fast 20-jährigen Entwicklung. Das MC-KKS/B System bietet die Möglichkeit, bereits geschädigten, aber noch funktionsfähigen Stahlbeton kostengünstiger und schneller als mit konventionellen Methoden instand zu setzen. Denn bei konventionellen Instandsetzungsverfahren muss der chloridbelastete Beton oftmals sehr tief bis hinter die Bewehrung abgetragen werden. Das ist nicht nur ein erheblicher Eingriff in die Bausubstanz des Gebäudes, sondern auch mit grosssem Zeitaufwand und hohen Kosten verbunden. In solchen Fällen sichert die Systemlösung MC-KKS/B eine weitestgehend zerstörungsfreie Instandsetzungsmethode.

 

Ausführung und Instandsetzung

In Melsungen begann 2019 der ausführende Betrieb, die Wiedemann & Sohn GmbH aus Wiesbaden, damit, den Asphalt auf der rund 2500 m² umfassenden Ebene 4 des Parkhauses rückzubauen. Zur Vorbereitung des Untergrundes für den kathodischen Korrosionsschutz wurde nur der partiell lose Beton entfernt, um diese Bereiche sowie Hohlstellen und Ausbrüche mit einem speziellen Reparaturmörtel zu reprofilieren. Der Chlorid-kontaminierte Beton konnte vollständig verbleiben. Parallel zur Reparatur des Betons wurden die Kontaktierungen gesetzt, die später Zinkschicht und Bewehrung elektrisch leitend verbinden sollten.

 

Nach Abschluss der klassischen Untergrundvorbereitung durch Kugelstrahlen erfolgte die Applikation des MC-KKS/B Systems. Dabei wurde die Zinkschicht durch thermisches Lichtbogenspritzen auf die Betonoberfläche aufgebracht. Das Verfahren ist nicht nur auf Boden- sondern auch auf Wand- und Deckenflächen anwendbar. Weil in Melsungen das KKS-System erstmalig verdeckt unter einer Schweissbahn und Asphalt eingebaut werden sollte, kam das speziell entwickelte, temperaturbeständige 2k Epoxidharz MC-DUR LF KKS zum Einsatz. Damit wurde die aufgebrachte Zinkschicht versiegelt und Poren und Lunker wurden im Untergrund geschlossen, bevor die Firma Wiedemann eine abdichtende Schweissbahn aufbrannte. Um dieses Verfahren nachhaltig abzusichern, waren im Vorfeld umfangreiche Versuche durchgeführt werden. Dabei konnte MC-KKS/B seine Beständigkeit gegen erhebliche Hitzeeinwirkung erfolgreich unter Beweis stellen und somit planmässig eingebaut werden. Als Fahrbahnbelag wurde abschliessend wieder eine Asphaltschicht aufgebracht. Dabei wurde zugleich die zuvor fehlende Abdichtung unter dem Asphalt mit vorgesehen, sodass in Zukunft keine weiteren Chloride eindringen können und die Stahlbetonkonstruktion für die Zukunft erhalten bleibt.

 

Zeit- und Kostenvorteile

Die Kostenvorteile des Systems liegen vor allem im Wegfall des finanziell aufwändigen Entfernens des kontaminierten Betons. Dazu kommt die grosse Zeitersparnis bei der Ausführung des Systems, da auf jegliche Aushärtezeiten, wie sie bei einem Neuaufbau mit Beton und Mörtel zu berücksichtigen wären, verzichtet werden kann. Das System ist vergleichsweise schnell aufgebracht und das sanierte Objekt entsprechend rascher wieder einsatzbereit. Im Falle einer Parkhaussanierung ist dadurch mit geringeren Ausfallzeiten zu rechnen. Darüber hinaus werden die Durchfahrtshöhe und die Traglast nicht reduziert, da lediglich eine im Mittel 150 µm dünne Zinkschicht aufgebracht wird.

 

Nach den guten Erfahrungen bei der Sanierung der vierten Parkhausebene wurden 2020 die Arbeiten an der Ebene 3 nach gleichem Muster ausgeführt, ab Mitte Juni 2021 auch an der Ebene 2 und 1. Dank des MC-KKS/B-Systems mussten die chloridbelasteten Bereiche des Gebäudes in Melsungen nicht abgerissen werden, sondern konnten beibehalten und mit einem neuen Verschleissbelag versehen werden. Damit wurde der Zustand des Altbaus nachhaltig instand gesetzt, sodass die bislang sehr ungleichen Brüder nun nebeneinander alt werden können.

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