Betonfeuchtigkeitskontrolle für Epoxidböden

Foto 1 - Epoxy Terrazzo Moisture Vapor Failure

Die Beschichtung von Beton mit undurchlässigen Beschichtungen oder anderen nicht atmenden Bodenbelägen erfordert besondere Überlegungen, um ein Versagen zu verhindern. Wenn Schutzbeschichtungen auf Stahlsubstraten aufgebracht werden, müssen grundlegende Regeln beachtet werden, um eine gute Haftung während der gesamten Lebensdauer sicherzustellen. Es wurden klar definierte Standards für die Oberflächenvorbereitung und die Sauberkeit von Stahl festgelegt, damit die Haftung und Leistung der Beschichtung vorhersehbar sind.

Bei Betonoberflächen hat jedoch jede Platte ihre eigene Chemie und ihr eigenes Leistungsprofil. Es ist diese Varianz in Bezug auf Betonformel, Platzierung, Endbearbeitung, Aushärtung und Untergrundbedingungen, die die Vorhersagbarkeit der Beschichtungshaftung sehr schwer fassbar macht. In diesem Artikel werden Schritte zur Vermeidung von Verbindungsfehlern beschrieben, die nicht mit der Oberflächenvorbereitung verbunden sind. Wir gehen davon aus, dass eine gute Vorbereitung gut etabliert ist und dass die Betonoberflächen ordnungsgemäß gereinigt und gut profiliert (aufgeraut) werden, um eine maximale Oberfläche und eine gute Haftung zu erzielen. Die Methoden zur Oberflächenvorbereitung sind in der ICRI Technical Guideline Nr. 03732, Auswahl und Spezifikation der Vorbereitung der Betonoberfläche für Versiegelungen, Beschichtungen und Polymerüberzüge, ausführlich beschrieben.

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Übermäßige Feuchtigkeit in oder unter der Betonplatte ist die Ursache für einen großen Prozentsatz von Beschichtungsfehlern auf Beton. Während Feuchtigkeit in Beton während des Aufbringens von Bodenbelägen ein wichtiges Kriterium ist, ist sie nicht die ultimative Ursache für ein Versagen Monate oder Jahre später. Viele Epoxidmaterialien vertragen eine Betonplatte mit einem relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt und haften daran. Es ist der Fluss von Feuchtigkeit oder Feuchtigkeitsdampf, besser beschrieben als Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit, der die meisten Adhäsionsprobleme verursacht. Es wurden Fälle von Verbindungsfehlern auf Platten mit höherem Gehalt gemeldet, aber fast alle hängen eher mit der Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit als mit dem Feuchtigkeitsgehalt zusammen. Der eigentliche Bereich, der am meisten Anlass zur Sorge gibt, sind Betonplatten auf der Ebene und das Austrocknen und / oder Minimieren der Dampfübertragung.

Foto 2 - Feuchtigkeitsdampfübertragung durch Polyacrylat-Terrazzo-Verbindungen

Die Fotos Nr. 1 und Nr. 2 zeigen die Wirkung der Feuchtigkeitsdampfübertragung auf undurchlässige und durchlässige Bodensysteme. Foto Nr. 1 ist eine Epoxy-Terrazzo-Oberfläche (undurchlässig), deren Bindung vollständig verloren gegangen ist und deren Wasser im exponierten Bereich liegt. Foto Nr. 2 ist ebenfalls eine Terrazzofläche, in diesem Fall jedoch ein durchlässiges System auf Zementbasis. Die Feuchtigkeitswanderung ist deutlich sichtbar um die Terrazzopaneele, die durch Zink-Trennstreifen definiert sind. Feuchtigkeit überträgt sich auf dem Weg des geringsten Widerstands, beeinflusst jedoch nicht die Bindung oder Haftung des Terrazzos auf dem Betonsubstrat.

Betonfeuchtigkeitsprüfung

Es gibt eine Vielzahl von Tests zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts und der Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit.1 Dazu gehören der Kunststoffplatten-Test (ASTM-D-4263), der Calciumchlorid-Test, der gravimetrische Test, der Hochfrequenztest, die Kerndichte und der elektrisch leitende Test (Feuchtemesser). Die meisten dieser Tests dienen dazu, den Feuchtigkeitsgehalt zu bestimmen oder Bereiche mit übermäßiger Feuchtigkeit zu lokalisieren. Nur zwei bestimmen jedoch die Feuchtigkeitsübertragung.

Der Kunststoffplatten-Test2 (ASTM-D-4263) liefert eine qualitative, nasse / nicht nasse Antwort, und der Calciumchlorid-Test3 liefert einen quantitativen Wert. Der Kunststoffplatten-Test (ASTM-D-4263) ist ein Quadrat aus durchsichtigen Kunststoffplatten im Format 18 x 18 Zoll, das an allen vier Seiten mit Klebeband an der Betonoberfläche versiegelt ist. Wenn sich nach 16 Stunden Kondenswasser auf der Unterseite des Kunststoffs befindet oder die Betonoberfläche abgedunkelt ist, gilt der Beton als zu nass. Unter kühleren Bedingungen funktioniert der Test möglicherweise nicht und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse kann durch Temperaturunterschiede beeinflusst werden. Ein offensichtliches Auftreten von Feuchtigkeit weist jedoch immer auf einen übermäßigen Feuchtigkeitsfluss hin.

Der Calciumchlorid-Test verwendet eine kleine Schale Calciumchlorid unter einer undurchlässigen klaren Abdeckung. Durch Wiegen der Schale vor und nach einer Exposition von zweiundsiebzig Stunden können Sie den Feuchtigkeitsfluss in Pfund pro tausend Quadratfuß pro vierundzwanzig Stunden (kg pro Quadratmeter pro vierundzwanzig Stunden) quantifizieren. Es wird angenommen, dass ein Wert von 1,4 kg oder weniger für die meisten Hersteller von Bodenbelägen und Beschichtungen akzeptabel ist. Es wurden Werte auf extrem nassen Böden aufgezeichnet, die mehr als zehn Pfund pro tausend Quadratfuß in vierundzwanzig Stunden (4,5 kg pro 90 m² pro vierundzwanzig Stunden) zeigen.

Es ist wichtig, den Unterschied zwischen der Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit und dem Feuchtigkeitsgehalt zu verstehen. Möglicherweise haben Sie einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt und irgendwann in der Zukunft einen Bindungsfehler aufgrund der Dampfübertragung durch die Platte. Ein hoher Feuchtigkeitsgehalt in der Platte verursacht normalerweise kein Problem, es sei denn, die Bedingungen sind richtig, um eine Bewegung dieser Feuchtigkeit an die Oberfläche zu bewirken. Also, seine Feuchtigkeitsübertragung an die Oberfläche, sei es aufgrund des hohen Feuchtigkeitsgehalts in der Platte oder unter der Platte, die das Problem verursacht.

Wasser oder, was noch wichtiger ist, Wasserdampf wandert an die Oberfläche, wenn im Beton ein höherer Dampfdruck herrscht als in der Luft über der Oberfläche.4 In vielen Fällen wird vor dem Einschließen des Gebäudes die Prüfung der Feuchtigkeitsdampfübertragung an neuen Gebäuden durchgeführt Gebäude, damit der Bodenbauer fortfahren kann. Da das Gebäude nicht umschlossen ist, sind die Bedingungen über der Platte ähnlich wie bei der Platte selbst, und die Oberfläche wird nur wenig von Feuchtigkeit angezogen, und der Test zeigt trocken an. Wenn das Gebäude geschlossen ist, senkt die Klimaanlage die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur, wodurch der Dampfdruck gesenkt wird, was zu einem Gefälle führt und einen Dampfantrieb erzeugt.

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Steuerung der Feuchtigkeitsübertragung

Der beste Weg, um die Feuchtigkeitsübertragung zu kontrollieren, ist gleich zu Beginn, vom Untergrund bis zur Betonierung. Bei der Verlegung von Platten, die eine undurchlässige, nicht atmende Beschichtung oder Oberfläche erhalten sollen, ist eine effiziente Dampfsperre muss benutzt werden. Wir müssen erkennen, dass Haftungsprobleme, die durch Feuchtigkeitsübertragung verursacht werden, nicht auf Epoxid oder Epoxidhaftung auf Beton beschränkt sind. Jeder nicht atmende Film (Gummifliesen, Blechwaren usw.) reagiert auf die gleiche Weise.

Die Platzierung einer Dampfsperre ist ebenfalls wichtig. Das American Concrete Institute (ACI) ist vage über die Bodenfeuchtigkeitsbedingungen, die die Verwendung einer Dampfsperre erfordern. In Abschnitt 302.1R-96, Unterabschnitt 3.2.3 wird die Verwendung von Dampfbremsen (Barrieren) erörtert und empfohlen, den Dampfbremsen unter mindestens 100 mm kompaktierbarer, körniger Füllung zu platzieren (Abschnitt 4.1.5). Dies wird durchgeführt, um das Aushärten der Platte zu unterstützen.

Es scheint, dass der Hauptgrund oder die Installation einer körnigen Füllung über einer Dampfsperre darin besteht, die Schrumpfrisse des Kunststoffs zu minimieren und als Blutwasser-Löscher zu wirken. Bei dieser Installation (unter einer körnigen Füllung) ist ein längerer Zeitraum (viel länger als 30 Tage und in einigen Fällen über ein Jahr) erforderlich, um ausreichend zu trocknen, damit eine undurchlässige Beschichtung auf der Oberfläche verwendet werden kann. Wenn eine effiziente Dampfsperre zur Steuerung der Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit verwendet wird, sollte diese direkt unter der Platte platziert werden und effizienter als 6-mil-Poly sein, das beim Einbringen von Beton leicht durchstoßen werden kann.

Sobald die Dampfsperre ausgewählt und angebracht ist, sind ein Beton von guter Qualität und gute Platzierungstechniken wichtig. Ein niedriges Wasser-Zement-Verhältnis (max. 0,5), das für eine hohe Druckfestigkeit und eine geringe Permeabilität ausgelegt ist, ist wichtig. Die Konfiguration und strukturelle Integrität der Platte muss berücksichtigt werden, und Steuerfugen und Dehnungsfugen müssen entworfen werden. Eine gut platzierte und richtig ausgehärtete Betonplatte bietet eine harte, dichte Betonoberfläche mit geringer Durchlässigkeit.

Die folgenden Bedingungen auf der Baustelle minimieren die übermäßige Feuchtigkeitsübertragung einer Platte:

1. Legen Sie den Beton direkt über eine wirksame Dampfsperre (mehr als 6 mil Poly und pannensicher).
2. Verwenden Sie niedrige Wasser-Zement-Verhältnisse in der Betonmischung (max. 0,5) und einen maximalen Einbruch von 4 Zoll ohne Wasserreduzierer.
3. Aushärten der Platte für maximale Oberflächenfestigkeit und geringe Durchlässigkeit.
4. Führen Sie Feuchtigkeitsübertragungstests mit dem Calciumchlorid-Test durch, um den Grad der Feuchtigkeitsübertragung zu quantifizieren. Simulieren Sie die Nutzungsbedingungen des Gebäudes, wenn Sie diese Tests durchführen. Nur in einer kontrollierten Umgebung ist dieser Test sinnvoll.
5. Stellen Sie sicher, dass die Außenentwässerung des Gebäudes Wasser vom Gebäude wegführt. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Dampfsperre ordnungsgemäß geflasht und abgeschlossen ist, um zu verhindern, dass äußere Feuchtigkeit zwischen die Platte und die Dampfsperre eindringt.

Behebung von Feuchtigkeitsproblemen in Betonplatten

Das Problem der Feuchtigkeitsdampfübertragung in Betonplatten auf oder unter dem Gefälle ist seit vielen Jahren ein anerkannter Zustand. Unter verschiedenen Namen wie hydrostatischem Druck, Osmose und Kapillarwirkung wird das Problem endlich richtig definiert, um sich auf Lösungen zu konzentrieren, bei denen die Betonplatte nicht entfernt und von vorne begonnen wird.

Es gibt mehrere Unternehmen, die garantierte Behandlungen für die Oberfläche anbieten, um das Problem zu reduzieren oder zu beseitigen. Diese Lösungen sind jedoch ziemlich kostspielig. Hersteller von Bodenbeschichtungen bieten auch Behandlungen für ihre Systeme an, um ein Versagen der Verbindung zu verhindern. Einige Behandlungen, die sich als vielversprechend erwiesen haben, sind:

1. Die sichere Lösung und Reparatur besteht darin, ein atmungsaktives System zu verwenden, das den Durchtritt von Feuchtigkeitsdampf ermöglicht, ohne die Verbindung zu beeinträchtigen. Diese Systeme sind typischerweise irgendeine Form von modifiziertem zementartigem Material.
2. Die Verwendung von durchdringenden Primern und Härtern, die die Feuchtigkeitsübertragungsrate verringern, ist wirksam, wenn die anfänglichen Übertragungsraten nicht übermäßig hoch sind. In diesen Fällen ist wie in allen Szenarien das Testen auf dem Weg wichtig. Das Ziel sind drei Pfund pro tausend Quadratfuß pro vierundzwanzig Stunden.
3. Semipermeable Membranen werden verwendet, um die Feuchtigkeitsrate unter die drei Pfund zu reduzieren. Auch hier handelt es sich üblicherweise um modifizierte zementartige Materialien, die in mehreren Schichten aufgetragen werden. Einmal auf eine Dicke aufgetragen, die eine akzeptable Übertragungsrate erzeugt, kann das Beschichtungs- / Bodensystem des Herstellers aufgetragen werden.

Fazit

Die Probleme der Feuchtigkeit in und unter einer Betonplatte sind ein Problem der Dampfübertragung durch die Platte. Die Anziehung oder der Fluss von Feuchtigkeit zur Oberfläche ist der normale Fluss von einem Punkt mit höherem Dampfdruck zu einem Punkt mit niedrigerem Dampfdruck, um ein Gleichgewicht zu schaffen. Durch die Kontrolle oder Verringerung der Feuchtigkeitsübertragungsrate in Platten auf Qualität können wir erfolgreich undurchlässige Systeme auf diesen Oberflächen einsetzen.

1. Methoden zur Messung der Feuchtigkeitskontrolle in Beton von Malcom Rode und Doug Wendler.
2. ASTM-D-4263, Standardtest zur Anzeige von Feuchtigkeit in Beton nach der Kunststoffplattenmethode.
3. Verband der Feuchtigkeitsprüfgeräte der Gummihersteller.
4. Thomas K. Butt Vermeiden und Reparieren von Feuchtigkeitsproblemen in Platten, Der Konstruktionsspezifizierer Dezember 1992.

Bob Cain ist Präsident der Key Resin Company, Hersteller von Spezialbeschichtungen, Belägen und Schutzbehandlungen für Betonoberflächen. Er ist gleichzeitig Präsident von KRC Associates, Berater von Architekten, Ingenieuren, Bauunternehmern und Herstellern und spezialisiert auf den Schutz von Beton und Stahl. Bob führt in der World of Concrete jährliche Seminare über Beschichtungen für Betonböden durch. Er ist Mitglied des ICRI und war von 1991 bis 1994 als Sekretär im ICRI-Verwaltungsrat tätig. Während seiner Karriere war er an zahlreichen Industrie- und Regierungsausschüssen beteiligt und leitete diese bei der Erstellung nationaler Standards für Branchenspezifikationen.