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Sichere, quantitative Qualitätskontrolle der Hydrophobierungsmaßnahmen im Bautenschutz

Kurzfassung

Die Tiefenhydrophobierung mittels spezieller Silanverbindungen „konserviert“ zementgebundene Werkstoffe wie Beton oder Stahlbeton und gilt als technisch sehr leistungsfähiger Oberflächenschutz. Unbefriedigend ist, dass der Erfolg einer solchen Maßnahme bisher nicht sicher dokumentiert werden konnte und/oder nur mit hohem finanziellen, zeitlichen und technischen Aufwand darstellbar ist. Die aktuelle Technologie der Hochschule Karlsruhe bietet nun erstmals die Möglichkeit, den Erfolg der Hydrophobierung qualitativ und quantitativ direkt vor Ort zu beurteilen. Die Qualitätskontrolle ist schnell, zuverlässig, zerstörungsarm und kann problemlos in den üblichen Bauablauf integriert werden. Verwendet wird dabei ein spezieller Marker, der mit der Hydrophobierungsmaßnahme eingebracht wird und sich im Bauwerk in den Polysiloxanfilm einbindet. Die Eindringtiefe des Markers steht dabei in fester Korrelation zur Eindringtiefe des Hydrophobierungsmittels, ohne dieses zu beeinflussen.

Hintergrund

Die Tiefenhydrophobierung von Bauwerken mittels spezieller Silanverbindungen ist eine hervorragende Methode, um beispielsweise zementgebundene Werkstoffe in der Verkehrsinfrastruktur, insbesondere in Brückenbauten, gegen Schäden durch Tausalze, kapillare Wasseraufnahme u. Ä. zu schützen.
Die vorliegende Erfindung bietet erstmals die Möglichkeit, den Erfolg der Hydrophobierung qualitativ und quantitativ direkt vor Ort zu beurteilen. Die Qualitätskontrolle ist schnell, zuverlässig, zerstörungsarm und kann problemlos in den üblichen Bauablauf integriert werden.

Problemstellung

Die Tiefenhydrophobierung mittels spezieller Silanverbindungen "konserviert" zementgebundene Werkstoffe wie Beton oder Stahlbeton und gilt als technisch sehr leistungsfähiger Oberflächenschutz. Unbefriedigend ist, dass der Erfolg einer solchen Maßnahme bisher nicht sicher dokumentiert werden kann und/oder nur mit hohem finanziellem, zeitlichem und technischem Aufwand darstellbar ist. So können beispielsweise eine FTIR oder Pyrolysegaschromatographie nur im Labor durchgeführt werden, wozu eine Entnahme von größeren Bohrkernen erforderlich ist. Andere Verfahren wie die Eindringprüfung nach Karsten, die Messung der elektrischen Leitfähigkeit sowie des Abperleffektes können zwar zerstörungsfrei und am Bauwerk durchgeführt werden, haben aber nur wenig Aussagekraft, da die Eindringtiefe und die Wirkstoffverteilung der Silane so nicht bestimmt werden kann.

Lösung

An der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft konnte kürzlich ein Markersystem, also eine optimierte Zusammensetzung einer geeigneten chemischen Mischung entwickelt werden, welche dem Tiefenhydrophobierungsmittel vor dem Aufbringen auf den Werkstoff des Bauwerks beigemischt wird. Die Tiefenhydrophobierung wird durchgeführt und der Marker wird dabei im Bauwerk in den Polysiloxanfilm eingebunden. Die Eindringtiefe des Markers steht dabei in fester Korrelation zur Eindringtiefe des Hydrophobierungsmittels, ohne dieses zu beeinflussen. Der Marker kann dann nach Entnahme eines kleinen Bohrkernes (30 - 50 mm) sehr gut mittels moderner analytischer Methoden, vorzugsweise der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) tiefenaufgelöst detektiert werden. Der Marker besteht aus einer Formulierung eines Metallsalzes und eines komplexbildenden Hilfsstoffes in einem unbedenklichen Lösungsmittel.

Hydrophobierung und schematische Darstellung der Messung der Eindringtiefe.
Hydrophobierung und schematische Darstellung der Messung der Eindringtiefe.

Vorteile

  • Hydrophobierungsmaßnahme kann beurteilt werden:
    • Qualitativ
    • Quantitativ
    • Nach wirksamer Eindringtiefe
    • Nach Wirkstoffverteilung
  • Schnelle, sichere und zuverlässige Methode
  • Vor Ort durchführbar
  • Zerstörungsarm
  • Marker aus unbedenklichen Chemikalien
  • Im Feldversuch getestet

Anwendungsbereiche

Qualitätskontrolle der Hydrophobierungsmaßnahmen im Bautenschutz

Exposé
Kontakt
Dr. Frank Schlotter
TLB GmbH
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe | Germany
Telefon +49 721-79004-0
schlotter(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Prototyp / TRL5
Patentsituation
DE 102015104945 B4 erteilt
Referenznummer
13/109TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.