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Xypex Produkte

Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen
XYPEX - wasserdichter Beton durch Kristallisation


Was ist XYPEX?

Beton ist ein poröser Baustoff. Eine Untersuchung der Mikrostrukturen von verhärtetem Beton zeigt eine Vielzahl von Haarrissen, Mikroporen, Kapillarstrukturen und sonstigen kleinsten Gefügedefekten. In bestimmten Grenzen ist dies kein Qualitätsmangel, sondern die normale Gefügestruktur des Baustoffs Beton. Dem Wasser bieten sich somit viele Möglichkeiten, in diese Struktur einzudringen.

Mit dem Wasser schreiten auch die Zersetzungsprozesse im Beton voran wie z.B.: Frost-, Frost-Tausalz-, Chlorid-, Sulfatangriff, Alkali-Kieselsäure-Reaktion. Es gibt viele Gründe für die Zerstörung von Beton, oft sind es mehrere gleichzeitig. Alle diese Arten der Betonzerstörung haben jedoch eine gemeinsame Ursache:

  • Sie sind nur möglich, weil Wasser in den Baustoff eindringen kann.

Schützt man den Beton vor Wasser, so schützt man ihn auch vor Zerstörung. Wenn Wasser in den Beton eindringen kann, wird der Beton nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Innern angegriffen. Dabei gilt folgender Zusammenhang:

Je tiefer das Wasser dabei in den Beton eindringen kann, desto größer ist die Angriffsfläche für zerstörende chemische Substanzen, desto schneller schreitet auch die Betonzerstörung voran.

Eine verlässliche Abdichtung ist also ein wesentlicher Faktor für die Bewertung der Dauerhaftigkeit des Baustoffs. Grundsätzlich kann ein poröser Baustoff entweder „intern“ durch Verdichtung seines Gefüges oder an seiner Oberfläche durch das Aufbringen einer wasserundurchlässigen Beschichtung vor Zerstörung geschützt werden. Da mit einer Beschichtung immer die im folgenden Text noch näher erläuterten Probleme einhergehen, ist schon bei der Herstellung durch Einhaltung bestimmter betontechnologischer Rahmenbedingungen ein möglichst dichtes und den aus der geplanten Nutzung/ Beanspruchung entstehenden Anforderungen standhaltendes Gefüge herzustellen.

Es gibt verschiedene Abdichtungsprodukte, die durch Bildung spezieller Kristallgefüge eine gefügeverdichtende Wirkung im mineralischen Baustoffgefüge zu erzeugen versuchen. Da diese Systeme jedoch nur während der Zementhydratation ihre Wirkung erzielen, basieren sie für den Sanierungsbereich auf dem Aufbringen einer neuen Mörtelschicht, die dann die Funktion einer Abdichtung übernimmt. Prinzipiell handelt es sich hierbei also um oberflächliche Beschichtungen und nicht um eine echte Gefügeverdichtung.

In der deutschen Betonnormung wird Gefügedichtigkeit/Dauerhaftigkeit mit Druckfestigkeit gleichgesetzt. Dies ist im Prinzip zwar richtig, da Betone mit steigender Druckfestigkeit auch immer dichtere Gefüge aufweisen, allerdings gibt es weitere Möglichkeiten, Betone dichter oder auf andere Weise beständiger zu machen. Neben den allgemein bekannten Maßnahmen, wie z.B. Einsatz eines Luftporenbildners bei Frost-Tau- /Frost-Tau-Salz-Beanspruchung, Verwendung von Komposit-Zementen oder FA-Zugabe bei Säureangriff o.ä., zählt hierzu auch der Einsatz des XYPEX-Systems, bei dem durch nachträgliche Mikrokristallbildung das Gefüge verdichtet und somit die Beständigkeit erhöht wird.

Die Besonderheit des XYPEX-Systems ist dabei ganz wesentlich mit dem Begriff nachträglich verbunden. Im Gegensatz zu allen anderen Betonzusatzmitteln ist die Wirksamkeit von XYPEX nicht auf den Zeitraum bis zum Ende der Zementhydratation begrenzt. Dadurch wird nicht nur ein dichteres Gefüge geschaffen, es können auch aus der Konstruktion entstehende Risse bis 0,4 mm verschlossen werden, in Bezug auf die Dauerhaftigkeit eines Bauteils (und nicht nur des Betons) ein ganz wesentlicher Faktor.

Da das Alter des Betons für die Reaktivität des XYPEX-Kristallbildungskatalysators unerheblich ist, kann XYPEX auch in der Sanierung zur nachträglichen Gefügeverdichtung von Bestandsbetonen eingesetzt werden. Während man bisher die Qualität einer erhärteten Betonstruktur als gegeben hinnehmen musste, bietet die XYPEX-Technologie nun eine einzigartige kristalline Verdichtungsmethode, die tief in die Poren und Risse eines bestehenden mineralischen Baustoffs einzieht und dort abdichtet.

Aus einer auf die offene Kapillar- und Porenstruktur aufgebrachten Trägerschicht diffundieren XYPEX- Kristallbildungsstoffe in das durchfeuchtete Bauteil. Ohne Injektionsdruck, allein durch den Prozess der Osmose (Konzentrationsausgleich), verteilt sich XYPEX über das Medium Wasser und dringt auf diese Weise tief in das Bauteil ein. Dieser Diffusionsprozess verteilt die Wirkstoffe so wirksam, dass Betonbauteile durch die einsetzende Kristallisation im Schnitt nach 4 Wochen 5 cm, nach einem Jahr über 30 cm tief abgedichtet sind.

Durch die Bildung von nadelförmigen Kristallen mit einem Durchmesser von nur 2 - 3 µm macht XYPEX die Betonporen für Wasser im flüssigen Aggregatzustand undurchlässig.
Die XYPEX-Wirkstoffe haben bei diesem Kristallbildungsprozess die Funktion eines Katalysators, die Kristalle selbst bestehen fast vollständig aus Wasser und Zement bzw. Nebenprodukten der Zementhydratation oder anderen im Beton enthaltenen und chemisch ähnlichen Stoffen. Die entstehenden Mikrokristallformationen werden so zu einem integrierten Bestandteil des Betons und können selbst durch hohen Wasserdruck weder ausgespült noch aufgelöst werden. Wasserundurchlässigkeitstests sind bis zu einem Druck von 600 m Wassersäule erfolgreich durchgeführt worden. Einen Eindruck von der Leistungsfähigkeit von XYPEX in Bezug auf die Beständigkeit von Betonen liefern sicherlich folgende Bilder:

Wie bereits anfangs erwähnt stellt die Oberflächenbeschichtung für Ihren Anwendungsfall die einzige Alternative dar. Obwohl es hier verschiedenste Systeme von mineralischen bis kunststoffbasierten Produkten gibt, bleiben die Vorteile von XYPEX in den meisten Fällen identisch:

  • XYPEX dichtet gegen Wasser ab und schützt Bauten insgesamt, nicht nur die Oberfläche.

  • XYPEX ist keine Beschichtung, sondern wird integrierter Bestandteil des Betons.

  • Auch wenn die aufgebrachten Trägerschichten vom Beton durch mechanische Beschädigungen oder durch Abwitterung oberflächlich abgelöst werden, bleibt der Beton durch seine innere Gefügedichtigkeit geschützt.

  • XYPEX bleibt aktiv. Die Kristallstruktur garantiert so eine dauerhaft schützende Wirkung, selbst bei erneuten Haarrissen.

  • XYPEX kann auf das feuchte Bauteil aufgebracht werden.

  • XYPEX kann im Gegensatz zu Beschichtungen bei einer so genannten Negativbelastung von drückendem oder kapillar aufsteigendem Wasser nicht abgelöst werden. Die Gefahr der osmotischen Blasenbildung besteht nicht.

  • XYPEX ist rein mineralisch und ungiftig (Trinkwasserzulassung).

  • XYPEX ist kostengünstig und einfach zu verarbeiten.

Vor der Säurelagerung

Vor der Säurelagerung

Nach 5 Wochen

Nach 5 Wochen

Nach 100 Tagen

Nach 100 Tagen

„Resistance to Acid Attack“/Säurebeständigkeit, IWATE University Technical Report, Morioka,
Japan CHEM-102 Mit XYPEX behandelter Mörtel und unbehandelte Mörtel wurden nach 100-tägiger Behandlung mit 5%iger H2SO4-Lösung einer Messung auf ihre Säurebeständigkeit unterzogen. Durch XYPEX konnte die Betonabtragung auf 1/8 im Vergleich zu den Referenzprüfkörpern vermindert werden.

Wir hoffen, Ihnen mit diesen Erläuterungen zur Wirkungsweise von XYPEX in Bezug auf die Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen wesentliche Fragen bei Wahl des für Ihren Anwendungsfall einzusetzenden Sanierungssystems beantwortet zu haben.