Es gibt zwei Möglichkeiten, Betonflächen zu härten: mechanisch oder chemisch. Bei der Herstellung von Industrieböden aus Beton zeigt die Praxis, dass häufig beide Methoden gleichzeitig angewendet werden, um die funktionellen Eigenschaften der Oberfläche zu optimieren.

Hartstoffeinstreuung UND FLÜSSIGE HÄRTUNGSMITTEL FÜR BETON

Bei der ersten Methode zur Betonverfestigung wird eine pulverförmige Mischung, die als „Dry Shake“ bezeichnet wird, in die Betonoberfläche eingerieben. Bei der chemischen Verfestigung von Betonoberflächen werden hingegen flüssige, mineralische Zusammensetzungen aufgetragen. Die erste Generation flüssiger Betonhärter umfasste Natrium-, Magnesium- und Kaliumsilikate. In den 1990er Jahren kamen Lithiumsilikate auf den Markt, die angeblich einfacher anzuwenden sind. Das Produkt der dritten Generation ist kolloidales Siliziumdioxid. Um die chemische Härtung von Beton ranken sich viele Mythen, die oft von den Herstellern selbst verbreitet werden. Es lohnt sich, diese Technologie genauer zu untersuchen, um ihre Möglichkeiten für Bauunternehmer und Investoren voll auszuschöpfen.

CHEMISCHE REAKTION OHNE PORENBESCHICHTUNG

Das Funktionsprinzip von Flüssigbetonhärtern ist dasselbe. Jeder Herstellervertreter wird uns sagen, dass „unser Produkt X, oder besser gesagt das darin enthaltene Siliziumdioxid, mit dem Nebenprodukt der Zementhydratation, also Calciumhydroxid, reagiert und Calciumsilikathydrat (C-S-H) bildet. Dadurch entstehen zusätzliche C-S-H-Phasen (Gel) im Porenraum, die die Porosität verringern, die Struktur festigen und die Haltbarkeit der Betonoberfläche erhöhen.“ Das ist richtig. Alle wässrigen Silikatlösungen und kolloidalen Silikate wirken auf ähnliche Weise. Sie verringern die Oberflächenporosität von Beton, indem sie die Struktur der Gelporen und Kapillaren verdichten. (Daher der Begriff „Verdichter“.)

CHEMISCHE HÄRTER – DIE WAHRHEIT ÜBER SILIKATE

Im Gegensatz zu den in der Norm PN-EN 1504-2 beschriebenen typischen Imprägniermitteln sind Silikate in den meisten Fällen anorganische Verbindungen. Vor vielen Jahren war ich an der Vertreibung eines weltweit bekannten Natriumsilikatprodukts namens „Ashford Formula” beteiligt. Während der Schulung wurde uns erklärt, dass der marmorierte Glanz, den der Boden nach der Anwendung des Präparats mit der Zeit erhält, auf die zunehmende Härte der Oberfläche und die einzigartige Wirkung von kristallinem Siliziumdioxid zurückzuführen ist, das auf molekularer Ebene angeordnet ist. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Wahrheit anders aussieht.

Alle Silikate bilden eine Silikatschicht auf der Oberfläche von Beton. Die Verwendung von Lithium-, Kalium- oder Natriumsilikat auf einer glatten Oberfläche führt zur Bildung einer dünnen Silikatschicht. Diese reflektiert mit der Zeit das Licht von der Betonoberfläche besser (daher der Slogan „je älter, desto besser“). Dies ist offensichtlich, da die Textur der Plattenoberfläche ohne den Einsatz von Schleifmitteln reduziert wird. Daher können die meisten Härter geglättet werden, um eine glänzende Oberfläche zu erzielen. Diese Schicht ist nicht sehr dick, aber sie ist abriebfest und lässt sich gut polieren. Siliziumdioxid hat eine Härte von 7 auf der Mohs-Skala. Natürlich nutzt sich diese Schicht mit der Zeit durch Abrieb ab. Um dies zu bestätigen, reicht eine Rauheitsprüfung der Oberfläche von unbehandeltem und mit Silikat behandeltem Beton aus. Insbesondere Beton, der mit hochviskosem Silikat und hohem Feststoffgehalt gehärtet wurde, weist eine geringe Oberflächenrauheit auf.

WIE MAN BETONBÖDEN EFFEKTIV VERSTÄRKT

Bei der Verwendung von flüssigen Betonenhärtungsmitteln müssen zwei wichtige Regeln beachtet werden. Erstens sollten sie nicht auf frisch geglättetem Beton verwendet werden. Der Kern der chemischen Reaktion ist die Bindung von Calciumhydroxid im Beton. Je länger der Beton reift, desto mehr Nebenprodukte der Zementhydratation entstehen. Die Anwendung von Silikaten, gefolgt vom Abdecken des Betons mit Folie, führt in der Regel zu unansehnlichen Ausblühungen auf der Oberfläche.

Zweitens gilt: Mehr ist besser. Flüssige Betonhärter sollten in ausreichender Menge verwendet werden, um die Poren vollständig zu sättigen. Silikate, sowohl Lithium- als auch Natriumsilikate, sind schwieriger aufzutragen, da sie aufgrund ihres hohen pH-Werts und ihrer hohen Viskosität nur schwer in den Untergrund eindringen können. Bei der Anwendung ist daher viel Aufmerksamkeit und Sorgfalt erforderlich. Dies ist bei kolloidaler Kieselsäure nicht der Fall. Nanosilica dringt selbst in mit Oberflächenstreu gehärteten Beton perfekt ein. Darüber hinaus ist sie reaktiver, leichter aufzutragen und erzeugt hydrophile (wasseranziehende) Betonbodenoberflächen.

Autor: Marek Szczerbowski