Strukturelle Verstärkung

Mapei-Lösungen

Die Kantonsschule Olten wurde instand gesetzt.

Strukturelle Verstärkung mit Carboplate-System.

Beim Umbau eines Einfamilienhauses in Rüschlikon wurden die Decken und Böden mit Carboplate-Lamellen verstärkt.

Ab den 1990er-Jahren hat die Wohnbautätigkeit in der Schweiz stark an Fahrt gewonnen: Im Zeitraum von 1990 bis 2019 stieg die Anzahl der Gebäude mit Wohnnutzung um rund ein Drittel auf 1,8 Millionen. Die übrigen zwei Drittel des Gebäudeparks sind älter als 40 Jahre, ca. 30 Prozent davon wurden gar vor 1945 gebaut.

Doch nicht nur die Neubautätigkeit hat stark zugenommen. Seit 1980 haben sich die Investitionen in die Renovation von Gebäuden in etwa verdreifacht. Die verschiedenen Bauteile eines Gebäudes haben eine unterschiedlich lange Lebenserwartung. Regelmässige Unterhalts- und Sanierungsmassnahmen sind daher unerlässlich, um den Wert der Immobilie zu erhalten oder zu steigern und die Anforderungen an den Umweltschutz zu erfüllen. Vor einer Sanierung werden u. a. der bauliche Zustand des Gebäudes, der Energieverbrauch und CO₂-Ausstoss sowie weitere Aspekte wie Statik, Brandschutz und Denkmalpflege analysiert.

Wird ein Gebäude komplett renoviert, muss auch die Statik der Struktur überprüft werden. Die Schweizer SIA-Normen weisen heute höhere Anforderungen an die Nutzlasten, den Tragwiderstand und die Gebrauchstauglichkeit der Tragelemente aus als beim Bau des Gebäudes. Auch wenn die Schweiz mit Ausnahme der Region Basel und des Wallis kein Erdbebenrisikogebiet ist, muss jedes Gebäude einen minimalen Widerstand gegen diese Einwirkung vorweisen. Erfüllt das Gebäude die Vorgaben an die Erdbebensicherheit nicht, muss die Tragstruktur ertüchtigt werden. Neben der Erdbebensicherheit können auch die Beschädigung der verwendeten Baumaterialien, die Nutzungsänderung eines Bauwerks und die Erhöhung der auf das Bauwerk einwirkenden Lasten eine strukturelle Verstärkung notwendig machen.

Mapei hat jahrzehntelange Erfahrung in der strukturellen Verstärkung von Gebäuden. Geprägt durch die schweren Erdbeben in Italien – 1997 in Assisi, 2009 in L’Aquila und 2016 in Amatrice – entwickelte Mapei in Zusammenarbeit mit internationalen Universitäten umfassende Verstärkungssysteme für jede Art von Anforderung.

FRP-System

Faserverstärkte Polymere, besser bekannt als FRP, sind Verbundwerkstoffe mit einer organischen Polymermatrix (Epoxidharz). Damit wird ein langes, kontinuierliches Verstärkungsmaterial aus hochfesten Fasern imprägniert. Dieses System wird wiederum in zwei Kategorien unterteilt:

MapeWrap-System: ein strukturelles Verstärkungssystem aus hochfestem Carbon-, Glas- oder Basaltfasergewebe mit hohem Elastizitätsmodul und Epoxidharzen zur Imprägnierung und Verklebung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verstärkungssystemen lassen sich die
MapeWrap-Verstärkungsfasern in die effektiven Spannungsrichtungen ausrichten und dosieren.
Carboplate-System: ein Strukturverstärkungssystem aus pultrudierten, hochfesten und mit Epoxidharz vorimprägnierten Kohlefaserlamellen. Das System kann mit verschiedenen Lamellentypen (Carboplate) realisiert werden, die sich in ihrem Elastizitätsmodul und ihren Abmessungen unterscheiden.

FRG-System

Die verschiedenen FRG-Systeme (Fibre Reinforced Grout) bestehen aus einer anorganischen Matrix (Mörtel), in die Verstärkungsfasern in Form von Gewebe eingebettet sind. Dabei werden zwei Kategorien unterschieden:

CRM-Systeme: Sie umfassen Mörtel, die in einer Dicke von 3 bis 4 cm aufgetragen werden können. Damit lassen sich, kombiniert mit Glasfasernetzen, selbst sehr unregelmässige Mauerwerke abdecken.
FRCM-Systeme: Sie bestehen aus speziellen faserverstärkten Mörteln, die in einer Dicke von ca. 1 bis 1,5 cm in Kombination mit verschiedenen Arten von Faserverstärkungsnetzen (Glas, Basalt oder Carbon) aufgetragen werden. Damit lassen sich Masse und Steifigkeit der Bewehrung effektiv reduzieren bei einer gleichzeitig deutlichen Erhöhung der mechanischen Festigkeit. Durch die sehr hohe Haftung der Mörtel auf dem Untergrund wird die Bildung von Querverbindungen vermieden. Wenn eine mechanische Verbindung unabdingbar ist, können die speziellen Anker MapeWrap Fiocco (aus Glasfaser-, Basalt- oder Kohlefaserbefestiger) verwendet werden.

HPC-System

Zur Verstärkung bestehender Strukturen bietet Mapei eine neue Mörtelfamilie aus der Planitop-HPC-Linie an: Zementmörtel, die mit Fasern verstärkt sind und über sehr hohe mechanische Eigenschaften verfügen. Bei der Sanierung des historischen Leuenhofs an der Zürcher Bahnhofstrasse kam der Mörtel Planitop HPC Floor 46 zur strukturellen Verstärkung der Hourdisdecken zum Einsatz – nachzulesen in der Realtà Mapei 14.

MapeWrap EQ System

Zum Erdbebenschutz nichttragender Elemente hat Mapei das MapeWrap EQ System entwickelt. Dieses wirkt wie eine seismische Tapete und verschafft mehr Zeit für Evakuierungsmassnahmen.