Carbonbeton: Was der Baustoff in der Fußbodensanierung leistet

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Carbonbeton: Was der Baustoff in der Fußbodensanierung leistet

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Carbonbeton bringt Vorteile in der bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung mit sich, auch bei der Sanierung von Industriefußböden.
Carbonbeton für Bodensanierung

Quelle: Koch GmbH

  • Das tschechische Unternehmen Immogard s.r.o. hat 3’000 m² Industrieböden in drei Hallen saniert.
  • Das Instandsetzungskonzept entstand in Kooperation zwischen Hitexbau und der Koch GmbH, Kreuztal.
  • Bei der Sanierung der Industriefußböden kam Carbonbeton zum Einsatz.

Carbonbeton bringt zahlreiche Vorteile in der bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung mit sich, speziell auch bei der Sanierung von Industriefußböden. Die Hitexbau GmbH produziert auf Wirkmaschinen neuester Bauart und mit eigenen Beschichtungsanlagen Armierungsgitter für Beton aus Carbon, Basalt und AR-Glas. In einem neuartigen, vollautomatischen Prozess können besonders großflächige und vielfältige Hochleistungs-Carbongelege kostengünstig für die Baubranche hergestellt werden. Wie zum Beispiel für die tschechische Firma Immogard s.r.o., die an verschiedenen Standorten Industrieflächen vermietet, unter anderem im Industriepark Libravské Údolí. Hier waren rund 3’000 m² Industrieböden in drei Hallen zu sanieren. In Kooperation zwischen Hitexbau und der Koch GmbH, Kreuztal, einem Spezialisten für Carbonbeton-Anwendungen im Sanierungsbereich, wurde ein Instandsetzungskonzept erarbeitet.

Grundierter Boden. Bildquelle: Koch GmbH

Spezielle Projektanforderungen: Hohe Traglast auf schwierigen Untergründen

Aufgrund der stark sanierungsbedürftigen Böden und sehr schwieriger Untergründe – minderfester Altbeton mit partiellen Ausbrüchen und Rissen, teilweise mit nicht tragfähigen Beschichtungen – war es wichtig, eine robuste und dauerhafte Lösung zur Erneuerung des Fabrikbodens umzusetzen. Zudem mussten hohe Nutzungsanforderungen als Produktionshalle mit dynamischen Sonderlasten durch bis zu 15 Tonnen schwere Maschinen sowie Staplerverkehr berücksichtigt werden. Die Randbedingungen und Gegebenheiten ergaben zwei Alternativen für die Erneuerung der Hallenböden: Den kompletten Rück- und Neubau der Böden aus Stahlbeton oder die Sanierung mit Carbonbeton.

Carbonbewehrungen wurden ein- bis dreilagig verarbeitet. Bildquelle: Koch GmbH

Bodensanierung mit Carbonbeton: schneller und preiswerter

Nach Kostenermittlung beider Varianten empfahl sich eindeutig die Sanierung mit Carbonbeton. Diese brachte auch weitere, wesentliche Vorteile mit sich: Eine sehr schnelle Instandsetzung mit geringen Ausfallzeiten von lediglich 2 bis 3 Wochen vom Start des Projektes bis zur vollen Belastbarkeit und Nutzung des Bodens mit schweren Maschinen und Staplern. Zum Vergleich: Der vollständige Rück- und Neubau einer Stahlbeton-Bodendecke von 12 cm Stärke, ohne Beschichtung, würde 8 bis 10 Wochen benötigen. Im Kostenvergleich lag die Carbonbeton-Variante rund 20 Prozent unter der Stahlbeton-Variante. Die Instandsetzung mit Carbonbeton eines weniger geschädigten Bodens ohne Sonderbelastungen ergäbe einen Preisvorteil von über 30 Prozent.

Carbonbeton
Je nach Untergrund wurden Carbongelege als Rollen- und Mattenware verlegt. Bildquelle: Koch GmbH

Unterschiedliche Carbon-Gelege: von flexibel bis starr und mit diversen Geometrien

Ziel der Instandsetzung war ein mechanisch stark beanspruchbarer, abriebarmer Boden. Für die neuen Industrieböden der drei Fabrikhallen – eine große Halle mit ca. 2’300 m², eine Halle mit ca. 380 m² und eine Halle mit etwa 600 m² altem Fliesenbelag – kamen je nach Erfordernis unterschiedliche Arten der Untergrundvorbereitung (Stemmen, Fräsen, Schleifen, Kugelstrahlen) zur Ausführung. Nach der Grundierung der Flächen wurden rund 5’000 m² der Carbonbewehrung verlegt. Optimal abgestimmt auf die unterschiedlichen Oberflächen wurden nach vorherigen Tragfähigkeitsberechnungen flexible und starre Gitter-Gelege diverser Geometrien kostenoptimiert verwendet.

135 t Betonersatzsystem wurden per Pump-Truck in nur einem Tag auf die Böden gegossen. Bildquelle: Koch GmbH

3’300 m² Bodensanierung mit Carbonbeton in nur 2 bis 3 Wochen

Die Instandsetzung von industriellen Böden mit Carbonbeton erfolgt in sechs zeitnahen, zum Teil abschnittsbezogen, parallellaufenden Schritten: Abfräsen, Kugelstrahlen, Grundieren, Carbon-Gelege aufbringen, Egalisierungsschicht, abriebfeste Deckschicht.

Im Projekt in Tschechien wurde der Altbeton in der großen Halle zwischen 1 und 4 cm Dicke zunächst abgefräst und anschließend zum besseren Verbund kugelgestrahlt. In den beiden kleineren Hallen war lediglich Kugelstrahlen notwendig.

Anschließend wurden Grundierungen, für normal saugende Untergründe auf Acrylatbasis und bei minderfesten oder nicht saugenden Untergründen auf Epoxidharzbasis – mit Quarzsandeinstreuung – aufgebracht. Im nächsten Schritt wurde als Ausgleichsschicht und zum Einbetten der Carbongelege zementgebundener Industrie-Fließ-Estrich der Firma Saint-Gobain Weber maschinell appliziert. Als Bewehrungen wurden ein- bis dreilagig Rollen- und Mattenware, je nach Bodenbeschaffenheit, verarbeitet. Wo ein Aufschwimmen der Gelege zu erwarten war, wurden diese zuvor am Boden fixiert. Insgesamt wurden 135 Tonnen Ausgleichsmasse mit einem Pump-Truck innerhalb nur eines Tages in einer Schichtdicke zwischen 1 und 4 cm gegossen. Nach nur 1 bis 2 Stunden ist die Oberfläche begehbar und kann weiter bearbeitet werden.

Carbonbeton
Aufbringen der hochabriebfesten Deckschicht. Bildquelle: Koch GmbH

Zum besseren Verbund und zur Verhinderung von Blasenbildung erfolgte nun eine Zwischengrundierung auf Acrylat-Basis. Die 6 bis 10 mm dünne, aber hoch abriebfeste Deckschicht auf Basis einer zementgebundenen Industriebodenbeschichtung der Firma Saint-Gobin Weber (rund 65 Tonnen Material) wurde ebenfalls wieder mit einem Pump-Truck in kurzer Zeit eingebracht. Sie ist nach einer Stunde begehbar, nach 24 Stunden belastbar und erreicht nach sieben Tagen die volle chemische und mechanische Belastbarkeit

Vorteile bei der Umwelt- und Ressourcenschonung

Bei der Herstellung von Beton und Stahl werden große Mengen an CO2 freigesetzt. Rund acht Prozent der globalen CO2-Emissionen gehen auf die Produktion des Baustoffes Beton zurück. Die Zementherstellung gehört damit zu den klimaschädlichsten Industrieprozessen. Einen bedeutsamen Beitrag zum nachhaltigen Bauen leistet hier Carbonbeton.

Industriefußböden, selbst mit hoher Traglast, lassen sich durch den Einsatz von Carbonbewehrungen mit wesentlich geringerem Materialeinsatz sanieren. Es wird somit weniger Beton, weniger Zement und weniger von der knappen Ressource Sand benötigt. Der reduzierte Material- bzw. Betonbedarf führt bei der Herstellung von Carbonbeton dazu, dass erheblich weniger CO2-Emissionen freigesetzt werden. Berechnungen zur Sanierung des Industriefußbodens in Tschechien ergaben im Vergleich zu Stahlbeton eine um 81 Prozent bis 87,5 Prozent reduzierte CO2–Belastung.

Voll belastbarer Boden, etwa zwei Wochen nach Projektbeginn. Bildquelle: Koch GmbH

Zudem lässt sich mit Carbonbeton Energie in Form von Öl oder Diesel einsparen – in dem beschriebenen Projekt rund 87 Prozent im Vergleich zu Stahlbeton. Durch den geringeren Bedarf an Beton wird darüber hinaus weniger der wichtigen Ressource Trinkwasser verbraucht. Weitere umweltschonende Aspekte ergeben sich aufgrund reduzierten LKW-Verkehrs für Materialtransport und deutlich reduzierter Schuttabfuhr.

Blick in die Zukunft: Wenn nur eine Million Quadratmeter Hallenflächen mit Carbonbeton saniert werden und kein neuer Stahlbetonboden eingebaut werden muss, können damit etwa 910 Millionen Tonnen CO2-Emissionen eingespart werden. Durch den geringeren Betonbedarf wird bei der Betonherstellung zusätzlich Energie in Form von etwa zwei Millionen Litern Diesel gespart.

Bild oben: Der Boden wird abgefräst. Bildquelle: Koch GmbH

Weitere Informationen: www.hitexbau.com; www.cc-koch.de

Erfahren Sie hier mehr über neue Perspektiven für die Bewehrung.

Lesen Sie auch: „Bauindustrie: Warum die Produktivität gesunken ist — und was zu tun wäre“

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