Zement-Kunststoff-Beschichtung

Polymermodifizierte Zementmörtelbeschichtung zur Betonsanierung

Beton – der Baustoff schlechthin. Im Bauwesen zählt Beton noch immer zu den stärksten, haltbarsten, zuverlässigsten Materialien. Für bautechnische Anwendungen ist ohne Beton nicht viel los: Brücken bauen auf ihn, Tanks, Dämme, Gebäude bestehen aus Beton, sogar den Pool im Garten gäbe es ohne Beton nicht. Trotz der hervorragenden optischen und bautechnischen Eigenschaften ist Beton aufgrund seiner Porosität, des kapillaren Aufbaus, anfällig für Eindringen von Wasser, Wasserdampf, Chemikalien aus Luft, Niederschlag. Dadurch entstehen erhebliche Schäden am Beton, Stahlbeton ist besonders anfällig, weshalb oft die Betonsanierung nötig ist. Beton muss gegen Eindringen von Flüssigkeit geschützt werden. Eine mögliche flüssigkeitsdichte Schutzschicht auf Beton und zur Betoninstansetzung geschädigter Bauteile und Betonsanierung sind polymermodifizierte zementbasierte Beschichtungen, kunststoffmodifizierte Zementmörtel (Polymer Cement Concrete – PCC). Sie dichten Beton baulich gegen Wasser ab und erhöhen die chemische Beständigkeit.


Polymermodifizierte zementbasierte Beschichtung: Definition und Einsatzgebiet

Eine Zementmörtelbeschichichtung im Sinne der DafStBa ist eine Mörtelbeschichtung. Mörtelbeschichtungen sind Dickbeschichtungen mit Grundierung – anders als eine filmbildende Beschichtung, die wir aus dem Alltag als Dünnbeschichtung kennen: Dies sind Anstriche mit Grundierung.

Als Dickbeschichtung gelten:

  • reaktionsharzgebundene Mörtel (Polymer Concrete – PC) ab 5 mm Schichtdicke
  • kunststoffmodifizierte Mörtel (Polymer Cement Concrete – PCC) ab 10 mm Schichtdicke
  • mineralische Mörtel (Zementmörtel, Silikatmörtel) ab 20 mm Schichtdicke

Dieser Artikel beschäftigt sich mit reaktionsharzgebundenem Mörtel und dem kunststoffmodifizierten Mörteln als Schutzmaßnahme für Beton und zur Betonsanierung als Betonbeschichtung. Auch als polymermodifizierte Zementmörtelbeschichtung oder Zement-Kunststoff-Beschichtung bezeichnet, kommt sie in Infrastruktur, Hochbau, Industriebau und Tiefbau, bei Brücken, Kanälen, Tanks, Becken, Gebäuden, Parkflächen auf Beton sowie Stahlbeton und zementösem Untergrund, zum Einsatz.

Kunststoffmodifizierter Zementmörtel – polymermodifizierte Zementbeschichtung

Vorteile kunststoffmodifizierter Zementmörtel (polymermodifizierte Zementmörtelbeschichtung) gegenüber reinem Zementmörtel als Beschichtung von Beton und zementgebundenen Untergründen zur Betonsanierung und als vorbeugenden Schutzbeschichtung verbessern die Festbetoneigenschaften durch:

  1. verbesserte Zugfestigkeit und Haftfestigkeit → Die Beschichtung ist elastisch und hält Verformung durch Bewegung im Betonuntergrund stand.
  2. günstigeres Verschleißverhalten
  3. verbesserte Chemikalien-Beständigkeit = höherer Korrosionsschutz→ Einwirkung von Schwefelwasserstoff, Chloriden, Streusalz führt zu Korrosion von Beschichtung und Untergrund.
  4. Geringere Karbonatisierungsneigung, Verbesserung des Widerstands gegen Frost
  5. verbesserter Diffusionswiderstand = verbessertes Wasserrückhaltevermögen → Wasserdiffusion und Korrosion wird durch dichte Beschichtungen vorgebeugt (Hydrostatischer Wasserdruck steht an)

Nachteile gegenüber mineralischen Mörteln:

  1. aufwändigere Herstellung, u. a. durch verstärkte Witterungsabhängigkeit während der Verarbeitung
  2. höherer Preis pro Volumen

Polymermodifizierte Zementmörtelbeschichtung: Zusammensetzung und Herstellung

In polymermodifizierten Zementmörtelbeschichtungen steckt neben neben dem Zementmörtel bis zu 30 % (Masseanteil) ein Polymer. Üblich sind 5 % bis 10 % Masseanteil. Das flüssige Polymer ist ein Kunstharz-Dispersion in Wasser, oft Epoxidharz, aber auch Thermoplast- sowie Elastomer-Dispersionen sind möglich.

Epoxidharz-vergütete Zementmörtel nennt man auch ECC/ Epoxy Cement Concrete. Sie unterscheiden sich in der Art der Verarbeitung, da hier die flüssige Epoxidharz-Härter-Emulsion dem Frischbeton zugegeben. Andernfalls wird der Harz dem Trockenmörtel zugegeben:

Der Zement und der Kunststoff des mehrkomponentigen Systems erhärten nach Mischung und Anbringung gleichzeitig. Die zementgebundene Beschichtung enthält durch den Kunststoff nun nämlich zwei Bindemittel, und das ist der Clou der polymermodifizierten Zementmörtelbeschichtung: Bei der Aushärtung füllt das Harz die Zwischenräume der Zementhydratkristalle auf und bildet so einen polymerdurchzogenen Zementstein.

Alternativ zur Beigabe von Kunststoffdispersion (flüssig) zum Trockenmörtel (trocken), kann Harz in Form von redispergierbarem Kunststoffpulver dem Trockenmörtel (beide trocken) beigemischt werden.

Kunststoffmodifizierte Zementbeschichtung: Produkte zur wasserdichten Abdichtung

Zur Verarbeitung werden die einzelnen Komponenten zunächst mit einem elektrischen Rührwerk klumpenfrei mit geringer Drehzahl gemischt. Später Drehzahl steigern bis eine homogene Mischung entsteht. In der Regel ist das angemischte Material mit einem Stiftrakel zu verteilen. Je nach Produkt kann man polymermodifizierte zementgebundene Beschichtungen auch mit Traufel und Pinsel oder Airless spritzen. Achten Sie auf die Gebrauchsanweisung und technischen Merkblättern. Eine Auswahl einiger PCC Beschichtungen finden Sie hier:

Art der Kunststoff-Zement-BeschichtungName Kunststoff-Zemment-BeschichtungEigenschaften, Schichtdicke
2K polymermodifizierte, zementbasierte Beschichtung (Styrol Acryl Copolymer) Intercrete 4841Schichtdicke; 2 mm, für wasserdichte Abdichtung
3K polyurethanvergüteter MörtelbelagSikafloor-20 PurCemSchichtdicke: 6 – 9 mm, als Fußboden mit hoher Belastung
3K zementöse Verlaufsbeschichtung: 2K niedrigviskoses Polyurethanharzbindemittel + Spezialzuschlaggemsich Sikalfloor-210 PurCemSchichtdicke 3 – 6 mm, als Fußbodenbeschichtung für mittlere Belastung

PCC-Mörtel eignet sich ideal für bautechnische Anwendung im Rahmen von Betonsanierungen; etwa in Kombination mit einer Nachfolgeschicht aus den Epoxidbeschichtungen OS 8 und OS 11 in Tiefgaragen und Parkhäusern.


Reaktionsharzmörtel und Reaktionsharzbeton

Reaktionsharzbeschichtungen beruhen auf einem einzigen Bindemittel – dem Reaktionsharz. Auch wenn Reaktionsharzmörtel auf Zement verzichtet, sei er hier am Rande erwähnt, übernimmt er doch gemeinsam mit den oben beschriebenen polymervergüteten Zementmörteln einen nicht unwichtigen Teil des Anwendungsbereichs als Instandsetzungsbaustoff und der Herstellung von Industrieestrich sowie Fahrbahnbelägen für eine wasserdichten Abdichtung.

Zusammensetzung:

Statt eines 2-Bindemittel-Systems der PCC kunststoffmodifizierten Mörtel, liegt beim Reaktionsharzmörtel (PC) nur ein Bindemittel vor, nämlich ein flüssiges Reaktionsharz. Die verwendeten Harze sind in der Regel ungesättigte Polyester, Epoxidharze. Methacrylatharze oder Polyurethanharze. Daneben besteht harzgebundener Mörtel aus Gesteinskörnung und gegebenenfalls Zusatzstoffen.

Vorteile von kunstharzgebundenem Mörtel:

  • hohe Früh- und Endfestigkeit
  • hohe Haftzugfestigkeit auf den meisten Untergründen
  • hohe Schlagzähigkeit und Abriebbeständigkeit
  • Witterungsbeständigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit
  • geringfügige Wasseraufnahme
  • elektrische Isolation
  • dekorative Gestaltungsmöglichkeiten

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