Betoninstandsetzung mit Spritzbeton
Bei größeren Flächen, bei dickeren Auftragsstärken sowie wenn die Standsicherheit gefährdet ist, wird überwiegend das Betonspritzverfahren eingesetzt. Dabei wird ein erdfeuchtes Betongemisch auf die vorher durch Sand- oder Wasserstrahlen gereinigten und aufgerauten, zu sanierenden Flächen aufgespritzt. Durch die hohe Aufprallenergie wird der frische Beton in die vorher durch Strahlen geöffneten Poren des Betons gepresst. Dies ergibt nach der Aushärtung die für dieses Verfahren typischen guten Verbund zwischen Neu- und Altbeton. Eine zusätzliche Haftbrücke ist deshalb nicht erforderlich. Die Zug- und Schubfestigkeit in der Anschlussfuge entsprechen weitgehend den Werten, die bei in einem Guss hergestellten Betonteilen zu erwarten sind.
Von besonderer Bedeutung ist die Nachbehandlung der zur Ausbesserung auf ein Betonbauteil aufgetragenen Spritzbetonschicht. Hier wird dem jungen Beton nicht nur wie bei Neubauten durch die umgebende Atmosphäre, sondern auch noch durch den in der Regel trockenen Altbeton das zur Zementhydratation erforderliche Wasser entzogen. Der Altbeton sollte daher feucht sein und den relativ dünnen Spritzbetonschichten muss in den ersten Tagen nach dem Auftragen genügend Feuchtigkeit angeboten werden, um ein zu schnelles Schwinden zu einem Zeitpunkt zu vermeiden, an dem der Beton und vor allem die Anschlussfuge noch wenig Festigkeit aufweisen.
Falls der Einbau von Zusatzbewehrung in die neu einzubringende Spritzbetonschale erforderlich ist, so wird diese vor dem Spritzen nach den Regeln des Stahlbetonbaus an den erforderlichen Stellen und in den erforderlichen Querschnitten verlegt. Die Krafteinleitung in die zugelegte Bewehrung erfolgt allgemein über den Verbund zwischen Bewehrung und Spritzbeton. Der Anschluss an vorhandene Bewehrung erfolgt überwiegend durch Übergreifungsstöße, durch in Bohrlöcher gesetzte und vergossene Bewehrungsstähle, in Sonderfällen auch durch Anschweißen.
Spritzbeton
Zur Wiederherstellung tieferer großflächigerer Fehlstellen im Beton kommt Spritzbeton mit einem Größtkorn ab 4 mm zur Anwendung. Im Rahmen der Betoninstandsetzung wird Spritzbeton meist im Trockenspritzverfahren verarbeitet.
Beim Betonersatz im Spritzverfahren ist keine Haftbrücke auf der Bestandsbetonoberfläche erforderlich. Ein Korrosionsschutz der Bewehrung würde beim Aufprall des Spritzbetons zerstört werden. Deshalb werden Spritzmörtel und -betone nur in Bereichen angewendet, in denen entweder eine für die nachfolgede Beanspruchung ausreichende Betonüberdeckung der Bewehrung erreicht wird, oder eine Beschichtung der Betonoberfläche mit einem Oberflächenschutzsystem erfolgt.
Die Oberflächen von Spritzmörtel und Spritzbeton werden meist spritzrauh abgezogen. Das Ausreiben der beiden Materialien kann zu Unebenheiten und Gefügestörungen auf der Oberfläche führen. Zur abschließenden Oberflächenegalisierung ist der Auftrag eines kunststoffmodifizierten Spachtels besser geeignet.
Der Ersatz fehlender Betonteile zur Herstellung des erforderliche Querschnitts erfolgt je nach Größe und Tiefe der neu aufzutragenden Bereiche mit Spritzbeton, oder mit kunststoffmodifizierten Mörteln. Die Wahl eines für die jeweilige Belastung bzw. Nutzung des Bauteils geeigneten Materials ist eine entscheidende Voraussetzung für die Dauerhaftigkeit der Maßnahme. Zu berücksichtigen ist dabei vor allem der Unterschied im Verformungs- und Brandverhalten zwischen Neu- und Altbeton.
Reine Zementmörtel, die zum Ausfüllen von Plomben oder zum Ausgleich von Fehlstellen im Beton eingesetzt werden, sind aus Verarbeitungsgründen feinkörnig und zementreich. Sie neigen dadurch stark zum Schwinden, wodurch die Gefahr von Hohlstellen oder Rissbildung vor allem an den Plombenrändern besteht. Deshalb werden für solche kleineren Flickstellen meist kunststoffmodifizierte Zementmörtel eingesetzt. Dies sind hydraulisch abbindende Mörtel, denen zur Veränderung der Frisch- und Festbetoneigenschaften Kunststoffdispersionen beigemischt werden. Durch Zugabe von im Wasser dispergierten Kunststoffen werden diese sogenannten Flickmörtel elastischer, das heißt, weniger rissanfällig gemacht, und gleichzeitig ihr Wasserrückhaltevermögen verbessert, das heißt, der Nachbehandlungsanspruch verringert. Die Dispersion wird entweder kurz vor der Verarbeitung in flüssiger Form als besondere Komponente zugegeben, oder bei Trockenfertigmörteln durch Einmischen von Wasser in die Mischung gelöst. Wird der Kunststoffdispersion nach dem Einbau durch Verdunstung und Hydratation des Zementsteins das Wasser entzogen, dann verkleben sich die Kunststoffteilchen und wirken so als zusätzliches Bindemittel. Es handelt sich also um zwei unterschiedliche Erhärtungsvorgänge, die nebeneinander ablaufen. Der Zement erhärtet durch Wasseraufnahme (Hydratation), also durch einen chemischen Vorgang, während die Kunststoffteilchen durch Austrocknung, also physikalisch erhärten. Nach der Erhärtung sind die einzelnen Kunststoffteilchen (Großmoleküle) bildlich gesprochen als Kugellager zwischen den einzelnen Zementteilchen eingebettet, und wirken so bei Verformung des Baustoffs ausgleichend. Zur Erzielung einer ausreichenden Haftfestigkeit ist vor Einbau des Mörtels zunächst eine Einlassgrundierung (Haftbrücke) aus einem dünnflüssigen Kunststoffanstrich aufzutragen.