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Oberflächenvorbereitung - Teil 3: Rauheitsgrade des Betons und Aufrauen von Betonoberflächen
Angemessen aufgeraut
Wenn der Beton beschädigungs- und schadstofffrei ist, müssen Sie nur die Oberfläche ausreichend aufrauen, doch wie stark? Die Oberfläche des gestrahlten Betons ist zu rau, um mit Maßband gemessen und in Mikron oder Mil quantifiziert zu werden.
Das effektivste Referenzwerkzeug zur Bestimmung von Betonoberflächenprofilen sind die geformten Gummiabgleichs-Chips, die beim International Concrete Repair Institute erhältlich sind. Diese Proben replizieren die zehn Oberflächenrauheitsgrade, und sind für den direkten visuellen und taktilen Vergleich mit der betreffenden Betonoberfläche ausgelegt.
Für diese zehn Klassen gibt es keine definitive Textbeschreibung: Der Abgleichschip ist der Standard. ICRI gibt jedoch an, wie viel Oberflächenprofil für verschiedene Arten von Beschichtungen und Überzügen ausreicht:
ICRI gibt auch an, mit welchen Methoden der Oberflächenvorbereitung das angegebene Betonoberflächenprofilwiedergegeben werden kann.
Das Strahlen ist eine der vielseitigsten Methoden. Es deckt eine breite Palette von Oberflächenprofilen ab, von CSP 2 bis 7. Im Gegensatz zu vielen aufgelisteten Methoden kann das Strahlen auch auf senkrechten und Überkopfoberflächen angewendet werden. Jedoch kann damit der Beton nicht bis zu Tiefen entfernt werden, die mit anderen mechanischen Verfahren wie Schaben möglich wären. Wobei das Strahlen eine große Rolle bei der Entfernung von Mikrorissen spielt, die durch solche Verfahren entstehen. Sehen wir uns die Optionen an und beobachten sie in Aktion.
Schleifen
Durch das Schleifen werden Ablagerungen, Sprünge und Oberflächenverunreinigungen entfernt und je nach Rauheit der Schleifscheibe eine glatte oder polierte Oberfläche erzeugt.
Die Scheiben bewegen sich im rechten Winkel zur Oberfläche und können kreisförmige Muster oder Rillen in der Oberfläche hinterlassen. Bodenschleifer werden für horizontale Flächen eingesetzt. Handschleifmaschinen werden auf senkrechten Flächen eingesetzt.
Mikrorissgefahr: Keine
Säureätzung
Beim Ätzen wird Zement aufgelöst und feine Bestandteile freigelegt, so dass ein sandpapierartiges Finish entsteht. Dies wird verwendet, um Laitance zu entfernen und eine Oberfläche in Vorbereitung auf eine Versiegelung, eine Grundierung oder eine andere dünne Beschichtung sanft aufzurauen. Der Umgang mit Säure ist schwierig und gefährlich: Säuredämpfe sind nicht nur gesundheitsschädlich, sondern können auch jeglichen Edelstahl oder Aluminium ätzen, mit dem sie in Kontakt kommen - beispielsweise Elektrokästen und Rohrleitungen.
Mikrorissgefahr keine
Nadelskalierung
Nadelskalierer pulverisieren Betonoberflächen durch die Schlagwirkung von Stahlstangen, die durch pneumatische oder hydraulische Impulse angetrieben werden. Nadelskalierer werden üblicherweise verwendet, um Ausblühungen und andere spröde Verkrustungen zu entfernen. Durch die Stöße entsteht ein kraterförmiges Oberflächenprofil.
Mikrorissgefahr: Niedrig
Abrasivstrahlen
Das Strahlen treibt trockenes oder feuchtes Strahlmittel in einen Druckluftstrom. Beim Aufprall dringen die Schleifpartikel in den Untergrund ein und lösen Mörtel- und Feinstofffragmente, wodurch es im Gesamten zu einem Abriebeffekt kommt. Durch das Strahlen werden Oberflächenverunreinigungen, unsauberer Beton, Beschichtungen und Klebefilme entfernt und eine profilierte Oberfläche verliehen.
Darüber hinaus wird das Feuchtstrahlverfahren empfohlen, um Abplatzungen, Ausblühungen und empfindliche Oberflächen sanft abzureiben. Beide Methoden können auf horizontalen, vertikalen und Überkopfflächen angewendet werden, und eignen sich sowohl für Innen- als auch für Außenanwendungen.
Mikrorissgefahr keine
Kugelstrahlen
Beim Kugelstrahlen wird Stahl mit einem Rad gegen die Betonoberfläche geschossen. Die Einwirkungen des Schusses pulverisieren Beton und Verunreinigungen und rauen die Oberfläche auf. Verbrauchtes Schrot wird von Abfallprodukten getrennt und recycelt. Das Kugelstrahlen ist ein bevorzugtes Verfahren zum Reinigen und Profilieren horizontaler Oberflächen und hat die gleichen Anwendungen wie das Schleifmittelstrahlen. In einigen besonderen Situationen können Roboter auf horizontalen Ebenen Kugelstrahlen.
Mikrorissgefahr Keine
Wasserstrahlen
Beim Wasserstrahlen werden Verunreinigungen entfernt und die Oberfläche durch den Aufprall von Hochdruck- und Ultrahochdruckwasserstrahlen aufgeraut. Es hat die gleichen Anwendungen wie das Schleifmittel- und Kugelstrahlen und kann auf senkrechten und Überkopfoberflächen verwendet werden. Es kann CSP von nur drei und von bis zu zehn produzieren, wobei zehn dem Durchmesser der groben Gesteinskörnung ist Mit anderen Worten kann ein Wasserstrahl Aggregate entfernen.
Mikrorissgefahr keine
Aufreißen
Eine Betonfräse besteht aus einer Stahltrommel mit darauf montierten Stahlstangen, die wiederum mit reihenweise Zahnräder versehen sind. Während sich die Trommel dreht, schlagen die Unterlegscheiben auf der Oberfläche auf, zerbrechen und pulverisieren somit den Beton und hinterlassen ein Streifenspritzbild. Das Vertikutieren funktioniert nur auf horizontalen Flächen.
Mikrorissrisiko: Mäßig
Rotationsfräsen
Eine Rotationsfräse ist eine verschärfte Version der Betonfräse, die so groß ist, dass sie angetrieben werden muss. Sie hat an der Trommel Zähne anstelle von Unterlegscheiben. Durch den Aufprall der Zähne wird der Beton in Splitter und Staub zerbrochen, wodurch Streifen und tiefe Rillen entstehen. Eine Rotationsfräse kann mit kleinen Zähnen ausgestattet werden, um einen CSP von 6 zu erzielen, oder mit großen Zähnen, die CSP 9 erzeugen. Sie stoppt kurz vor CSP 10, weil die Rotationsfräse das Aggregat nicht ablöst, sondern bricht. Eine Rotationsfräse kann nur auf horizontalen Flächen eingesetzt werden.
Mikrorissgefahr Hoch
Fräsen
Fräsen haben mehrere spitze, pneumatisch angetriebene Kolbenköpfe, welche die Oberfläche zertrümmern, abplatzen und zerkleinern. Sie erzeugen grobe, unregelmäßige Oberflächen und werden häufig zum Abreißen von niedrigen Betonstrukturen verwendet.
Mikrorissgefahr: Extrem
Hämmern
Presslufthammer und Meißelhämmer zerbrechen Beton durch das Brechen der Oberfläche mit der Spitze oder dem Meißelkopf. Sie treten so in den Bruch ein, wobei wiederholt geschlagen wird, bis große Betonfragmente abbrechen. Sie können auf horizontalen Flächen (Presslufthammer) oder vertikalen Flächen (Meißelhämmer) eingesetzt werden.
Mikrorissgefahr: Extrem
Oberflächenverzögerung
Ein Oberflächenverzögerer ist eine Chemikalie, die auf frisch gegossenen Beton gesprüht wird, um das Auftreten von Feuchtigkeit an der Oberfläche zu verhindern. Die nicht umgesetzte Zementpaste kann dann durch Druckwäsche oder Schrubben entfernt werden, wobei grobe Bestandteile freigelegt werden.
Mikrorissgefahr: Keine
Wichtigste Schlussfolgerungen
Wie erfahren Sie also, wann Sie das richtige Betonoberflächenprofil erreicht haben? Die ICRI-Gummivergleichschips sind die zuverlässigste Methode, lassen jedoch noch viel Interpretationsspielraum.
Die beste Methode, um ein klar definiertes Ziel bezüglich Oberflächenprofil zu erhalten besteht darin, einen Auftragsstandard zu erstellen. Entwickeln Sie in Zusammenarbeit mit den anderen Beteiligten ein Oberflächenprofil, das dem angegebenen CSP, wie vom Vergleicher angegeben, nahe kommt. Wenn sich alle auf den Auftragsstandard einigen, wird dies zum Maßstab für den Strahlarbeiter.
Der grundsätzliche Indikator für eine richtig vorbereitete Oberfläche ist, ob die Bindung hält. Dies durch die Abziehmethode getestet werden kann. Auf die fertige Oberfläche wird eine Stahlscheibe aufgeklebt und der Beton um den Umfang geritzt, so dass die Aufwärtskraft nur auf den Bereich direkt unter der Scheibe wirkt. Mit einem Haftungsprüfgerät wird Druck auf die Scheibe ausgeübt, bis die Scheibe abzieht. Wenn sich die Probe an der vorbereiteten Oberflächenebene löst, ist Bindung die schwächste Stelle im System, was auf ein Problem bei der Oberflächenvorbereitung hinweist. Wenn die Verklebung hält, der Beton jedoch bei weniger als 10% der erwarteten Druckfestigkeit des Betons bricht, ist dies ein guter Indikator dafür, dass der Beton noch nicht einwandfrei ist.
Zugfestigkeit vs Druckfestigkeit
Die Druckfestigkeit ist das Maß für die Resistenz eines Materials gegenüber der Zerstörung.
Die Zugfestigkeit ist das Maß für den Widerstand eines Materials gegen das Auseinanderziehen.
Die beiden sind verwandt, aber nicht direkt proportional. Die Zugfestigkeit von Beton beträgt ungefähr 10-15 % der Druckfestigkeit.
Empfohlene Ressourcen
ICRI 310 Beton-Spezifikationspaket Enthält das Spezifikationshandbuch, in dem das CSP-Schema sowie der 10 Gummivergleichschips beschrieben sind. Wenn Sie planen, Beton zu strahlen, sollten Sie dies besitzen.
Best Practices for Preparing Concrete Surfaces Prior to Repairs and Overlays. Dies ist eine ausgezeichnete, einer Peer Review unterzogene, Analyse vom U.S. Department of Interior Bureau of Reclamation.
SSPC SP 13 NACE Nr. 6 Standards für die Oberflächenvorbereitung von Beton
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