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Abdichtende Injektionen - Kennwerte zur Materialauswahl

Graeve, H.

Nachträgliches Abdichten von Rissen oberhalb zulässiger Breiten durch Injektion ergänzt den Stand der Technik beim Bauen mit wasserundurchlässigem Beton/Stahlbeton. Polyurethanharze aus Polyolen und Isocyanaten, auch als Schäume bei Reaktion von Isocyanat mit Wasser, zeigen die vielfältigsten Eignungen für abdichtende Injektionen. Schnellreaktive feinzellige Schäume mit hoher Volumenvergrößerung stoppen schnell, aber wegen dünner Zellwände nur temporär, stark fließendes Druckwasser. Nachfolgend wird mit weich-elastischen Harzen ergänzend abgedichtet, deren Abdichtdauer gegen Druckwasser, Haftung an feuchten Flanken, Volumenkonstanz und Alterungsbeständigkeit hoch sind und die bei zu erwartenden Bewegungen hohe Elastizität und genügend dicke haltbare Porenwände haben sollten. Auch schnell und dauerhaft abdichtende hart-elastische Harze existieren. Eigenschaften 10 weich-elastischer Polyurethane wurden gegenübergestellt. Es ergaben sich Dehnbarkeiten zwischen 18 % und 120 %, bei sehr hoher Zugfestigkeit Eignung zur abdichtenden Verfestigung ohne dehnbare Verbindung, bei mit Beton vergleichbaren Zugfestigkeiten Eignung für dehnfähige Verbindungen. Shore A-Härten korrelieren relativ mit den Zugfestigkeiten, nicht mit den Dehnbarkeiten. Mit 5 % Wasser im Flüssigharz verändern sich entsprechend unterschiedlicher Feuchtverträglichkeit und Porenbildung Dehnbarkeit und Zugfestigkeit. Als Maß für Alterungsbeständigkeit wurde Elastizitätsverlust eines Prüfkörpers bis 30 % zugrundegelegt. Einjährige Lagerung bei pH = 13,5 bis 65 Grad C und Auswertung nach Arrhenius ergaben für ein Muster 41 Jahre geschätzte Lebensdauer, wobei Zeit im realistischen Milieu sowie elastizitätsunabhängige Polyurethan-Lebensdauer höher sein dürften. In Deutschland gibt es nur 20 Jahre Praxis. Injizierbarkeit für dehnbare Abdichtungen ist bei Harzviskositäten bis 100 mPa.s sehr gut, um 300 mPa.s gebräuchlich und ab 1000 mPa.s nicht gesichert. Topfzeiten von 100 Minuten sind optimal. Ist der Viskositätsanstieg zu langsam, kann Harz abfließen oder durch Wasser verdrängt werden. In der Kälte können Reaktionszeiten mehrere Tage betragen. Durch Wasserzusatz zu einem System wurden die Reaktionszeit um 3/4 der Topfzeit verringert und durch begrenztes Aufschäumen dicke Porenwände für permanente Abdichtung gesichert.