Mein Zukunft Bau

Dauerhaftigkeit von rissüberbrückungsfähigen Beschichtungssystemen unter realitätsnaher Beanspruchung

Projektnummer

10.08.18.7-14.03

Laufzeit / Status

08.2014 - 01.2017 / abgeschlossen

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Projektdetails

Beteiligte

Antragsteller

TU Kaiserslautern

Fachgebiet Werkstoffe im Bauwesen

Gottlieb-Daimlerstraße, Geb. 60

67663 Kaiserslautern

Forscher

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Breit

Dipl.-Ing. Eva-Maria Ladner

Cluster

Nachhaltiges Bauen, Bauqualität

Projektbeschreibung

 

Parkhäuser und Industriefußböden werden oft kostengünstig aus Stahlbeton hergestellt. Sowohl in Parkhäusern als auch bei Industrieböden werden gefugte und fugenlose Konstruktionen gewählt. Zur Erhöhung und Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der Konstruktion und/oder zur Erhöhung des Verschleißwiderstandes werden die Oberflächen i.d.R. mit Oberflächenschutzsystemen nach DAfStb-Richtlinie "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen" beschichtet. Bei befahrenen Flächen ergeben sich trotz Fugen regelmäßig Schäden, wenn es nach Rissbildungen zu Rissflankenabbrüchen durch Überfahrungen (Nutzung) kommt. Neben den damit verbundenen Nutzungseinschränkungen gehen optische Beeinträchtigungen damit einher.

Die Prüfung der Rissüberbrückungsfähigkeit von Beschichtungssystemen erfolgt zur Zeit mit Verfahren, die die tatsächliche Beanspruchung derartiger Beschichtungen in Parkbauten nicht realitätsnah simuliert.

In den durchgeführten Versuchsreihen wurden sowohl an einzelnen Materialkomponenten Materialparameter wie Zugmodul bestimmt als auch die Dauerbelastung von Oberflächenschutzsystemen mit dem Driving Abrasion Test untersucht. Bei den Untersuchungen mit dem Driving Abrasion Test wurden beschichtete Risse untersucht wie auch die Beeinflussung der Deckversiegelungen auf das Verschleißverhalten.

Die Probekörper, die mit dem Driving Abrasion Test geprüft wurden, verfügten über unterschiedliche Abriebwiderstände. Die Auswertung erfolgte mit der Laserscanning-Methode, die sich inzwischen gut bewährt hat. Mit Hilfe der fotografischen Dokumentation des Verschleißes ist es möglich den Verschleiß vergleichsweise einfach nachzuvollziehen und ermöglicht eine Klassifikation der Probekörper vorzunehmen. Die Beschichtung der Probekörper mit nur einem System oder zweien mit gleicher Aufbauhöhe hat sich als optimal herausgestellt.

Die Untersuchungen der einzelnen Komponenten an Zugproben haben sich sowohl mit als auch ohne Abstreuung als sehr hilfreich erwiesen. Es wurde deutlich, wie sich die Eigenschaften der einzelnen Komponenten durch die Einstreuung von Quarzsand verändern. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, die Beschichtungssysteme in ihren Eigenschaften zu verändern bzw. zu variieren. Bei wassergesättigten Proben kam es zu einem unerwarteten deutlichen Festigkeitsabfall von bis zu 70 %. Dies lässt die Vermutung zu, dass die Oberflächenschutzsysteme in den Wintermonaten schadensanfälliger sind, wenn durch den Eintrag von chloridhaltigen Wässern die Festigkeiten sinken. In weiteren Untersuchungen sollen daher an den Gesamtsystemen die Materialparameter bestimmt werden. Ein Teil der Proben wurde auf 100 °C erhitzt, sodass eine Nachvernetzung stattfinden sollte. Aufgrund der unterschiedlichen Kunststoffarten und unbekannten Systembestandteilen der einzelnen Komponenten gelang dies nur bei einem Teil der Proben. Erwartet wurde bei diesen Proben im Vorfeld, dass die Festigkeiten sinken. Diese Vermutung konnte nur bei einem Teil der Proben bestätigt werden.

Tribologisch, in Kombination mit mikroskopischen Aufnahmen wurde der Verschleiß ebenfalls untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Oberflächenzerrüttung der maßgebende Versagensmechanismus ist. Deutlich zu erkennen waren z. T. die nur minimal applizierten Deckversiegelungen über die Quarzkörner, die auch verschleißbegünstigend wirkten.

 

Schlagwörter

Verschleißbeständigkeit, Parkhausbeschichtungen, Oberflächenschutzsysteme, Prüfverfahren, Risse

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