UHFB für die Instandsetzung und den Schutz von Betonoberflächen vor Hydroabrasion

Wasserbauwerke aus Stahlbeton zeigen Schäden infolge Hydroabrasion und Alkali‐Kieselsäure‐Reaktion (AKR). Eine effiziente Instandsetzung dieser Schäden gelingt mit dem neuartigen ultrahochleistungsfähigen, zementgebundenen Faserverbundbaustoff UHFB (auch UHPC genannt). UHFB wird in relativ dünnen Schichten auf exponierte Betonoberflächen aufgetragen mit dem Ziel, die für Wasserbauwerke typischen Betonschäden dauerhaft instand zu setzen und den Stahlbeton zu schützen. Dadurch können Wasserbauwerke für eine lange weitere Nutzungsdauer ertüchtigt werden. In der Schweiz wird die UHFB‐Technologie seit 20 Jahren vorwiegend für die Erhaltung von Brücken und Hochbauten eingesetzt. Erste Anwendungen für die Instandsetzung von Wasserbauwerken wurden bereits ausgeführt. In diesem Aufsatz wird zunächst das hydromechanische Abrasionsverhalten von UHFB anhand von Versuchen im Labor beschrieben und mit Beton verglichen. Danach werden zwei Wasserbauwerke, eine Flussschwelle und das Turbinenhaus eines Wasserkraftwerks, beschrieben, deren Betonoberflächen vor zehn resp. zwei Jahren mit einer UHFB‐Schicht geschützt wurden. Erste Erkenntnisse liegen vor, wie sich die UHFB‐Schutzschicht im Fall der Flussschwelle bewährt hat.

Hydraulic structures made of reinforced concrete show damage as a result of hydroabrasion and alkali‐silica reaction. This damage can be repaired efficiently using the novel ultra‐high‐performance, fiber reinforced cementitious composite material UHPFRC (also called UHPC). UHPFRC is applied in relatively thin layers to exposed concrete surfaces with the aim of permanently repairing the concrete damage typical of hydraulic structures and protecting the reinforced concrete. This means that hydraulic structures can be strengthened for a long, continued service life. In Switzerland, the UHPFRC technology has been used for 20 years primarily for the maintenance of bridges and buildings. First applications for the rehabilitation and protection of hydraulic structures were already carried out. In this article, the hydro‐mechanical abrasion behavior of UHPFRC is first described by means of laboratory tests and compared with concrete. Two hydraulic structures, a river weir and the turbine house of a hydroelectric power plant, are then described with concrete surfaces that were rehabilitated and protected with a UHPFRC layer ten resp. two years ago. First findings are available as to how the UHPFRC protective layer has proven itself in the case of the river weir.