Betonsanierung mit Höchstdruckwasserstrahlen

Umwelteinflüsse, Verarbeitungsfehler und dynamische Belastungen können zu Schäden an Betonbauwerken führen. Um statische Folgeprobleme zu vermeiden, müssen diese mittels Betonabtrag und -sanierung behoben werden. Während mechanische Lösungen Bauwerke in Erschütterung versetzen, belastet der Einsatz von Höchstdruckwasserstrahlen den Beton kaum mit Körperschall, sodass Spannungsrisse und Schäden im Anschlussbereich vermieden werden. Die Technik erfordert allerdings eine genaue Kenntnis der Betonparameter ebenso wie die Abstimmung von Druck, Wasserfördermenge und Wasserwerkzeug auf die jeweilige Anwendung.

eine Person in Schutzkleidung nutzt einen Kärcher Höchstdruckreiniger zum Reinigen von Beton-Bauschutt

Betonsanierung durch Höchstdrucktechnik: Was es zu wissen gilt

Ob großflächiger Betonabtrag, Entschichten von Stahlbeton oder Zerlegen von stark bewehrten Stahlbetondecken: Höchstdruckwasserstrahlen ist heute für vielfältige Aufgabenstellungen im Bauwesen die gängige Arbeitsmethode. In nahezu allen relevanten bautechnischen Vorschriften und Richtlinien zur Betonbearbeitung und Betonsanierung ist das Verfahren mittlerweile empfohlen oder teilweise sogar vorgeschrieben.

Parameter im Detail: die Basis für fachgerechte Betonsanierung

Zwei Faktoren haben auf das Arbeitsergebnis bei der Instandsetzung von Beton maßgeblichen Einfluss. Zum einen müssen die wesentlichen Parameter des Betons bekannt sein. Dazu zählen Bewehrungen in der Fläche, Alter, Carbonatisierung, Chloridkorrosion und mangelnde Oberflächenfestigkeit des Betons.

Zum anderen gilt es, die passende Leistung zu wählen, wenn bei der Betonsanierung Wasserwerkzeug zum Einsatz kommt. Entscheidend sind Betriebsdruck und Volumenstrom des Hochdruckgeräts, die auf das Einsatzgebiet abzustimmen sind, sowie das gewählte Werkzeug. Dazu zählen beispielsweise einfache Punkt- oder Flachstrahldüsen und selbst rotierende oder fremd angetriebene Wasserwerkzeuge.

Bei punktuellen Instandsetzungsmaßnahmen haben sich handgeführte Wasserwerkzeuge bewährt. Dabei ist für den Anwender zu beachten, dass eine Rückstoßkraft von 150 Newton nicht überschritten werden darf. Beim Arbeiten mit Körperstütze darf die Rückstoßkraft nicht über 250 Newton liegen.

Ein Stahlgerüst nach dem Abtragen von Beton

Eine Person im Schutzanzug hält ein Wasserwerkzeug mit Schlauch in Richtung Beton

Tipp 1 – der richtige Betriebsdruck:

Beim handgeführten Betonabtrag kommen in den meisten Fällen Geräte mit einem Betriebsdruck von 1.000 bis 3.000 bar zum Einsatz. Bis 1.000 bar lassen sich Reste von Beschichtungen, Zementschlämmen oder Betonschichten mit geringer Festigkeit entfernen. Ab Betriebsdrücken um 1.500 bar ist ein tiefreichender, großflächiger Abtrag möglich.

Tipp 2 – Anwendersicherheit:

Auch in puncto Anwendersicherheit überzeugt die Höchstdrucktechnik, denn es entstehen keine giftigen Gase, Dämpfe oder Schlacken.

Robotik auf dem Vormarsch: große Flächen, hohe Rückstoßkraft

Alternativ zu handgeführten Lösungen sind automatisierte Varianten verfügbar, die vor allem bei großen Flächen Sinn machen oder dann, wenn die zulässige Rückstoßkraft für den Anwender überschritten wird. In Kombination mit passenden Wasserwerkzeugen erlaubt die Robotik sicheres und effizientes Arbeiten. Projekte, die beim handgeführten Arbeiten mehrere Wochen in Anspruch nehmen, lassen sich mit einem professionellen Höchstdruckreiniger binnen weniger Tage erledigen.

Tipp – Betriebsdruck und Fördermenge:

Meist erzielt die Kombination aus einem verhältnismäßig niedrigen Betriebsdruck von etwa 1.300 bar in Verbindung mit hohen Fördermengen von 200 l/min sehr gute Ergebnisse.

Beton sanieren mit Höchstdrucktechnik: freitragende Objekte wie Brücken oder Parkdecks

Die Herausforderung bei der Brückensanierung besteht darin, dass es sich häufig um Spannbetonbrücken handelt. Das heißt, sie bestehen aus Stahlbeton und verfügen über eine zusätzliche Längsverstrebung an den Brückenträgern. Beginnt diese Stahlarmierung zu rosten, greift sie den Beton an.

Solche Stellen müssen freigelegt, entrostet, vor erneuter Korrosion geschützt und wieder verschlossen werden. Der dafür notwendige, lokale Betonabtrag braucht eine präzise Technik, damit gegebenenfalls vorhandene Einbauteile, die Stahlarmierung oder Anschlussbereiche nicht beschädigt werden. Höchstdruckwasserstrahlen schont den Beton um die betroffenen Stellen. Er ist genau auf solche Einsatzgebiete ausgelegt und löst keine Erschütterungen oder Schwingungen aus. Damit werden Risse im verbleibenden Beton und weitere Beschädigungen an der Brücke vermieden. Zudem bringt die Technik die Energie direkt in den Beton, wo der Hochdruckstrahl Betonbrocken abträgt. Es dringt bis zur Stahlarmierung vor, legt sie frei, ohne sie zu beschädigen, und entrostet sie gleichzeitig sehr effizient.

Eine Person im Schutzanzug reinigt mit Höchstdruckwasserstrahlen Beton bei der Brückensanierung

Eine Brücke mit freigelegtem Betongerüst

Gleiches gilt für Parkdecks, bei denen es nötig wird, die Betonoberfläche zu sanieren; wobei in diesem Fall Höchstdrucktechnik sogar dabei helfen kann, Sanierungsbedarf punktgenau zu detektieren. Der Hintergrund: An carbonatisierten, also bereits beschädigten Stellen, lässt sich der Beton besser abtragen als an nicht carbonatisierten Stellen. Ein selektiver Abtrag zeigt daher sofort auf, wo Reparaturen nötig sind. Auch das Aufrauen der Oberfläche ist möglich, um das Auftragen neuer Schichten vorzubereiten.

Zudem lässt sich problemlos in verwinkelten Räumen Beton sanieren oder außen in großer Höhe arbeiten, da lediglich Hochdruckschlauch und Wasserwerkzeug zum Einsatzort gebracht werden müssen. Tankwagen und Aggregate bleiben außerhalb des Gebäudes.

Eine beschädigte Stelle im Beton wird bearbeitet

Beton sanieren mit Höchstdrucktechnik: Industriebauten

In der Sanierung von Industriebauten ist Höchstdruckwasserstrahlen sehr oft im Einsatz, da sich die Technik sehr flexibel einsetzen lässt – vom Instandsetzen einer Stahlarmierung über den Abtrag von Gefahrstoffen bis zum Betonschneiden.

Universallösung für alle Anforderungen

Beginnt aufgrund fehlender Mindestüberdeckung eine Stahlarmierung zu rosten, so müssen solche Stellen schnellstmöglich freigelegt, entrostet und nach Aufbringen von Korrosionsschutz wieder verschlossen werden. Ebenso wie bei der Brückensanierung erlaubt das Höchstdruckwasserstrahlen erschütterungsfreies, präzises Arbeiten, wodurch keinerlei Folgeschäden auftreten.

Ein weiteres Einsatzgebiet für Höchstdrucktechnik im Industriebereich ist der Abtrag von als giftig eingestuften Substanzen. Dies kann beispielsweise nötig sein, wenn Stoffe vor Jahren als unbedenklich eingestuft wurden, heute aber auf der Liste giftiger Substanzen stehen. Solche Gefahrstoffe werden mittels absaugfähigen Wasserwerkzeugen direkt abgetragen. In einer nachgeschalteten Wasseraufbereitung werden die Gefahrstoffe aus der Suspension getrennt, sodass diese umweltfreundlich entsorgt werden können.

Bauliche Veränderungen mit Höchstdrucktechnik: Betonschneiden von Öffnungen und Durchlässen

Die Grundidee des Betonschneidens mittels Hochdruckwasserstrahlverfahren besteht darin, dem Wasserstrahl Feststoffpartikel beizumischen, die als Abrasive bezeichnet werden. Für die notwendigen hohen Wasserdrücke sorgen Plungerpumpen, deren hoher Wirkungsgrad vor allem für die Industrie von Vorteil ist.

Das Schneiden ist in allen Positionen und selbst an schwer zugänglichen Stellen möglich. Ganz gleich, wo die Arbeiten durchgeführt werden müssen, bleiben Tankwagen und Aggregate wie bei der Betonsanierung außerhalb des Gebäudes. Es lassen sich beliebige Geometrien realisieren, wobei der Schnittfortschritt stufenlos variiert und kontrolliert werden kann.

Eine Person im roten Schutzanzug nutzt Höchstdruckwasserstrahlen auf Beton in einer Industriehalle

Tipp – laufender Betrieb:

Es kann im laufenden Fertigungsbetrieb gearbeitet werden, da das Betonschneiden mittels Höchstdrucktechnik staub- und funkenfrei ist.

Fragenkatalog für den Einkauf: Was sollte die Technik können?

Um für Industriezwecke und den langfristig geplanten Einsatz die ideale TCO zu erzielen, liefern folgende Fragen zentrale Anhaltspunkte zur Bewertung von Höchstdrucktechnik-Lösungen:

Gibt es eine Betriebszustandsüberwachung, um die Systemsicherheit zu gewährleisten?
Ist das Produkt auf Langlebigkeit und geringe Betriebskosten ausgelegt, beispielsweise durch eine Druck-Drehzahl-Regulierung, drucklosen Umlauf oder eine adäquate Beschichtung der Ventile?
Ist ein Betriebsdruck von bis zu 3.000 bar realisierbar?
Gibt es eine Sicherheitswanne, damit eventuell austretende Betriebsflüssigkeiten während der Betonsanierung nicht in die Umwelt gelangen?
Welche Flexibilität bietet die Lösung, mit Blick auf mobile oder stationäre Ausführungen bzw. die Ausstattung mit Verbrennungs- oder Elektromotor?
Gibt es eine Schallschutzhaube für einen geräuscharmen Betrieb?