10. Kolloquium Parkbauten - Februar 2022 159 Besondere Herausforderungen bei der Sanierung von Additiv-Decken Parkbauten Heiner Stahl Massenberg GmbH, Essen Julian Heyer Massenberg GmbH, Essen Zusammenfassung Bereits seit 20 Jahren sind Additiv-Decken ein wesentlicher Bestandteil im Portfolio der Entwurfsverfassung zum Bau von Parkflächen. Die filigrane Konstruktion ermöglicht eine kostengünstige und zudem schnelle Umsetzung der geplanten Projekte. Parkbauten in vorgenannter Bauweise bestehen aus einer leichten Stahlkonstruktion mit den Achsmaßen von 5,00 m x 16,00 m. In die Stahlverbundträger werden Stahlblech-Deckenelemente eingelegt, bewehrt und mit einer mindestens 8 cm starken Stahlbetondecke versehen. Im Anschluss erhalten die Betonplatten eine Beschichtung. Die Konstruktion kann nach Zulassung als Einfeld-, sowie als Durchlaufsystem ausgeführt werden. Bei der Planung besonders zu beachten ist der Punkt „Rissbreitenbeschränkung“, denn eintretendes chloridhaltiges Wasser löst erhebliche Beschädigungen der Bewehrung und der Stahlbleche aus. Weitere, für die erfolgreiche Umsetzung einer solchen Sanierungsmaßnahme, wichtige Meilensteine werden im Folgenden am Beispiel von durchgeführten Projekten erläutert. 1. Zielsetzung und Erwartungen Abbildung 1: Schädigung Unteransicht der Bleche Abbildung 2: Fertigstellung der Sanierung und Abdichtung Parkfläche und Rinnenanschluss Die bereits korrodierten Bleche erfüllen die statischen Anforderungen nicht mehr, sodass ein Austausch erforderlich wird. Die gesamte Konstruktion benötigt einen Oberflächenschutz zur Gewährleistung einer dauerhaften Nutzung des Bauwerks. 2. Schwachstellen der Konstruktion Die Schädigung der Bewehrung und Stahlblechkonstruktion ist sehr stark von den Umgebungsbedingungen abhängig. So sind überdachte Konstruktionen weitaus weniger von Rissbildung und daraus resultierender Schädigung betroffen. Frei bewitterte Parkdecks sind durch den Lastfall „Temperatur“ weitaus stärker beansprucht. Messungen im Rahmen von Beschichtungsarbeiten haben eine Temperaturdifferenz von über 30K ergeben (Betonoberfläche im Tagesverlauf). Bei der Sanierungsplanung sollten folgende spezifische Punkte bewertet werden: - Fehlende Gebäudedehnfugen - Entwässerungsrinnen ohne Abdichtung - Hochpunkte, aufgrund der Auflagerverdrehung (Rissgefährdet) - Durchdringungen, Stützenfußpunkte (Zwangsspannungen) - Außen- und Innenecken Stahlbetontreppenaufgang o.ä. (Zwangsspannungen) - Knotenpunktausbildung (Biegeweich/ Biegesteif) 160 10. Kolloquium Parkbauten - Februar 2022 Besondere Herausforderungen bei der Sanierung von Additiv-Decken Parkbauten Ein stark frequentiertes Bauwerk erfordert einen hohen Anspruch an Wartung, Pflege und Instandhaltung. Insbesondere die Schutzfunktion der Oberflächenbeschichtung ist nur bei regelmäßiger Wartung und einhergehender Instandsetzung gesichert. 3. Zustandserfassung und Bewertung Durch ein Risskataster und den Abgleich mit der blechunterseitigen Schädigung lässt sich zuverlässig der erforderliche Blechaustausch bestimmen. Es ist davon auszugehen, dass bei geringen Korrosionsspuren an der Blechunterseite bereits erhebliche Schäden an der Blechoberseite festzustellen sind. Besonders in Bereichen von Rissen in Beton und Beschichtung lassen sich Schäden infolge von Taumittel-eintrag beobachten. Abbildung 3: Schadstellen in Oberflächenschutz Die Taumittelbelastung der Risse lässt sich durch eine Bohrmehlentnahme und anschließende Untersuchung bestimmen. Abbildung 4: Schaden an Blechoberseite im Rissbereich 4. Sanierungsablauf Gemäß Sanierungskonzept werden vor Ort die schadhaften Bleche markiert. Dies können Einzelflächen oder aneinanderhängende, großflächige Bereiche sein. Nachdem die vorhandene Altbeschichtung abgeschoben ist, werden die Außenkanten der Bleche mittels Bohrung an die Betonoberseite übertragen. Die Bohrungen werden mittels Trennschnitt verbunden und somit eine geradlinige Abbruchkante definiert. Der Rückbau des Betons und Ausbau des schadhaften Additiv-Blechs erfolgt unter vollständigem Erhalt der Bestandsbewehrung. Bei größeren Abbruchflächen kann die Bauzeit durch den Rückbau inklusive Bestandsbewehrung beschleunigt werden. Hierbei wird lediglich die erforderliche Anschlussbewehrung umlaufend erhalten. Im Anschluss an den Rückbau werden alle angrenzenden Stahlträger und Additiv-Bleche feststoffgestrahlt und mit einem Korrosionsschutzsystem versehen. In den folgenden Arbeitsschritten wird die Bestandsbewehrung entrostet, geordnet und nach statischen Anforderungen ergänzt. Dies wird durch Zulagebewehrung, nachträgliche Bewehrungsanschlüsse oder dem Schweißen von Bewehrungsstäben sichergestellt. Größte Sorgfalt ist beim Ausrichten der Bewehrungslagen erforderlich. Die Einhaltung der Betondeckung zur Blechoberseite ist eine der besonderen Herausforderungen für eine gelungene Sanierung. Die Betonage erfolgt im Regelfall ohne Unterstützung des Bauzustandes. Die Rohbauphase wird mit der Betonage und anschließender Nachbehandlung abgeschlossen. Die Oberfläche wird, in Abhängigkeit der Größe, manuell oder maschinell geglättet. Auf chemische Nachbehandlungsmittel sollte, aufgrund der Verträglichkeit mit dem Grundierharz, verzichtet werden. Die Untergrundvorbereitung und die Applikation des Oberflächenschutzsystems stellen den letzten Arbeitsschritt dar, bevor die sanierten Flächen wieder in Betrieb genommen werden können. Abbildung 5: Teilsanierung der Additiv-Bleche 10. Kolloquium Parkbauten - Februar 2022 161 Besondere Herausforderungen bei der Sanierung von Additiv-Decken Parkbauten 5. Rissbildung und Oberflächenschutz In Abbildung 6 sind die Einzelbleche und Lage der Verbundträger (Auflagerbereich) schematisch zu erkennen. Die Risse ohne geradlinige Orientierung werden durch Kunststoffabstandhalter und die Querschnittsschwächung der 8 cm Betonplatte erzeugt. Die Rissbildung ist unter anderem vom Tragsystem und der Wahl der Bewehrung (Grund- und Zulagebewehrung) abhängig. Die Entscheidung zwischen Einfeld- und Durchlaufsystem und der damit verbundenen Bewehrungszulage im Auflagerbereich bildet sich in der Rissbildung und Rissbreite über dem Verbundträger ab. Ein weiterer Parameter ist die Ausführung der tragenden Stahlkonstruktion. Wenn diese sehr schlank ausgeführt wird, können spürbare Verformungen und Schwingungen die Folge sein. Die zu messenden Rissbreiten können sehr stark variieren. Maßgebend ist hierbei der Lastfall Temperatur. An Praxisprojekten hat sich die Ausführung einer OS10 in Verbindung mit großflächig aufgebrachten Riss-bandagen über den Stützenköpfen bewehrt. Weitere Rissbandagen sind in Bereichen der Stützenfüße aufzubringen und zur Abdichtung an den Stützen hochzuführen. Die Abdichtung der Detailpunkte stellt einen wesentlichen Teil der Sanierungsmaßnahme dar. Hierbei besonders zu planen sind folgende Details: Anschluss an Rinnen, Punktförmige Entwässerungsabläufe, frei Deckenränder sowie Dehnfugen. Abbildung 6: Rissbildung Topdeck 6. Fazit und Ausblick Der Sanierungsbedarf von Additiv-Decken Parkbauten steigt stetig an, da die ehemals aufgebrachten Oberflächenschutzsysteme ihre vorgesehene Nutzungsdauer erreicht oder sogar überschritten haben. Kleine Korrosionsspuren an der Unteransicht decken oftmals gravierende und standsicherheitsrelevante Schäden am Parkbau auf. Der Austausch beschädigter Blechelemente ist für lokale, als auch großflächige Schädigungen eine wirtschaftliche Lösung, da so die Dauerhaftigkeit und die Standsicherheit wieder hergestellt werden kann. Neue Oberflächenschutzsysteme mit, an die jeweiligen Anforderungen angepassten Rissüberbrückungsklassen, bieten einen hohen Schutz der Additiv-Decken Konstruktion. Durch jährliche Wartung und Instandhaltung kann sichergestellt werden, dass der Sanierungserfolg über viele Jahre anhält. Dabei werden Schwachstellen und mechanisch hoch beanspruchte Bereiche auf Schädigungen begutachtet und ggf. kurzfristig mit geringem Aufwand überarbeitet. Literatur DAfStB - Richtlinie TR-Instandhaltung Dokumentation Massenberg GmbH, J. Heyer