10. Kolloquium Industrieböden - März 2020 381 Möglichkeiten der schnellen Sanierung von Industrieböden mit mineralischen Systemen Frank Halm Saint-Gobain Weber GmbH, Düsseldorf, Deutschland Zusammenfassung Mineralische Ausgleichsmassen werden unter starren und elastischen Bodenbelägen als obligatorischer Bestandteil des Fußbodensystems eingesetzt. Weitere interessante Einsatzmöglichkeiten sind Ausgleichsbeschichtungen unter Kunstharzapplikationen und als direkt nutzbare mineralische Beschichtungen. Gegliedert ist der Vortrag in 4 Teile. Im ersten Teil geht es um die Definition Industrieboden. Hier werden an Hand von Beispielen die klassischen Industrieböden mit den entsprechenden Belastungen und Expositionen aufgezeigt, aber es werden auch weitere mögliche Industrieböden erläutert, die einer direkten permanenten Belastung ausgesetzt sind. In der Vergangenheit waren Kunstharzbeschichtungen als hauptsächliche Möglichkeit von flächigen Applikationen zum Schutz und zur Sicherung der dauerhaften Nutzung der Industriefußböden vorgesehen. Im zweiten Teil des Vortrages werden Vorteile von mineralischen Ausgleichsmassen und Beschichtungen aufgezeigt. Besonders im Bereich höherer Ebenheitsanforderungen und bei Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen FTS bieten mineralische Böden erhebliche Vorteile. Nach einer kleinen Vorstellung der Maschinentechnik zum Pumpen und Verlegen der Beschichtungen werden im letzten Teil einzelne Systeme mit entsprechenden Beispielen der Verlegung und Details präsentiert. Dabei wird auch eine patentgeschützte Sonderlösung kurz vorgestellt. 1. Eigenschaften und Anwendungsgebiete von Industrieböden Industrieböden definieren sich durch die projektierte und die tatsächliche Nutzung. Dabei können kombiniert mechanische, chemische und thermische Anforderungen den Aufbau, die Dicke und die Festigkeit gestalten. Durch die wachsenden Anforderungen in der Industrie genügen bewehrte Betonplattensysteme häufig nicht mehr für eine dauerhafte Nutzung. Neue Stoffsysteme und Verlegetechniken bieten zusätzliche Lösungen, die als Oberflächenschutz u.U. auch zu Gesamtkostenreduzierungen über einen gewissen Nutzungszeitraum führen können. Deshalb sollten Planungen im Neubau die gesamten Möglichkeiten für das System Industrieboden beleuchten. In der Sanierung verändern sich die notwendigen Aspekte gravierend. Hier spielt der Faktor Zeit eine große Rolle, da Stillstandszeiten in der Produktion abhängig von der Dauer der Arbeiten zu Umsatzverlusten führen. Weiterhin können sich die Anforderung an den Industrieboden durch zum Beispiel andere Expositionen, erhöhte Ebenheit oder aber auch durch EHS im Laufe der Nutzung verändert haben. Hierfür eignen sich mehrschichtige Systeme am besten. Die Bodenflächen in der Industrie sind Bestanteil der betrieblichen Infrastruktur. Um eine dauerhafte Nutzung zu sichern, sind eine umfassende Planung und eine fachgerechte Ausführung mit dem optimalen Beschichtungssystem notwendig. 1.1 Standardanwendungsgebiete Als Industrieböden können Flächen mit direkter Nutzung bezeichnet werden, wobei eine Differenzierung durch die mechanischen Beanspruchungen durch dynamische und statische Lasteinträge zu beachten ist. Allerdings ist die moderne Industrie durch wechselnde Nutzung der Flächen geprägt und somit müssen die Systeme immer den höchsten Anforderungen genügen. Dabei sind Art der Bereifung der Transportsysteme und die entsprechenden Lasteinträge in der Planung zu berücksichtigen. Lasteinträge infolge von Kontaktpressungen müssen über das gesamte System des Industriebodens abgeleitet werden. Dazu sind Druckfestigkeiten der Bodenplatte und Stärke sowie Festigkeit des Oberflächenschutzsystems zu dimensionieren. Neben den mechanischen Eigenschaften spielen für die Auswahl des geeigneten Oberflächenschutzsystems aber auch noch weitere Faktoren eine Rolle. So können Industrieböden mit Applikationen eine Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Ölen und Fetten aufweisen. Durch eine eingestellte Rutschfestigkeit werden EHS-Anforderungen erfüllt. Aber auch die ständige Reinigung muss für die Industriebodensysteme möglich sein. Weiterhin kann die Ausbildung von erhöhten Eben- Buch IB.indb 381 11.02.20 12: 54 382 10. Kolloquium Industrieböden - März 2020 Möglichkeiten der schnellen Sanierung von Industrieböden mit mineralischen Systemen heiten und eine Umstellung auf führerlose Tranportsysteme (FTS) durch neue Industriebodensysteme erfüllt werden. Bild 1: Industrieboden vor der Sanierung (Quelle: F. Halm) Durch zusätzliche Beschichtungen werden Anforderungen u.a. in der Lebensmittelindustrie, in Chemieunternehmen oder in der Automobilindustrie erfüllt. 1.2 Mehrschichtige Industriebodensysteme Mehrschichtige Industriebodensysteme werden den genannten Anforderungen aus der täglichen Nutzung gerecht, dabei sichern sie über einen Zeitraum die Dauerhaftigkeit und Verschleißfestigkeit. Mineralische Beschichtungssysteme können als Ausgleich unter Kunstharzbeschichtungssystemen, aber auch als direkt nutzbare Applikation verwendet werden. Bild 2: Zementgebundener Industriebodenausgleich mit Kunstharzbeschichtung (Quelle Saint-Gobain Weber) Die Darstellung zeigt eine Kunstharzbeschichtung mit einem mineralischen Ausgleichssystem. Das Kunstharzsystem kann ausgewählt werden nach den Kriterien: - Verschleißfestigkeit - Rutschfestigkeit (R-Klasse) - Schutz gegen Tausalzeinwirkung - Abdichtung gegen Wasser - Abdichtung gegen Öle und Fette - Gute Reinigungsfähigkeit (auch Dekontaminierbarkeit) - Chemischer Beständigkeit - Thermische Belastbarkeit - Bakteriologisch unbedenkliche Oberflächen - Erzielung bestimmter elektrischer Eigenschaften (Leitfähigkeit) - Optische Gestaltung Weitere Vorgaben sind bedingt durch die Nutzung der Industriebodenflächen möglich. Neben Kunstharzsystemen können aber auch mineralische Oberflächenschutzsysteme als direkt nutzbare Beläge in der Industrie eingesetzt werden. 2. Mineralische Beschichtungssysteme Die Anwendung von mineralischen Beschichtungssystemen hat in den letzten Jahren einen wesentlich größeren Zuwachs erhalten. Durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung von Systemen ist es möglich eine viel größere Anwendungsbreite abzudecken. Früher dienten mineralische Systeme als Betonersatzmörtel (PCC, neu RM/ RC) für Oberflächenreparaturen von Beton und Stahlbetonoberflächen. Durch den ausschließlich händischen Einbau sind Flächengrößen mäßig und die Arbeiten gestalten sich häufig langwierig. Mit der Einführung fließfähiger Instandsetzungssysteme vor reichlich 20 Jahren änderten sich gravierend die Möglichkeiten sowohl für den Neubau als auch für die Sanierung. In den letzten Jahren sind neue Systeme mit unterschiedlichen Schichtdicken dazu gekommen. Betonähnliche fließfähige Sanierungssysteme ermöglichen komplett neue Ansätze besonders in der Sanierung. Durch den Einsatz modernster Misch- und Pumptechnik verkürzen sich die Sanierungsarbeiten erheblich. Eine weitere Reduzierung der Produktionsausfallzeiten kann ermöglicht werden durch den Einsatz von mineralischen Systemen, die Kunstharzbeschichtungen schon nach 24 Stunden zulassen. Damit können die Gesamtausfallzeiten eingeschränkt werden, was die Produktionsverlustkosten auch reduzieren lässt. 2.1 Vorteile Mineralischer Beschichtungssysteme Mineralische Beschichtungssysteme können auch als direkt nutzbare Beläge aufgetragen werden. Dabei bieten sich folgende Vorteile für die Anwendung: Buch IB.indb 382 11.02.20 12: 54 10. Kolloquium Industrieböden - März 2020 383 Möglichkeiten der schnellen Sanierung von Industrieböden mit mineralischen Systemen Schneller Einbau und sehr schnelle Nutzung als Endbelag (Quelle: F. Halm) Einsatz modernster Maschinentechnik zur Verarbeitung und Sicherung der Produktqualität (Quelle: Saint-Gobain Weber) Durch moderne Maschinentechnik lassen sich Baustellen in großen Fabrikgebäuden realisieren. Sehr lange Schlauchlängen sind möglich und dadurch ist eine Reparatur während der Produktion ohne massive Einschränkungen durchführbar. Es entfallen Misch- und Lagerplätze und ein staubfreies Arbeiten im Stehen ist ein großer Vorteil für den Verleger. In der Sanierung können Stillstandszeiten in der Produktion für Beschichtungsarbeiten genutzt werden. Hierzu ist eine enge Abstimmung aller Beteiligten notwendig, trotzdem können Produktionsveränderungen zu Zeitverschiebungen führen. Deshalb sind flexible und schnelle Einsatzmöglichkeiten in der heutigen Zeit eine unabdingbare Notwendigkeit. Oberste Kategorie für besonders emissionsarme Bauprodukte mit EC1 plus (Quelle: F. Halm) Emissionsarme Oberflächenbeschichtungssysteme sind besonders wichtig in Räumen mit großem Menschenaufkommen. Hier leisten mineralische Systeme einen guten Beitrag für den Gesundheitsschutz und bieten eine Alternative zu herkömmlichen Beschichtungen. Einen wesentlichen Vorteil bieten mineralische Oberflächenschutzsysteme in der Herstellung von Fußböden mit erhöhter Ebenheit nach DIN 18202. (Quelle: F. Halm) Besonders bei der Herstellung von Regallagern und bei induktiver Leitlinienführung haben mineralische Beschichtungssysteme für den Neubau und in der Sanie- Buch IB.indb 383 11.02.20 12: 54 384 10. Kolloquium Industrieböden - März 2020 Möglichkeiten der schnellen Sanierung von Industrieböden mit mineralischen Systemen rung eine hohe Präferenz. Deshalb werden diese häufig als Oberbelag für Fahrerlose Transportsysteme (FTS), wobei es sich um innerbetriebliche, flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen handelt, eingesetzt. Hohe Abriebsfestigkeit gegen rollende Belastung (Quelle: F. Halm) Für die Sanierung von Produktions- und Lagerflächen in der Industrie sind Beschichtungssysteme mit hoher Abriebsfestigkeit gegen rollende Belastung notwendig. Moderne Systeme sind geprüft nach DIN EN 13892 BCA- Test mit AR 0,5. Da mineralische Beschichtungen auch als Oberflächenschutzsysteme verwendet werden, sind Beständigkeit gegen Mineralöl und Tausalz eine wichtige Basis für einen dauerhaften Einsatz. Neben dem chemischen Widerstand sind Rutschfestigkeiten bei einer trockenen aber besonders bei einer nassen Oberfläche sehr wichtig. Die Oberflächenstrukturen von Beschichtungen müssen eine Rutschfestigkeit größer Bewertungsgruppe R11 erfüllen. Tiefgaragenbeschichtung gemäß OS-8 (Quelle: F. Halm) Für Bodensanierungen in der Industrie ist es möglich, große Flächen fugenlos zu gestalten. Das begründet sich in der Performance als schwindarme mineralische Beschichtung. Dabei nehmen Schichtdicken und Festigkeiten keinen Einfluss. Zudem verbessern sich die Nutzungsbedingungen der Produktions- und Lagerflächen erheblich. Auch hier ist eine fachgerechte Planung mit sorgfältiger Bauzustandsanalyse die Grundlage für die kompletten Sanierungsarbeiten mit einem funktionierenden Fußbodenaufbau. Um dieses Ergebnis zu erreichen, werden mineralische Beschichtungssysteme benötigt, die mit einer hohen Verlegeleistung und ansatzlosen Übergängen aufgetragen werden können. Tagesflächen von mehreren tausend Quadratmetern sind möglich. Mineralische Beschichtungen sind nicht brennbar (Quelle: Saint-Gobain Weber) 2.2 Maschinetechnik zur Verlegung Für die Verlegung von mineralischen Beschichtungssystemen werden Misch- und Pumptechnik benötigt. Dabei können die Produkte als Sackware oder in loser Form angeliefert werden. Die Größe der Fläche, die Dauer des Einsatzes und betriebliche Gegebenheiten entscheiden über die gewählte Anlieferungsform der Produkte. Weiterhin ist die Auswahl des Beschichtungssystems maßgebend für die Wahl der Maschinentechnik. Folgende Misch- und Pumpsysteme kommen zum Einsatz: Buch IB.indb 384 11.02.20 12: 54 10. Kolloquium Industrieböden - März 2020 385 Möglichkeiten der schnellen Sanierung von Industrieböden mit mineralischen Systemen 2.2.2 Misch- und Pumpmaschine für Sackware (Quelle Saint-Gobain Weber) Diese Maschintechnik eignet sich ideal für kleinere Baustellen ab 1Tonne. Dabei ist eine gute Förderweite und -höhe möglich. Eine Verarbeitung der Produkte ist außschlieslich für Sackware vorgesehen. Zum Transport wird ein Anhänger oder Transporter benötigt. 2.2.2 Silotechnik (Quelle Saint-Gobain Weber) Die Silotechnik ist für Putzarbeiten entwickelt worden, um Material und Produkttransport zu kombinieren. Mit der anmontierten Technik sind auch höhere Flächenleistungen erzielbar. Für die Beschichtungsarbeiten von mineralischen Systemen sind spezielle Misch- und Fördereinheiten zu verwenden. Nur mit abgestimmter Technik ist eine optimale Aufmischung erreichbar. 2.2.2 Mixmobil und Pumptruck Mixmobil (Quelle Saint-Gobain Weber) Pumptruck (Quelle Saint-Gobain Weber) Mit dem Einsatz von einem Mixmobil oder einem Pumptruck können wesentlich größere Flächenleistungen realisiert werden. Längere Schlauchlängen und größere Förderhöhen sind möglich. Es werden nur kurzfristig Stellfächen benötigt und damit können betriebliche Behinderungen minimiert werden. Durch die Maschinentechnik ist eine optimale Aufmischung mit gleichbleibender Frischmörtelqualität erzielbar. 3. Systeme für den Neubau und die Sanierung Der Aufbau der mineralischen Beschichtungssysteme gliedert sich in: - Ggf. Riss- und Fugensanierung - Grundierung auf Dispersionsbasis oder Kunstharzgrundierung (Epoxidharz) - Ggf. Ausgleichsschicht zur Egalisierung und als Basis für die Endbeschichtung - Mineralischer Endbelag als Fließbeschichtung oder als Industriefließestrich - Ggf. Zusätzlicher Oberflächenschutz Mineralische Beschichtungen sind eine gute Alternative zu herkömmlichen Kunstharzbeschichtungen. Der Anteil im Bereich der Sanierung wird weiter wachsen. Buch IB.indb 385 11.02.20 12: 54