Silicone für den Bau

Die Einsatzmöglichkeiten von Siliconen beim Bauen sind sehr vielfältig. Sie reichen von Fugendichtungen über Hydrophobierung von Ytongsteinen, Zusätze für Anstrichfarben bis hin zur effektiven Wärmeisolation und damit verbundenen Energieeinsparungen. Darüber hinaus finden sie auch Anwendung, wenn es darum geht, bereits geschädigte Bausubstanzen vor weiterer Beeinträchtigung zu schützen. Dies soll an folgendem Beispiel verdeutlicht werden:

Silicone beim Bautenschutz

Auf dem folgenden Bild ist ein Abschnitt der Fürstenlandbrücke im schweizerischen St. Gallen zu sehen. Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit und der Einsatz von Streusalz führten dazu, dass das Stahlskelett der Brücke zu korrodieren begann, was an der rostfarbenen Ausscheidung an der Betonoberfläche gut zu erkennen ist. Zum Teil platzte der Beton sogar ab, wodurch die Sicherheit dieser Überführung auf Dauer in Frage gestellt werden musste.

Um diesem Problem der Verwitterung zu begegnen, wurde die gesamte Betonoberfläche mit SILRES^® BS behandelt. Ihr Wirkstoff ist iso-Octyltriethoxysilan (Gehalt: 80 %). Die übrigen 20 % bestehen im Wesentlichen aus Wasser, wodurch ein tiefes Eindringen des Wirkstoffes in den Beton gewährleistet wird. Zudem ist das Wasser zur Ausbildung des hydrophobierenden Siliconharz-Netzwerkes notwendig. Das Siliconharz gewährleistet ausreichenden Schutz für die Poren und Kapillaren des Betons. Bei diesem Hydrophobierungsverfahren ist nur ein einziger Arbeitsschritt erforderlich, nämlich das Auftragen der SILRES^® BS.

Auf den folgenden drei Bildern lässt sich ein anschaulicher Eindruck von der Wirkungsweise der SILRES^® BS gewinnen:

Bild 1: Die Creme wird auf die Oberfläche des Betonobjektes aufgetragen. Sie hebt sich durch ihre weiße Farbe optisch von dem unbehandelten Beton ab, womit ein gleichmäßiges Auftragen leicht ermöglicht wird.

Bild 2: Bereits nach geringer Zeit ist sie so weit in den Stein eingezogen, dass man sie kaum noch erkennen kann.

Bild 3: Nach etwa zwei Stunden ist von der weißfarbenen Creme nichts mehr zu sehen und der Beton hat nahezu sein typisches Aussehen wieder angenommen, wobei er aber nun optimal gegen Korrosion geschützt ist. Es genügen bereits 200 g der Creme, um die Wasseraufnahme des Betons noch in 3 mm Tiefe um mehr als 80 % zu reduzieren. Neben der Behandlung bereits geschädigter Betonbauten, läßt sich dieses Verfahren selbstverständlich auch prophylaktisch bei Neubauten einsetzen.

- Siehe dazu auch: Experiment "Hydrophobierende Eigenschaften von Siliconölen", Experiment "Silicone im Bautenschutz", Video (als wmv oder als mov) und Flash-Animation.

Einsatzgebiete von Siliconen beim Hausbau

Einen Eindruck darüber, an welchen Stellen eines Baus überall Silicone verwendet werden, bietet das nachstehende Bild mit den seitlichen Informationen:

Wie dem Bild und den Erläuterungen zu entnehmen ist, finden Silicone am Bau hauptsächlich Anwendungen im Bereich der Imprägnierung, der Verklebung und der Versiegelung. Dadurch sind die entsprechenden Bauteile optimal vor Nässe und der damit verbundenen Verwitterung geschützt.

Verfugungen und Dichtungen

Eine breite Anwendung finden Silicone beim Verkleben, Verdichten und Verfugen. Siliconkautschuk fängt Bewegungen auf, die zwischen Glasplatten und Aluminiumrahmen an modernen Bauten durch Wind und Temperaturänderungen verursacht werden (vgl. Structral Glazing im Bild oben). Infolge von thermischen Schwankungen, Baustoffschwund, feuchtigkeitsbedingten Einflüssen sowie mechanischen Schwankungen sind auch Mauerwerke stetig Spannungen und Bewegungen ausgesetzt. Deshalb ist es unerlässlich, bei der Auswahl des Fugenmaterials auf seine deformationsmechanischen Eigenschaften zu achten.

Beispiele für Structural Glazing in der modernen Architektur:

Isolierende Lichtfolien aus GENIOMER^® dienen zur Schallisolierung von Laminatgläsern an Gebäuden. Da GENIOMER^® Licht leitet, sind auch indirekte Beleuchtungseffekte in Fenstern möglich.

In der obigen Abbildung ist das Deformationsverhalten von elastischen und plastischen Dichtstoffen wiedergegeben:

Das Anwendungsprofil einer Fuge ist von dem mehr plastischen bzw. elastischen Verhalten des Fugenmaterials abhängig. Bei zu plastischen Materialien erfolgt aufgrund des Kaugummieffektes ein Kohäsionsriss, während bei zu elastischen Materialien ein Adhäsionsriß erfolgen kann. Hier entsteht eine starke Zugkraft an den Flanken der Fuge.

Um die oben aufgeführten Fugenrisse zu vermeiden, verwendet man Zwischenstufen von Fugenmassen mit elastischem bzw. plastischem Verhalten. Dazu eignen sich Silicone hervorragend. Zum Einsatz gelangen Polysiloxane, die entweder durch Luftfeuchtigkeit oder Zugabe einer Vernetzerkomponente vernetzt werden. Ein weiterer Vorteil von Siliconen liegt in der hohen Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen, Chemikalien sowie Strahlung. Zudem sind diese Materialien sicher und unkompliziert bei der Auftragung zu handhaben.

Silicone und Wärmeisolierung

Bei der Wärmeisolierung kommen Silicone auf zweierlei Arten zum Einsatz.

Zum einen sinkt der Wärmedurchlasswiderstand von Materialien, wenn sie Feuchtigkeit aufnehmen. Durch entsprechende Hydrophobierungen der Baumaterialien mit Siliconkomponenten wie der oben bereits erwähnten SILRES^® BS wird die Wasseraufnahme erheblich herabgesetzt. Folglich wird der Wärmedurchlasswiderstand kaum absinken, wodurch eine entsprechende Isolierung gewährleistet ist.
Zum anderen zeichnen sich Siliconschäume durch ihre hervorragende Wärmeisolierung aus, weshalb sie breite Anwendung auf diesem Gebiet finden. Besonders häufig sind sie als Ummantelung bei Fernheizrohren anzutreffen. Ebenfalls sollen hier kurz die schwerbrennbaren Siliconkautschukschäume erwähnt werden, die an entsprechenden Stellen aus Sicherheitsgründen eingesetzt werden.

Der umweltfreundliche Montageschaum bleibt dank GENIOSIL^® maßstabil. Er quillt nicht nach und schrumpft nicht. In kratzfesten Arbeitsplatten für Küchen dient GENIOSIL^® als Haftvermittler zwischen einem anorganischen Mineral und den organischen ungesättigten Polyesterharzen.

Silicone werden auch beim Bau bzw. beim Sanieren von Straßen eingesetzt. Ein Beispiel dafür ist WACKER BS^® Drysoil, eine Mischung aus verschiedenen Siliconen, die das Eindingen von Wasser in den Unterbau von Straßen verhindern. Auf den folgenden Bildern ist dargestellt, wie die Sanierung einer von Wasser und Frost stark geschädigten Straße erfolgt.