Betonsanierung ist mehr als optische Aufwertung
Das Alter, zunehmende Umwelteinflüsse und eine oft nicht fachgerechte Bauausführung setzen Bauwerken aus Beton zu. Die Sanierung erfordert Kenntnisse und Erfahrung, um ästhetisch anspruchsvolle, vor allem aber dauerhafte Lösungen zu garantieren. Gut ausgeführte Betonarbeiten können hingegen Jahrtausende überdauern, wie das Pantheon in Rom beweist.
Bauen mit Beton ermöglicht eine Vielfalt an Formen und Verwendungsarten. Ob Hochhaus, Brücke, Tunnel oder Hafenanlage, ohne den Baustoff ist modernes Bauen kaum ausführbar. Seine Flexibilität in Kombination mit Stahl ermöglicht unter anderem extrem schlanke, hohe und auskragende Bauten und erlaubt zugleich eine relativ freie Gestaltung der Raumeinteilung. Die Vorfertigung der Betonelemente ermöglicht kurze und kalkulierbare Bauzeiten. Beton verfügt zudem über eine gute Beständigkeit gegen Wassereinwirkungen, Hitze, Kälte und Wind.
Doch trotz der guten Betoneigenschaften treten an vielen Bauten Schäden auf. Diese entstehen nicht nur aufgrund des Alters, sondern können unter anderem auch durch einen Brand oder die Einwirkung chemischer Substanzen verursacht werden. Bei ersten Anzeichen eines Schadens muss möglichst zeitnah gehandelt werden. Dabei reicht eine visuelle, also kosmetische Behebung der sichtbaren Schäden keineswegs aus, da dadurch zwar kurzzeitig die Optik verbessert, aber die eigentlichen Ursachen nicht behoben werden. Für eine fachgerechte und dauerhafte Betoninstandsetzung sind in Abhängigkeit vom Ausmass und den Ursachen ein objektbezogenes Sanierungskonzept und dementsprechend definierte Arbeitsverfahren notwendig.
Dem Thema Wiederherstellung widmeten sich die Spezialisten beim Betoninstandsetzungstag 2017 in Wildegg. Die dabei zur Anwendung kommenden Instandsetzungsmörtel ermöglichen verschiedene Techniken, wie das Reprofilieren, eine Spritzapplikation oder eine Oberflächenstrukturierung und sind deshalb für verschiedene Aufgaben und Projekte geeignet. Die Arbeiten dürfen laut EN 1504-3 : 2005-12 (SIA 262.403) – Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – ausschliesslich mit Mörtel der Klasse R4 ausgeführt werden. Diese Kunststoffmörtel sind ein Gemisch von reaktiven Polymerbindemitteln und abgestuften Gesteinskörnungen, das durch eine Reaktion von organischen Stoffen verfestigt.
Den kompletten Artikel lesen Sie im Baublatt Nr. 27 vom 7. Juli 2017.
Das Pantheon in Rom hat mit seiner Kuppel aus«Opus caementitium», einem Gemisch aus Steinen, Sand und gebranntem Kalkstein, bereits zwei Jahrtausende überdauert. (Bild: Ian Monroe-CC BY-SA 3.0)
Seit Jahrtausenden bewährt
Der Baustoff Beton ist allerdings keine Erfindung der Neuzeit. Ein Mörtel aus gebranntem Kalk war bereits vor 14 000 Jahren als Bindemittel bekannt. Handwerker im Osten der heutigen Türkei nutzten ihn zum Vermauern der Ziegelsteine. Die Phönizier entwickelten die Technik weiter und über die Griechen gelangte die Technik ins Römische Reich. Hier erlangte sie im 1. Jahrhundert nach Christus ihre Blütezeit. Aus wasserbeständigem Mörtel und Steinbrocken, die in einer Schalung erhärteten, konnten druckfeste Bauteile hergestellt werden. Tempel, Thermen, Aquädukte, Zisternen, Entwässerungs- und Hafenanlagen oder Brücken entstanden auf diese Weise.
Noch nach fast zwei Jahrtausenden sind einige dieser in ganz Europa entstandenen Bauwerke zu bestaunen. Zu den bekanntesten und besterhaltenen zählen das Kolosseum, das teilweise aus Beton erbaut wurde, sowie das Pantheon in Rom. Bis heute besitzt das Pantheon mit einem Durchmesser von 43,3 Metern die grösste nicht verstärkte Zementkuppel der Welt. Möglich machte den Bau der Römische Beton, der sogenannte «Opus caementitium». Er wurde für den Bau der Kuppel sowie die Verfüllung der tragenden Ziegelwände verwendet.
«Opus caementitium» wurde aus Steinen, Sand und gebranntem Kalkstein gemischt. Als Zuschlagstoffe wurden Puzzolane oder Ziegelstaub beigesetzt, die es ermöglichten, dass das Gemisch nach der Zugabe von Wasser zu einem druckfesten Material aushärtete. Das Material härtet auch unter Wasser aus. Gebrannter Kalk reagiert bei Zugabe von Wasser mit starker Hitzeentwicklung. So konnte das Material geformt, verarbeitet und in Schalungen ausgegossen werden. Die Beimischung von Zuschlagstoffen wie Bimsstein und Ziegelsplitt ermöglichte die Reduktion der Masse des antiken Betons bis auf 1,35 Kilogramm je Kubikmeter. Ein Kubikmeter Festbeton wiegt rund 2,5 Kilogramm.
Im Mittelalter geriet der Baustoff in Vergessenheit. Um 1700 wurde er wiederentdeckt. Nachweislich wurden 1804 in Frankreich Betonrohre als Fertigteile hergestellt. 1824 liess der englische Maurer Joseph Aspdin ein dem Zement vergleichbares Produkt patentieren. Es handelte sich um eine feinkörnige Mischung aus Ton und Kalk, die gebrannt wurde. Nur 20 Jahre später brachte der Engländer Isaac Charles Johnson die Mischung aus Ton und Kalk zum Schmelzen. Die daraus hergestellten Steine glichen dem auf der südenglischen Halbinsel Portland vorkommenden Kalkstein. Der heute sogenannte Portland-Zement war erfunden. Ab 1870 fanden Schmuckteile aus Betonwerkstein für Fassaden, Ornamente oder Säulen sowie Dachsteine verbreitet Anwendung. 1902 entstand in Cincinnati, USA, mit dem 16-geschossigen «Ingalls Building» das erste Hochhaus der Welt in Eisenbeton-Skelettbauweise. 1903 ging das weltweit erste Transportbetonwerk des Hamburger Bauunternehmers Jürgen Hinrich Magens in Betrieb. (cb)
