Betonbodenbeschichtung

Anforderungen an den Industrieboden

Beton ist saugend, porös, alkalisch (pH > 12 im frischen Beton) und neigt zu Ausblühungen. Der Schutzfilm soll hohe Abriebfestigkeit (DIN EN 13892-3, Prüfmethode nach Böhme), Rutschhemmung (R-Gruppen), Beständigkeit gegen Chemikalien (Öle, Säuren, Laugen, Reinigungsmittel), gute Reinigungsfähigkeit sowie Haftung auf dem alkalischen Untergrund bieten. In Produktionshallen kommt Druckbelastbarkeit durch Gabelstapler hinzu: Der Betonuntergrund muss mindestens 25 N/mm² Druckfestigkeit aufweisen (Festigkeitsklasse C20/25) — das ist die allgemeine Untergrenze für die Beschichtbarkeit, nicht das Planungsziel. Für stark befahrene Industrieböden wird planerisch mindestens C25/30 vorgesehen, bei hohem Verschleiß (Verschleißklassen XM2/XM3) entsprechend höher. In der Lebensmittelindustrie kommt die Eignung für Lebensmittelkontakt und hygienische Reinigbarkeit hinzu; die Trinkwasserbewertung (KTW-BWGL, DVGW W 270) gilt dagegen für Beschichtungen im Trinkwasserkontakt.

Warum wässriges 2K-Epoxid

Wässrige 2K-Epoxidharze (EP-Dispersionen) verbinden die Stärken des Epoxids — ausgezeichnete Haftung auf Beton, hohe Chemikalien- und Abriebbeständigkeit, gute Druckfestigkeit — mit niedrigem Lösemittelgehalt (VOC < 50 g/L, weit unter den Grenzwerten; Chlorkautschuk > 500 g/L). Keine HCl-Abspaltung, kein Risiko toxischer Zersetzungsprodukte bei thermischer Belastung. Nachteile: längere Durchhärtung als beim physikalisch trocknenden Chlorkautschuk, höherer Preis, kein Anlösen und kein Überlackieren ohne Vorbehandlung.

Bindemittel und Härter

Komponente A ist eine wässrige Epoxidharzdispersion (meist Bisphenol-A/F-basiert, Epoxidäquivalentmasse 180–220 g/Äq., ca. 50–65 % Feststoff in Wasser). Komponente B ist ein wasserverdünnbarer oder selbstemulgierender Polyamin-Härter — entweder aliphatische Polyamine (kurze Topfzeit, gute Chemikalienbeständigkeit) oder Polyamidoamine (längere Topfzeit, bessere Flexibilität, weniger blushing). Mischungsverhältnis stöchiometrisch aus der NH-Äquivalentmasse des Härters (AHEW) und der Epoxidäquivalentmasse des Harzes (EEW) berechnen; das Massenverhältnis Härter zu Harz ist AHEW/EEW (siehe L-28, L-29). Topfzeit typisch 30–60 Minuten bei 20 °C.

Dreistufiger Systemaufbau

1. Tiefgrund (Primer, 50–80 µm nass): wässriger Epoxid-Tiefgrund, niedrigviskos (50–100 mPas), festkörperarm (~30 %), dringt in den Beton ein, verfestigt den Untergrund und sperrt Alkalität ab. Verhindert, dass Feuchtigkeit von unten die Haftung zerstört.
2. Grundierung/Zwischenbeschichtung (200–400 µm nass): wässriger 2K-EP-Lack, deckend, gefüllt (Quarzmehl, Bariumsulfat), schließt die Poren, egalisiert den Untergrund. Pigmentierung je nach Anforderung.
3. Versiegelung (150–200 µm nass): transparenter oder gefärbter 2K-EP-Klarlack oder Polyurethan-Klarlack (UV-stabiler), abriebfest, leicht zu reinigen, ggf. mit Quarzsand-Einstreuung für Rutschfestigkeit (Klasse R11–R12).

Untergrundvorbereitung

Betonfeuchte max. 4 % (CM-Messung); frischer Beton mind. 28 Tage aushärten lassen. Oberflächenzugfestigkeit ≥ 1,5 N/mm² (Abreißversuch DIN EN 1542). Mechanische Vorbehandlung: Kugelstrahlen oder Diamantschleifen entfernt Zementleim, öffnet Poren. Chemische Vorbehandlung (Fluatierung) für besonders alkalische Böden. Ausblühungen und Altbeschichtungen vollständig entfernen — der häufigste Delaminationsgrund sind Verunreinigungen oder Restfeuchte.

Prüfungen und Nachweis

Abrieb nach DIN EN 13892-3 (Böhme-Scheibe), Druckfestigkeit des Untergrundes, Haftfestigkeit (Abreißversuch ≥ 1,5 N/mm²), Chemikalienbeständigkeit (Lagerversuche in Öl, Säure, Lauge), Rutschhemmung (Bewertungsgruppen R 9 bis R 13; ermittelt im Begehungsverfahren auf der schiefen Ebene mit Schuhwerk nach DIN EN 16165 Anhang B — die frühere DIN 51130 ist damit abgelöst, Altprüfzeugnisse bleiben gültig. Die Zuordnung der R-Gruppen zu Arbeitsbereichen regelt ASR A1.5 Anhang 2, früher DGUV Regel 108-003/BGR 181. Das Pendelverfahren nach DIN EN 16165 Anhang C dient der Kontrollmessung am verlegten Boden). Schichtdicke nass und trocken messen.

Umwelt und Sicherheit

Epoxid-Härter (Amine/Polyamine) sind sensibilisierend und reizend — Haut- und Augenschutz, Handschuhe (Nitril, nicht Latex). Auch das ungehärtete Epoxidharz selbst ist hautreizend und hautsensibilisierend (H315, H317, H319, H411; nach der IFA-EIS-Liste stark sensibilisierend) — Hautkontakt mit beiden Komponenten vermeiden, nicht nur mit dem Härter. Erst der vollständig ausgehärtete Film ist weitgehend inert. Abluft beim Auftragen für die Amine beachten.

Lösemittelfreier 2K-PUR-Bodenbelag (selbstverlaufend)

Für Betonfußböden im Innenbereich bieten lösemittelfreie 2K-PUR-Systeme mit aromatischem Isocyanat eine wirtschaftliche Alternative zu wässrigen Systemen (praktisch ohne VOC; es gibt keine Ablüftphase, wohl aber eine chemische Aushärtezeit). Aus Müller/Poth, Tab. IV-1.1:

Komponente A                Gew.-%
Polyol Desmophen 1150        37,3   (Polyether/ester, 5 % OH, OH-Äqw. 340)
Ricinusöl 50 % / Baylith     7,4   (Trockenmittel)
Schwerspat                   32,4
Pigmentgemisch                4,9
Summe A                      82,0

Komponente B                Gew.-%
Desmodur VL (31,5 % NCO)     18,0   (aromatisches Polyisocyanat, MDI-Basis)

Gesamtsumme A + B           100,0
NCO:OH ≈ 1,1 — nachgerechnet: NCO 18,0 g · 0,315 / 42,02 g/mol = 0,135 Äq.;
OH 37,3 g / 340 g/Äq. = 0,110 Äq. aus dem Polyol plus rund 0,011 Äq. aus dem
Ricinusöl der Trockenmittelpaste (3,7 g, OH-Zahl rund 160 mg KOH/g) = 0,121 Äq.
→ 1,12 (Müller/Poth: 1,13). Ohne den Ricinusöl-Beitrag käme man fälschlich auf 1,23.
Lösemittelfrei; selbstverlaufend.
P/B = (32,4 + 4,9) : (37,3 + 7,4 + 18,0) = 0,6 : 1.

Hinweis: Aromatische Isocyanate (MDI) vergilben unter UV — nur für UV-geschützte Innenböden geeignet, nicht für Außenbereiche. Applikation durch Gießen und Rollen.
Quelle: Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur, Tab. IV-1.1.

Lösemittelarmes 2K-EP-Bodensystem (gefüllt, Quarzmehl)

Lösemittelarme 2K-EP-Systeme erzielen maximale Füllstoffdichte und exzellente Chemikalienbeständigkeit; Benzylalkohol wirkt als nichtreaktiver Verdünner, Weichmacher und Härtungsbeschleuniger — er wird nicht in das Netzwerk eingebaut und ist mit einem Siedepunkt von 205 °C VOC-relevant. Echte Reaktivverdünner für Epoxide sind Glycidylether. Aus Müller/Poth, Tab. IV-1.2:

Komponente A                             Gew.-%
EP-Harz flüssig, D.E.R. 3531 (Dow)       42,0   (EP-Wert 0,52; Äqw. 193 g/Äq.)
Pigment                                   5,0
Quarzmehl Sikron SF 300 (d50 = 10 µm)    49,0
Entschäumer (Byk A530 + Efka 2020)        2,0
Benzylalkohol (nichtreakt. Verdünner)     2,0
Summe A                                 100,0

Komponente B                             Gew.-%
Polypox H 354 L (cycloaliphatisch,        20,0   (NH-Äqw. 93 g/Äq.)
  lösemittelfrei)

Stöchiometrie: 42 g EP × 0,52 val/100 g = 218 mmol Epoxid; 20 g Amin ÷ 93 g/Äq. = 215 mmol NH → EP:NH ≈ 1,0.
P/B = (5 + 49) : (42 + 2 + 20) = 0,85 : 1.
Applikation: Rollen oder Rakel. Topfzeit bei 20 °C laut TDS beachten.
Quelle: Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur, Tab. IV-1.2.

Merksatz