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Einfluss der Betonoberflächenvorbereitung auf die Haftung von Epoxidharz
BASt-Bericht B 49
M. Raupach, G. Rößler, Institiut für Bauforschung Aachen (ibac), Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
41 Seiten
Erscheinungsjahr: 2006
Preis: 5,00 €
Bestellung eines gedruckten Exemplars beim Carl Schünemann Verlag GmbH
Im Rahmen des Projektes wurde der Frage nachgegangen, wie Art und Intensität der Betonoberflächenvorbereitung und die thermische Beanspruchung durch Aufschweißen einer Bitumenschweißbahn sowie Aufbringen von Gussasphalt den Verbund zwischen Beton und Grundierung, dem Verbindungselement zwischen Untergrund und Dichtungsschicht aus einer Bitumenschweißbahn, beeinflusst.
Variiert wurden:
- Beton (ein C30/37, Oberfläche abgezogen, und ein C35/45, geglättet),
- Betonoberflächenbehandlung (Kugelstrahlen, Walzenfräsen und Klopffräsen sowie Kombinationen aus Fräsen und Strahlen),
- Rautiefe (0,2-0,3 mm = klein (leicht angestrahlt); 0,5-0,6 mm = mittel (Feinkorn freigelegt); 0,6-0,9 mm = groß (Grobkorn freigelegt) und
- Grundierung (3 Varianten).
Beurteilt wurde die Qualität des Verbundes anhand des Abreißversuches, der vor und nach dem Grundieren sowie nach der thermischen Beanspruchung, die wirklichkeitsgetreu simuliert wurde, durchgeführt wurde.
Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden: Die Mindestanforderungen der ZTV-ING Teil 7 Abschnitt 1 hinsichtlich der Abreißfestigkeit (1,5 N/mm² im Mittel, 1,0 N/mm² je Prüfstelle) wurden mit allen Verfahren und Rauheiten zu jedem Zeitpunkt erreicht. Tendenziell wurden die höchsten Abreißfestigkeiten mit alleinigem Kugelstrahlen erzielt, wobei kein signifikanter Unterschied zwischen den damit hergestellten Rautiefen (gering und mittel) bestand. Walzenfräsen allein (große Rautiefe) führte zur geringsten Abreißfestigkeit. Nachgeschaltetes Kugelstrahlen erhöhte die Abreißfestigkeit. Auch ohne Betonoberflächenvorbereitung konnten überwiegend genauso hohe Abreißfestigkeiten erreicht werden wie mit Oberflächenvorbereitungsverfahren. Nach der thermischen Beanspruchung traten jedoch zum Teil Adhäsionsbrüche zwischen Grundierung und Beton auf, und die Anforderungen an die Abreißfestigkeit wurden nicht immer erfüllt. Daher sollte die Betonoberfläche immer abtragend vorbereitet werden. Bei Anwendung von Betonoberflächenvorbereitungsverfahren wurde im Abreißversuch immer Betonbruch erzielt und die Abreißfestigkeit durch die thermische Beanspruchung beim Aufschweißen der Bitumenschweißbahn und beim Aufbringen von Gussasphalt nicht negativ beeinflusst.
Influence of the preparation of the concrete surface on the adhesiveness of epoxy resin
The aim of the project was to determine the influence of the type and intensity of concrete surface preparation on the adhesive strength of an epoxy primer as a boundary element between concrete and bitumen sheet. The influence of the thermal stress as brought about by the welding-on of a bitumen sheet and the application of a mastic asphalt was also to be investigated. This heating of primed concrete was simulated under real-life conditions. Variations were applied as per the following:
- concrete (a C30/37, surface-screeded, and a C35/45, surface-skimmed)
- concrete surface preparation (1 blasting method, 2 milling methods and combinations of milling and blasting)
- Surface roughness (0,2-0,3 mm = small (slightly blasted); 0,5-0,6 mm = medium (fine grain Iaid open); 0,6-0,9 mm = large (rough grain Iaid open) and
- primer (3 types)
The quality of the adhesion was estimated applying the pull-off test. This test was conducted both with and without primer, before and alter heating.
The results can be summarised as follows: The minimum requirements of the ZTV-ING Part 7, Section 1 with respect to the tear-off strength (1,5 N/mm² on average, 1,0 N/mm2 per test centre) were achieved with all processes and roughness types at any point in time. There was a tendency for reaching the highest tear-off strengths with individual shot blasting with steel balls, in which case there was no significant difference between the surface roughness types achieved (low and medium). Roll-milling alone (large surface roughness) led to the slightest tear-off strength. Subsequent shot blasting with steel balls increased the tear-off strength. Equally high tear-off strengths could also be achieved without preparing the concrete surface as in the Gase of surface preparation processes. After the thermal stress, however, there were partial breaks in adhesion between the base and the concrete and the requirements to the tear-off strength were not always fulfilled. Therefore the concrete surface should always be prepared in a way that it can be removed. When using processes for the preparation of concrete surfaces, breaking of the concrete was always achieved and the tear-off strength was not negatively influenced by the thermal stress when welding an the welded bitumen strip and applying the mastic asphalt