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Makellos auf Schritt und Tritt

Betonböden sind schick aber empfindlich. Eine Imprägnierung mit einem Bindemittel wie SILRES® BS 6920 schützt zuverlässig vor Flecken und Abrieb und veredelt die Oberfläche ästhetisch.

Betonböden haben in den letzten 30 Jahren einen Imagewechsel durchlaufen. Wurden sie früher vorzugsweise in Garagen, Lagerhäusern und Fabrikhallen verwendet, hielten sie seit den 1980er-Jahren auch Einzug in die moderne Innenarchitektur: Hochwertig verarbeitete Beton- und zementgebundene Fließestrichböden, die geschliffen und poliert sind, gelten heute als schick. Sie zieren Ausstellungs- und Verkaufsräume, Einkaufspassagen, Bistros und Museen. Selbst mancher Villen-Bauherr setzt in Küche und Wohnzimmer auf den puristisch-edlen Look eines Betonbodens.

Harter Look, empfindlicher Kern

Allerdings: Betonböden und zementgebundene Estriche sind aufgrund ihrer porösen Oberfläche weniger abriebfest, als sie erscheinen. Von häufig begangenen oder befahrenen Betonböden kann Material abgetragen werden, das sich später als Staub auf Objekte in der Umgebung absetzt. Bei starker Beanspruchung über längere Zeiträume wird der Boden sogar brüchig. Wegen ihrer Porosität saugt die ungeschützte Oberfläche zudem verschüttete Getränke, Motoröl oder andere Flüssigkeiten auf. Die Folge: unansehnliche Flecken, die sich nicht mehr entfernen lassen.

Schutz vor Abrieb und Flecken

Um dem vorzubeugen, werden Beton- und Estrichböden in der Regel gegen Verschmutzung und Abrieb geschützt. Die chemische Industrie hat hierfür verschiedene Imprägniermittel entwickelt. Weit verbreitet sind wasserbasierte Systeme auf Basis von Silikaten und lösemittelbasierte Imprägnierungen, die auf Silan setzen. Bei der Imprägnierung dringen flüssige Präparate tief in die offenen Poren ein und füllen diese teilweise oder vollständig aus. Hat sich das Mittel verfestigt, können flüssige Substanzen nicht in die behandelte Oberfläche einziehen. Vielmehr sollen diese sich einfach abwischen lassen und keine sichtbaren Spuren hinterlassen.

Viele Mittel stoßen an ihre Grenzen

Viele Imprägniermittel stoßen allerdings schon bei alltäglichen Verschmutzungen an ihre Grenzen: WACKER Chemiker Dr. Udo Anders hat die Wirksamkeit einiger handelsüblicher Betonbodenimprägniermittel getestet und festgestellt, dass vor allem silikat-, aber auch silanbasierte Mittel für viele Anwendungen nur einen sehr begrenzten Fleckschutz bieten – selbst bei alltäglichen Verschmutzungen. Was aber nützt eine Imprägnierung, die bei Ketchup, Senf, Rotwein oder Cola versagt? Trotz der Imprägnierung muss der Boden in solchen Fällen mit großem Aufwand sauber gehalten werden, um ein ansprechendes Aussehen zu bewahren. Aus toxikologischen und aus Umweltschutzgründen strebt die Baustoffindustrie zudem an, lösemittelhaltige Systeme zu vermeiden.

Die Lösung: Schutz durch alpha-Silan

Eine Antwort gibt Dr. Udo Anders mit SILRES® BS 6920. Das Bindemittel für Betonimprägnierungen beruht auf der alpha-Silan-Technologie von WACKER und verbindet herausragenden Fleckenschutz mit hoher mechanischer Belastbarkeit. Wie alle silanterminierten Polymere ist SILRES® BS 6920 vernetzungsfähig: Feuchtigkeit setzt die Bildung eines Siloxannetzwerks in Gang. Infolge der WACKER eigenen alpha-Silan-Technologie genügt die Gegenwart eines Aminosilan-Katalysators, um eine hinreichend schnelle Vernetzung zu erreichen.

Engmaschiges Netzwerk

Tests zeigen, dass SILRES® BS 6920 offenporige Substrate auch vor hartnäckigen Verunreinigungen effektiv schützt. Rotwein, Kaffee oder Öl lassen sich sogar nach Stunden ohne Fleckenbildung abwischen.

Die WACKER Entwickler haben das neue Polymer für den Einsatz in Betonimprägniermitteln maßgeschneidert. Die Silanbausteine wurden so modifiziert, dass SILRES® BS 6920 bei der Aushärtung ein besonders engmaschig verknüpftes Netzwerk aus quarzähnlichen Struktureinheiten bildet. Auch die Länge der Polyetherketten wurde eingestellt. Als Folge dieser Optimierungen hat das neue Bindemittel eine niedrige Viskosität – es ist in etwa so dünnflüssig wie Olivenöl, dringt tief in die Poren des Betonbodens ein, füllt diese mehr oder weniger vollständig aus und vernetzt zu einem harten Material. Wasser- oder ölhaltige Flüssigkeiten können nicht mehr in den behandelten Boden eindringen und eine bleibende Farbveränderung auslösen, wenn sie im Laufe des Tages abgewischt werden. Die mechanische Verstärkung des Substrats erhöht zugleich die Abriebfestigkeit. Sollte die Oberfläche hohen UV-Belastungen ausgesetzt werden, kann das auf SILRES® BS 6920 basierende Imprägniermittel mit UV-Stabilisatoren ausgestattet werden.

Mit SILRES® BS 6920 kann die Baustoffindustrie problemlos einkomponentige Imprägniermittel mit hoher Abriebfestigkeit für Beton- und Estrichböden herstellen.

Dr. Udo Anders

Vielfältige Möglichkeiten

„Mit SILRES® BS 6920 kann die Baustoffindustrie problemlos einkomponentige Imprägniermittel mit hoher Abriebfestigkeit für Beton- und Estrichböden herstellen“, sagt Dr. Udo Anders. Das Bindemittel selbst ist lösemittelfrei und lässt sich wegen seiner niedrigen Viskosität auch ohne Zusätze weiterverarbeiten, kann aber bei Bedarf mit Lösemitteln verdünnt werden. Möglich werden auf diese Weise transparente Imprägnierungen, die dem Betonboden eine glänzende und polierbare Oberfläche verleihen, sogar bei rauen Oberflächen. Der Formulierer kann aber auch Mattierungsmittel, Pigmente oder verstärkende Füllstoffe einmischen und dann die Viskosität durch Zugabe eines Lösemittels verringern. Geht er so vor, erzeugt das Präparat eine dünne Beschichtung mit matter Oberfläche.

Einfacher Auftrag

Die Anwendung ist denkbar einfach: Die Imprägniermittel sind einkomponentig und lassen sich mit einem Wischmopp oder einer Walze auftragen oder mit einem Airless-Spritzgerät aufsprühen. Bei stark porösen und saugfähigen Böden empfiehlt sich ein zweimaliger Auftrag: Beim ersten Auftrag zieht das Mittel in den Boden ein, der zweite Auftrag verringert die Oberflächenrauigkeit durch Filmbildung, wobei die Dicke des Films typischerweise bei ungefähr 50 bis 100 Gramm pro Quadratmeter liegt. Nach vierundzwanzig Stunden ist der Boden begehbar und kann – falls gewünscht – poliert werden.

Wirksamer Schutz vor Flecken

Besonders beeindruckend sind auch die Anti-Staining-Eigenschaften, die eine Imprägnierung mit SILRES® BS 6920 bewirkt. Dr. Udo Anders hat in seinem Burghausener Labor die Fleckschutzwirkung von SILRES® BS 6920 auf zementgebundenen Testplatten mit der Wirkung von Imprägniermitteln auf Silikat- oder Silanbasis verglichen. Sein Ergebnis ist eindeutig: „Bei der Silikatimprägnierung hinterließen vierzehn von zwanzig Testsubstanzen bleibende Flecken, bei der Silanimprägnierung sieben, bei SILRES® BS 6920 dagegen nur drei.“

SILRES® BS 6920 ist somit das Bindemittel der Wahl, wenn mit starken Belastungen durch Speisen, Reifenspuren, Begehen oder Befahren zu rechnen ist und sich der Boden stets mühelos reinigen lassen soll. Die Anwendungsmöglichkeiten von Imprägniermitteln, die mit diesem silanterminierten Bindemittel hergestellt werden, reichen von Parkhäusern, Autowerkstätten, Bahnhofsgebäuden und Logistikzentren über Ausstellungs- und Verkaufsräume, Gastronomiebereiche, Veranstaltungs- und Messehallen bis hin zu Museen und Wohnhäusern.

Behandlung von Bodenoberflächen

Imprägnierung

Eine durchtränkte Behandlung von festen, porösen Stoffen mit gelösten, emulgierten oder dispergierten Substanzen. Die Poren werden teilweise oder vollständig gefüllt.

Beschichtung

Dünne Beschichtung von Werkstoffen, um ein Eindringen oder Entweichen von Substanzen zu verhindern. Poren werden auch in mehreren Schichten nicht gefüllt.

Betonimprägnierung

Nach der Norm DIN EN 1504-2 ist die Betonimprägnierung eine Behandlung, bei der die Poren des Betons teilweise oder vollständig gefüllt werden. Abhängig von der Saugfähigkeit des Betons und der aufgetragenen Menge des zur Behandlung eingesetzten Präparats entsteht zusätzlich ein hauchdünner, ungleichmäßiger Film auf der Betonoberfläche. Von einer Beschichtung spricht man hingegen, wenn das Behandlungsmittel nicht in die Poren eindringt, sondern auf der Oberfläche verbleibt, dort fest haftet und einen geschlossenen Film bildet, der auch die Poren überdeckt. Bei einer Beschichtung hat der Film in der Regel eine Dicke von 0,1 bis 5,0 Millimeter. Präparate auf Basis von SILRES® BS 6920, die keine Feststoffe enthalten, ergeben in der Regel Imprägnierungen. Ein Zusatz von Feststoffen verhindert, dass das Präparat tief in die Poren eindringt. In solchen Fällen entsteht eine dünne Beschichtung.

Die alpha-Silan-Technologie von WACKER

In den frühen 2000er-Jahren entwickelte WACKER organofunktionelle Alkoxysilane, die an organische Polymere ankoppeln können und sich zugleich durch eine außerordentlich hohe Reaktivität gegenüber Feuchtigkeit auszeichnen. Die Ursache der Reaktivität liegt in der Struktur dieser Silane: Einer der vier Bindungspartner des Siliciumatoms ist eine stickstoffhaltige organische Gruppe, deren Stickstoffatom über eine Methylenbrücke an das Siliciumatom gebunden ist. Diese kurze Brücke schafft genau den Abstand zwischen beiden Atomen, der notwendig ist, damit das Stickstoffatom die Abspaltung der Alkoxygruppen vom Siliciumatom erleichtern und damit die Reaktion mit Wassermolekülen beschleunigen kann. Silane dieser Art werden als alpha-Silane bezeichnet – im Unterschied zu solchen mit der wesentlich längeren Propylenbrücke, den sogenannten gamma-Silanen. Der reaktionsbeschleunigende Effekt ist bei den alpha-Silanen so groß, dass sie etwa 100- bis 1.000-mal so schnell wie die entsprechenden gamma-Silane reagieren.

Diese hohe Reaktivität bleibt auch erhalten, wenn das alpha-Silan an ein organisches Polymer angekoppelt wird. Bei den alpha-Silan-terminierten Polyethern hat WACKER die Ankopplung bereits durchgeführt, wodurch das Polymer vernetzungsfähig wird: Die Reaktion mit Feuchtigkeit führt zu einem Siloxannetzwerk. WACKER bietet aber auch alpha-Silane an, die nicht an ein Polymer gebunden sind. Die gesamte Produktpalette der alpha-Silane und der alpha-Silan-terminierten Polymere sowie das chemisch-technische Know-how rund um diese Verbindungen bezeichnet WACKER als alpha-Silan-Technologie.

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