KEIM Concretal Estetiskt skydd av betong Den mineraliska lösningen
Namnet KEIM står för säkerhet och kvalitet när det gäller mineraliskt byggnadsskydd över hela världen. KEIM har också över 30 års kompetens och erfarenhet av reparationer, skyddande och formgivning av betongkonstruktioner. Betongprojekt av olika slag och storlek så som bostadsområden, sportarenor, museer, flygplatser, kontors- och industribyggnader, TV- och radiotorn, har under de senaste årtiondena renoverats, skyddats och formgivits med produkter från KEIM. KEIM och betong mineralisk kompetens för mineraliska byggmaterial. 2
Betong från utmanade konstruktioner till dynamisk design Kung och tjänare på samma gång Renässans för betongbygget Den reser sig högt i skyn och sträcker sig över stora vidder. Den finns både över och under jord och har mer än något annat byggmaterial präglat arkitekturen de senaste hundra åren. Som den italienska arkitekten Pier Luigi Nervi uttryckte det var den både kung och tjänare inom bygget. Vi talar om vår tids modernaste och mest ekonomiska byggnadsmaterial betong. Vare sig det handlar om en diskret och enkel eller en hisnande djärv konstruktion. Över hela världen framträder byggnadsmaterialet betong i olika skepnader. Den präglar karaktären i enskilda byggnadsverk eller hela bostadsområden, den har inverkan på stadsbilder och arbetsmiljöer. En gång i tiden hade betong rykte om sig att vara grå, enformig och ful, men det har nu ändrats. Tack vare nya tekniska och innovativa tillvägagångssätt på senare år har inte bara betongens kvalitet förbättrats, utan de kreativa och estetiska användningsområdena har också ökat. Betong karakteriseras fortfarande av enormt hög belastbarhet, formbarhet och flexibilitet. Den har dessutom en mängd olika optiska effekter och texturer. Det är särskilt estetiken i obehandlade betongytor som uppskattas av arkitekter och byggherrar. Precis som alla andra byggnadsmaterial påverkas också betongen av tidens tand. På grund av bristande kunskap om kemiska, byggfysikaliska och statiska samband, begicks under 50-talet och åren därefter fel vid betongkonstruktioner, vars följder på senare tid har gjort sig märkbara. Lika olikartade som skadebilderna och dess orsaker är, lika olikartat måste reparationer genomföras med hänsyn till byggherrens tekniska och estetiska målsättningar. I denna broschyr beskrivs olika lösningar på detta problem, lösningar som både är effektiva och ekonomiska. För bevarande och långvarigt skydd 3
Betong Korrekt hantering av ett modernt byggmaterial Förarbetningsenliga förhållande Betonghärdning Betong, som den ser ut i dag, har funnits i mer än 100 år. Idén som trädgårdsmästaren Josef Monier fick, att göra blomkrukor stabilare genom att fläta in ståltrådar i cementen, lade grundstenen till utvecklingen av kompositmaterialet armerad betong. Kombinationen av betongens tryckhållfasthet och stålets draghållfasthet har visat sig framgångsrik på alla arkitektoniska områden. Armerad betong tillverkas i betongverk eller direkt på byggarbetsplats. Därför är här viktigare än vid användning av ett färdigt byggmaterial, att ombesörja ett noggrant förarbete. Om detta inte uppfylls så är det, förutom miljöpåverkan, orsak till många skador på betong. Betong härdar kemiskt. När cementklinkern reagerar med vatten uppstår kristallina hydratfaser (bl.a. kalciumsilikathydrat) och kalciumhydroxid. Därmed uppnås ett ph-värde på 12 13. I en intakt, högalkalisk betong bildas på armeringsstängernas yta ett passivt skikt som skyddar stålet mot korrosion. På högkvalitativ betong, framställd enligt normer, förekommer inga skador utöver normalt slitage. Skador kan nästan alltid härledas till fel på tillverknings-, planerings- eller användningsstadiet. Faktum att dessa skademekanismer inte varit tillräckligt kända under de senaste årtiondena har orsakat skador på betong. I betong utsatt för skandinaviskt klimat förekommer en normal nerbrytning av alkaliniteten. Kalciumhydroxiden i cementstenen reagerar med koldioxiden i luften och omvandlas till kalciumkarbonat. Hållfastheten ökar då men ph-värdet faller under 9,5. För högkvalitativ betong har denna process ingen betydelse. Det är bevisat att karbonatiseringsprocessen efter en tid avstannar hos bra betong (C-max). Detta medför att korrekt placerad armering i bra betong ej nås av nerbrytning. Vid kvalitetsmässigt dålig betong och vid ett för tunt betonglager kan Betongens långtidsegenskaper 4
15 Karbonatisering och betongkvalitet 12 C 12/15 9 C 20/25 C-max Karbonatiseringsdjup i mm C 30/37 6 3 C 35/45 C-max 0 0 5 10 15 20 25 Karbonatiseringstid i år karbonatiseringen nå in till armeringen. Vid ph-värde under 9,5 upphör den befintliga passiveringen på stålets yta. Om det finns hög relativ fuktighet kan det leda till rostbildning på stålet. Då rost har en större volym sprängs det betongskikt som ligger utanpå stålet. Stålkorrosion i betong är en elektrolytisk process som bara fungerar om det finns tillräckligt med vatten i vätskeform. I torra klimat förekommer inga rostskador eftersom vattnet som behövs för elektrolytprocessen saknas. Skador kan programmeras redan vid betongtillverkningen. Porositet i betong, och därmed ökad genomsläpplighet för vatten, syre och koldioxid, kan skapas t.ex. genom fel förhållande mellan vatten och cement under härdning, dålig tätning, otät formsättning och obefintlig eller bristfällig efterbehandling. Felmontering av stålarmering, obefintliga avståndshållare, förskjutna armeringskorgar i formsättningen, böjda mattor etc. leder till dålig täckning och därmed till rostskador. Skador 5
Orsaker till skador Byggmaterialet betong, en gång betraktat som det evigt hållbara materialet, är som allt annat byggmaterial inte förskonat från skador. Olika påverkan utifrån, felaktig bearbetning eller tillverkning, konstruktionsfel eller kombinationer av allt detta kan leda till alvarliga skador i betongen. Enda sättet att avhjälpa skadorna är att upptäcka dem i tid och skydda betongen. Väder Vatten Även betongytor av god kvalitet påverkas med tiden av vädret. Skiktet med cementlim minskar långsamt, strukturen i brädformningen försvinner och porerna öppnas så att vatten och skadeämnen kan tränga in i ökande mängd. Betongytan slipas av och förlorar substans. Mögel och alger bildas vilket leder till försämrat utseende och förstärkt skadeverkan. Betongens vattenabsorption är en funktion av dess porositet. Sprickor och fickor kan göra att vattenabsorptionen ökar avsevärt. Hög vattenabsorption kan leda till att betongstrukturen förstörs genom frostinverkan. Vattenpåverkan åstadkommer rost på armeringsdelar som ligger i en redan karbonatiserad betongzon. Under täta plastfärger kan allvarligare korrosionsskador uppstå p.g.a. vattenansamlingar. 6
Betongtäckning Tösalt Felaktig konstruktion B De föreskrivna normerna för minimimått av övertäckning med betong över armeringsstålet följs inte. Armeringen ligger ofta alldeles för nära betongytan. Därför förekommer även rostskador i betong med god kvalitet. De tösalter som i huvudsak består av kloridsalter är mycket skadliga för betong. Klorider kan även i icke-karboniserad betong leda till omfattande rostskador om tillräckligt med vatten finns tillgängligt (kloridkorrosion). Även konstruktionsfel kan i vissa områden leda till omfattande skador, t.ex. otäta fogar, felaktiga räckfästen, obefintlig eller icke fungerande dränering, elastiska fogar som saknas eller liknande. 7
Betongdiagnos Felbedömning och undersökning av skadeorsaker I regelverk för betongreparationer krävs att man gör en noggrann undersökning av skadeorsaker och andra fel innan man börjar reparera. Endast utifrån denna förundersökning kan en tekniskt korrekt reparationsplan tas fram som garanterar en varaktig reparation. Viktiga undersökningskriterier när en lämplig ytbehandling ska väljas är bl.a. att mäta karbonatiseringsdjup och betonglager och att kontrollera skadliga salter. I undersökningsresultatet kan man hitta vitt skilda betongskick som alla kräver olika specifika ytskyddsbehandlingar. 1 2 Bra betongkvalitet, bra betongtäckning Karbonatiseringsdjupet är bara några få millimeter och når inte in till armeringen. Karbonatiseringsskydd (CO 2 -skydd) behövs inte ens på längre sikt. Medelgod betongkvalitet, eventuellt tunn betongtäckning Karbonatiseringsfronten når nästan fram till armeringen. För att stoppa processen behövs ett karbonatiseringsskydd. Vid bra betongkvalitet är karbonatiseringen låg och stannar helt av med tiden. Man talar här om maximalt karbonatiseringsdjup. Armeringen har ett långsiktigt skydd. Om karbonatiseringen tränger in djupare och når fram till armeringen upphör det passiva skyddet. Om karbonatiseringen stoppas bibehålls armeringens passiva skydd. 8
Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 3 4 5 Dålig betongkvalitet eller tunn betongövertäckning Kloridkorrosion vid bra och dålig betongkvalitet För tunn betongövertäckning Huvuddelen av armeringen ligger i redan karbonatiserad betong. Ett karbonatiseringsskydd är här för sent och därför meningslöst. Karbonatiseringen är låg men ändå sker korrosion genom kloridpåverkan. Ett skydd mot inträngande kloridsalt behövs därför. Armeringen ligger nästan helt och hållet på betongens yta (rost). Här krävs en extra övertäckning med sprutbruk/ sprutbetong. Syftet med ytskyddet är främst för att skydda armeringen mot korrosion. Om betongen redan har karbonatiserat kan korrosionen enbart förhindras genom att beskydda mot vatten. Kloridkorrosion kan även uppstå i bra betongkvalitet, i betong som ännu inte är karbonatiserad. Materialet blir med sprutprocessen så tätt att det inte kan karbonatisera. Ett karbonatiseringsskydd behövs därför inte. 9
Skyddsprinciper och produktlösningar Val av skyddsbehandling för betongytor beror i huvudsak på betongkvalitet och yttre belastning. Vid kvalitetsmässigt bra betong i huskonstruktioner handlar det oftast bara om enkla skyddsbehandlingar mot väderorsakad vittring. 1 2 Bra betong med mycket låg karbonatisering Karbonatiserin gen når nästan fram till armeringen. Vid kvalitetsförsämring och ökad skadeämnesbelastning är det alltid viktigt att skydda armeringen mot korrosion. Vilken skyddsprincip som ska användas ser man på analysen av det faktiska objekttillståndet. Skyddsprincip: Vittringsskydd Verkningssätt: Silikatfärger har en hårdgörande effekt, sk. förkisling, vilket ger betongytan ett långverkande skydd mot vittring. Brädstrukturer kan fastsättas och därmed säkras. Genom extra hydrofobering av underlaget kan väderskyddet bli ännu bättre. Skyddsprincip C: Skydd mot inträngande av CO 2 från luften Verkningssätt: Betongytan skall tätas så att gasen CO 2 inte kan tränga igenom (gastät beläggning). Betongytans porer och håligheter kan inte slutas genom bara målning. För ett funktionsdugligt CO 2 -skydd måste alltid porer och håligheter täppas igen före målning med spackelmassa (bredspackling av hela ytan). Lösning KEIM Concretal-Lasur laserande eller täckande KEIM Concretal-W Som extra vattenskydd kan man använda KEIM Silangrund KEIM Silan-100 Lösning KEIM Concretal-- Finspackelmassa med KEIM Concretal-C Som extra vattenskydd kan man använda KEIM Silan-100 KEIM Hydrophobin-2000 10
3 4 5 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl C Armeringen ligger redan i det karbonatiserade området. Hög kloridbelastning Armeringen ligger nästan helt och hållet på betongytan. Skyddsprincip W: Vattenskydd Skyddsprincip: Kloridskydd Skyddsprincip: Extra övertäckning Verkningssätt: Förebyggande av elektrolytisk korrosionsprocess genom att sänka vattenhalten i betongen (rostskyddet består av att hålla betongen torr). 1. Målningen måste förhindra att vatten (regn) tränger in utifrån genom att den effektivt avvisar vatten. 2. Målningen måste ha en mycket bra ångdiffusionsförmåga inifrån och ut. På så sätt förhindras att vatten samlas i betongen. Egen fuktighet eller fuktighet genom defekter, fogar osv. från vatten som tränger in bakifrån måste kunna diffundera utåt. Verkningssätt: Kloridsalter transporteras via vattnet in i betongen. Kloridskydd innebär därför vattenskydd. Målningen måste avvisa vatten på ett effektivt sätt och förhindra att kloridbelastat vatten tränger in utifrån. För att betongen ska hållas torr måste också en effektiv ångdiffusion inifrån och ut finnas tillgänglig. På så sätt förhindras att klorider som redan finns i betongen kan aktiveras. Verkningssätt: För varaktigt skydd krävs ett extra lager med betongersättning. Ett extra lager på 1 3 cm görs normalt med sprutmålning (sprutbruk eller sprutbetong). Med spruteffekten blir materialet så tätt att det på samma sätt som bra betong inte kan karbonisera. Ett speciellt karbonatiseringsskydd behövs därför inte. En målningsteknisk ytbehandling sker av utseendemässiga skäl och som skydd mot väder och vittring. Lösning KEIM Concretal-W KEIM Concretal-C KEIM Silan-100 (separat eller med målning) KEIM Concretal-Lasur i förbindelse med KEIM Silan-100 Som extra förslutning av håligheter kan man använda KEIM Concretal- Finspackelmassa Lösning KEIM Concretal-W KEIM Concretal-C KEIM Silan-100 (separat eller med målning) Som extra förslutning av håligheter kan man använda KEIM Concretal- Finspackelmassa Lösning KEIM Concretal--Bruk-R (mörtel) med våtsprutning KEIM Concretal-Lasyr KEIM Concretal-W Kan användas som extra vattenskydd: KEIM Silangrund KEIM Silan-100 Kan användas före målning för att jämna ut ytan: KEIM Concretal- Finspackelmassa 11
KEIM Betongskyddsfärger Skador och skyddsprinciper å ena sidan och arkitektoniska ambitioner å andra sidan talar ofta emot varandra. Krav ställs på formsättning, utseende, bevarande och skydd, men det ena utesluter inte det andra. Tvärtom vill och kan vi skydda betongen och bevara dess mineraliska karaktär med hjälp av mineraliska skyddsprodukter. KEIM Concretal skyddsfärg är unik i sin sammansättning. KEIM Concretal-W Solsilikatfärg enligt DIN EN 1062, betongskyddsfärg enligt DIN EN 1504 Skyddsprincip: Vattenskydd, kloridskydd och vittringsskydd Fördelar: Skydd mot stålkorrosion och frostskador genom bra vattenavvisning Skydd mot kloridkorrosion genom att vattentransport förhindras Betongen torkar enormt snabbt tack vare lågt s d (H 2 O)-värde (< 0,02m) Betongytan hårdnar genom en kemisk reaktion mellan silikatbindemedlet och underlaget Bra skydd mot vittring och slitage tack vare den hårda ytan Absolut ljusäkta genom mineralpigment Minimal försmutsning genom antistatiskt och icke termoplastiskt bindemedel Den ursprungliga betongestetiken bevaras tack vare mineralisk matt yta Enkelt att renovera vid sanering krävs ingen färgborttagning Sammanfattande: Bra vattenskydd + hög ångdiffusion + bra vittringsskydd + matt yta 12
KEIM Concretal-C Solsilikatakrylfärg enligt DIN EN 1062, betongskyddsfärg enligt DIN EN 1504 Skyddsprincip: CO 2 -skydd, vattenskydd, kloridskydd KEIM Concretal-Lasyr Tunnskiktsfärg på solsilikatbas enligt DIN EN 1062 för täckande eller laserande målning på obehandlad betong. Skyddsprincip: Vittringsskydd Fördelar: Skydd mot stålkorrosion och frostskador genom bra vattenavvisning Skydd mot kloridkorrosion genom att vattentransport förhindras Betongen torkas mycket snabbt tack vare lågt s d (H 2 O)-värde (< 0,07m) Skydd mot fortlöpande karbonatisering genom hög CO 2 -täthet Långverkande färgstabilitet genom rena mineralpigment Avsevärt minskad nedsmutsning genom antistatiska och icke termoplastiska bindemedelsandelar Den ursprungliga betongestetiken bevaras tack vare mineralisk matt yta Fördelar Utjämning av reparerade ytor eller obehandlade betongytor Bra vattenavvisning vid täckande lager Uppfyller kraven för skyddsprincipen vattenskydd enligt DIN EN 1504 i kombination med KEIM Silan-100 Mycket snabb återtorkning av betongen genom mycket lågt s d (H 2 O)-värde (< 0,02m) Betongytan hårdnar genom en kemisk reaktion mellan silikatbindemedlet och underlaget Bra skydd mot vittring och slitage tack vare den hårda ytan Absolut ljusäkta genom mineralpigment Minimal försmutsning genom antistatiskt och icke termoplastiskt bindemedel Den ursprungliga betongestetiken bevaras tack vare mineralisk matt yta Sammanfattande: Bra vattenskydd + hög ångdiffusion + bra CO 2 -skydd + matt yta Sammanfattande: Perfekt, originaltrogen betongyta + bra vittringsskydd + hög ångdiffusion + bra vattenskydd 13
Utseende och formgivning Färg och form Med sina former, ytstrukturer och färgtoner sätter byggmaterialet betong prägel på byggnadsverken i vår miljö. Samtidigt ökar ständigt de konstnärliga aspekterna för arkitekter och byggherrar. Den särskilda estetiken i obehandlad betong uppskattas sedan länge och är ett viktigt formgivningselement. Det originella utseendet Yteffekt och storlek på strukturer och texturer Den matta karaktären i det mineraliska byggmaterialet betong Färgspel på ursprungsbetongen vid olika ljusförhållanden Materialtypisk ytkänsla Betong är ett mycket krävande material. Skönheten i det man skapar uppstår när man respekterar byggmaterialets karaktär. Louis I. Kahn (1901 1974, amerikansk arkitekt) Betong ska förbli betong, även på skyddade ytor. Vägen dit är mycket enkel, det ursprungliga bevaras bäst med liknande material. Mineralisk betongskyddsfärg för ett mineraliskt byggmaterial. Att skydda och formge obehandlade betongytor med lämpligt färgmaterial är alltid förenat med två aspekter. Först gäller det att anpassa de konkreta skyddskraven efter situation och tillstånd och bestämma den lämpliga skyddsmålningen därefter. Samtidigt gäller det att tillgodose de särskilda kraven på betongytans utseende: 14
15
16 Betong och struktur levande formgivning
17
18 Betong, färg och ljus en symbios
19
Hugg bort, frilägg, avlägsna rost 1 2 3 Typiska skador på otillräckligt skyddad betong. Frilägg den korroderade stålarmeringen. Rengör stålarmeringen genom torrblästring med fast blästringsmedel till föreskriven rostborttagningsgrad. KEIM Concretal- Betongrenovering För renovering av skadade områden finns två beprövade system. Samtliga produkter är cementbundna byggmaterial som härdar lätt och bara blandas med vatten. Betongrenovering till bygge med särskilda styrkekrav Detta systemet kan användas både i industri- och husbyggnation. Systemkomponenterna består av: KEIM Con cretal-mkh (korrosionsskydd och vidhäftningsbrygga), KEIM Concretal-Bruk-R (Betongersättning), KEIM Concretal-Finspackelmassa (utjämningsspackelmassa). 4 5 6 Skyddsmåla det avrostade järnet två gånger med KEIM Concretal-MKH. Tidsavstånd minst 3 tim. Första målningen görs omedelbart efter avrostningen. Fukta de behandlade ytorna och borsta sedan intensivt in KEIM-Concretal MKH som vidhäftningsbrygga. Fyll de defekta ställena med mineraliskt KEIM Concretal-Bruk-R i den fuktiga vidhäftningsbryggan. Skikten kan vara mellan 0,5 5 cm, men från ca 2,5 cm måste det bearbetas i flera lager. 7 8 Släta ut och jämna till strukturen med det mineraliska KEIM Concretal- Finspackelmassa på lätt fuktigt underlag. Skikten kan vara mellan 1 och 4 mm tjocka. Skyddsmåla två gånger med KEIM Concretal-C. Två gånger oförtunnat med borste, roller eller airlesssprutenhet. 20
Hugg bort, frilägg, avlägsna rost 1 2 3 Typiska skador på otillräckligt skyddad betong. Frilägg den korroderade stålarmeringen. Rengör stålarmeringen genom att torrblästra med fast blästringsmedel till föreskriven rostborttagningsgrad. Betongreparation enkelt och säkert Betongreparationer görs enkelt, snabbt och säkert med en enda produkt. Materialet fungerar som korrosionsskydd, den goda vidhäftningsförmågan gör att ingen vidhäftningsbrygga och den höga andelen finfraktioner ger en spackelliknande jämn yta. Användningsområden är klassisk husbyggnationen och lättbetongobjekt. KEIM Concretal-Universalmörtel en produkt till allt. 4 5 Fyll de defekta ställena med mineraliskt Keim Concretal- Universalbruk på förfuktat underlag, användning utan speciellt korrosionsskydd och vidhäftningsbrygga. Skikten kan vara 0,5 5 cm tjocka, men från ca 2,5 cm måste det bearbetas i flera lager. KEIM Concretal-Universalbruk kan jämnas ut omgående. Skyddsmåla två gånger med KEIM Concretal-W. a) Förtunnad grundmålning b) Oförtunnad täckmålning, med borste, roller eller airless-sprutenhet. 21
Concretal lösningar för betongskydd och Användning Produkter Funktioner Borttagning av skiljemedel Borttagning av gammal färg Rengöring /förebyggande av algbildning Korrosions skydd och vidhäftningsbrygga Reparationsbruk Betongspackelmassa Tillsatsmedel för slamningseffekt Hydrofobering Stabilisering Försegling Lasyr Täckmålning Slammand e förmålning Förtunning för Concretal W/-lasyr Rengöring Concretal- Betongtvättmedel STS- Färgborttagningsmedel Algicid-Plus Renovering Concretal-MKH Concretal-Bruk-R Concretal- Finspackelmassa Concretal- Specialhärdare 1) Concretal Universalbruk Hydrofobering Stabilisering Försegling Silangrund Hydrophobin 2000 Lotexan Silan-100 2) 3) 4) Concretal-Fixativ Concretal- Betongförsegling Målningssystem Concretal-Lasyr Concretal-W Concretal-W Grov Contact-Plus Concretal-Fixativ Concretal C 1) Tillsammans med finspackelmassa 2) Endast i förbindelse med målning 3) Endast före användning av Concretal 4) Utan ytterligare målning 5) Tillsammans med Silan-100
renovering Skyddsprinciper Särskilda egenskaper CO 2 - skydd Vattenskydd Kloridskydd Vittringsskydd Extra övertäckning (sprutbruk) ZTV INGförenlig DIN EN 1504- förenlig Obrännbar Ångdiffusion s d < 0,1 m Mineraliskt matt målning 5)
KEIM Concretal Mineralisk betongrenovering och ytbeskydd Skydd och formning av synlig betong Effektiv renovering av betongskador Mineraliskt skydd till ett mineraliskt byggmaterial KEIM Scandinavia A/S Tel. 0303 74 23 40 Fax 0303 74 23 01 www.keim.se kundservice@keim.se Stand 09/2008 schwedisch