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Kanalschachtsanierung ( Teil 2 ) : Beschichtung

1. Reinigung

Bei jeder Beschichtung ist eine ausreichende Untergrundbehandlung die Voraussetzung für einen dauerhaften Erfolg einer Beschichtung. Besonders bei dünneren Beschichtungen unter 15 mm 20 mm kommt dem tragfähigen Untergrund eine sehr hohe Bedeutung zu. Hinweise dazu finden Sie in der Richtlinie von DafSTb.Rili SiB und zukünftig in dem Arbeitsblatt der GSTT über Instandsetzung von begehbaren Abwasserbauwerken. Bei dieser Beschichtung sind Zugfestigkeiten von >1,0 N/mm² erforderlich. Die Druckfestigkeit sollte >20 N / mm² betragen. Der Untergrund darf bei ERGELIT Kombina KS feucht bis naß gem. DafSTb.Rili SiB sein. In der Regel liegt das Korn des Betons frei bzw. sind die Mauerwerkfugen ca. >5 mm tief ausgewaschen. Bei dickeren Beschichtungen im cm Bereich ist bei Schächten bis 1,20 Ø schnell eine statisch teilweise selbsttragende Schicht im Kanalschacht aufgetragen. In diesen Fällen dürfen die Festigkeiten des Untergrundes mit zunehmender Schichtdicke abnehmen. Üblicherweise werden Abwasserschächte durch Wasserhochdruck abgestrahlt. Seltener wird gesandstrahlt. Beim Wasserhochdruckstrahlen ist nicht nur der Druck wichtig, sondern auch die Wassermenge, der Düsenabstand zum Untergrund, die Einwirkdauer, die Wahl der Düse, (Flachstrahl- , Vollstrahl- oder rotierende Vollstrahldüse) und der Zustand der Düse. Der Düsenabstand sollte zwischen 5 10 cm liegen. Bei größeren Abständen fällt die Kraft des Wasserstrahls rapide ab. Auf der IFAT wurde im Rahmen der KS ASS Vorstellung die sogenannte TSSR (Turbo-Schacht-Spezial-Reiniger) vorgestellt.

Hierbei handelt es sich um einen langsam drehenden Düsenbalken, der mit zwei gegenüberliegenden, rotierenden Düsen ausgerüstet ist und mit einer Winde im Schacht langsam auf- und abgefahren wird. Der Abstand zwischen Düse und Schachtwand kann stufenlos zwischen 50 bis 110 cm verstellt werden. Die TSSR wird mit ca. 300 bar und ca. 24 l / min Wasser betrieben. Die Reinigung eines 4 m tiefen Schachtes durch einen Mitarbeiter dauert ca. 45 60 min. Größere Wassermengen und in Verbindung mit Drücken >200 bar führen zu schnelleren Reinigungsergebnissen. Bei Einsatz der TSSR kann der Auftraggeber sicher sein, daß, bei entsprechender Protokollierung, der Untergrund gut gestrahlt wurde.

 


2. Beschichtung

Für die Kanalschachtsanierung wurden schon 1982 einkomponentige Monosystemmörtel entwickelt. Der älteste und seit 1982 in der Praxis bewährte, stammt aus der ERGELIT Kombina KS Reihe. Bei diesem Microbeton sind sämtliche erforderlichen Inhaltsstoffe für gute Haftung, hohe Korrosionsfestigkeit und hohe Dichtigkeit enthalten. Haftbrücken, Füllmörtel und Deckschicht bilden eine Einheit. Bei einer angepaßten Verarbeitungszeit von ca. 45 min. ergibt sich ein Wasserbelastungszeitpunkt von 2 h bei 20 °C oder 4 h bei 10 °C Umgebungstemperatur. Die Haftzugfestigkeit liegt weit bei 1,5 N / mm². Es wurden Haftzugfestigkeiten von 2,5 3,5 N/mm² je nach Untergrund gemessen. Aufgrund der Kleber im Mörtel sind Schichtdicken bis 4 cm über Kopf in einem Arbeitsgang möglich. Beim KS ASS Verfahren können durch eine spezielle Schleudertechnik Schachtdicken im dm Bereich ausgeführt werden.
 
Mit dem KS ASS Verfahren, das speziell auf ERGELIT abgestimmt ist, lassen sich eckige und runde Schächte von 50 cm - 120 cm und mit stärkeren Schleudermaschinen bis ca. 2,00 m auskleiden. Zum KS ASS gibt es ein QS Handbuch. Bei Einhaltung aller Anwendungsvorgaben erhält der Auftraggeber eine dauerhafte Sanierung bzw. Renovierung seiner Schachtbauwerkswände. Die Sohle und Berme werden von Hand beschichtet. Die Regelschichtdicke liegt bei 10 mm bzw. entspricht der abgetragenen korrodierten Schicht. Bei Mauerwerksfugen mit einer Tiefe > 10 mm wird zunächst eine Beschichtung von 2 3 mm aufgetragen. Mit einem Glätter werden die Fugen zugezogen.
Danach wird die Beschichtung fortgesetzt. (Bild: Mauerwerksbeschichtung s. Prospekt).
Durch die hohe Umdrehungsgeschwindigkeit des Schleudermotors mit 5000 U/min wird der ERGELIT Mörtel hoch verdichtet. Schon ab 10 mm Schichtdicke ergibt sich eine Wasserundurchlässigkeit >= 0,5 bar. Die Oberfläche entspricht der einer Apfelsinenhaut und wird nicht weiter geglättet. Dies ergibt die beste Qualität. Einzelne Nacharbeiten im Bereich von Seiteneinläufen und Steigbügeln sind teilweise erforderlich.
 
Das KS-ASS Verfahren zeichnet sich durch seine Qualitätssicherung und seine Wirtschaftlichkeit aus. Nach einer entsprechenden Amortisationszeit sind die ausführenden Firmen in der Lage, den Kostenvorteil an den Auftraggeber weiterzugeben. Ein 4 m tiefer Schacht kann mit 2 Mann innerhalb von einer Stunde mit 15 mm Material gleichmäßig beschichtet werden.

Bei Teilbeschichtungen ist auch die Handverarbeitung der ERGELIT Trockenmörtel möglich. Sie wurde in zurückliegender Zeit am häufigsten durchgeführt, gleichbedeutend mit dem Naßspritzverfahren. Im Naßspritzverfahren werden auch zukünftig größere, unregelmäßige Bauwerke beschichtet.

Man unterscheidet bei technisch marktführenden ERGELIT Qualitäten in der KS-Reihe zwischen ERGELIT-Trockenmörtel Kombina KS1 bei Korrosion aus häuslichem Abwasser, pH > 5,5 langzeitig, pH > 3 kurzzeitig, zeitweilig (nach ATV 168)

ERGELIT-Trockenmörtel Kombina KS2 bei Korrosion aus industriellem Abwasser, pH > 3 langzeitig, pH > 1 kurzzeitig, zeitweilig

ERGELIT-Trockenmörtel Kombina KS2a bei biogener Schwefelsäurekorrosion ca. <= 1 mm Abtrag pro Jahr

ERGELIT Trockenmörtel Kombina KS2b bei starker biogener Schwefelsäurekorrosion ca. <= 2 mm Abtrag pro Jahr.

ERGELIT Kombina KT wird bei häuslichem Abwasser aber höheren statischen Erfordernissen eingesetzt. Die Druckfestigkeit liegt bei > 100 N / mm², die Biegefestigkeit liegt bei > 12 N / mm².

In allen Mörteln sind Haftvermittler enthalten, die zu einer guten Verbindung mit dem Untergrund beitragen. Die Mörtel sind auf hohe Dichtigkeit ausgelegt. Eine Kombination aus verschiedenen hochwertigen Zementen, in Verbindung mit latenhydaulischen Stoffen und anderen dichtenden Stoffen, ergibt die hohe Korrosionsfestigkeit. Kunststoffzusätze verbessern diese Eigenschaft zusätzlich. Bei der Formulierung von KS2a und KS2b wurden die speziellen Wirkungsweisen der Thiobazillen berücksichtigt. Bestandteile, die in der Betonchemie üblicherweise eingesetzt werden, wurden ersetzt durch andere sehr hochwertige Inhaltsstoffe sowie ergänzt durch zusätzliche spezielle Zusatzmittel. Diese ermöglichen den Einsatz bei BKS bzw. gegen die BKS. Sowohl in Freiburg 1990 als auch in Hamburg 1993 sind Referenzprojekte durchgeführt worden, die bis heute keine Anzeichen von BKS zeigen.

In Troyes, Frankreich, wurde 1997 ein Schacht mit 7 cm KS2b beschichtet, der eine Korrosion von 10 mm im Jahr zeigte. Nach der Beschichtung wurde bis heute ca. 1 mm Korrosion beobachtet. Bild: vorher Bearbeitung nachher

Bei Milchsäureangriffen in Molkereien empfiehlt es sich, zusätzlich noch Keraline-Platten zur Schachtauskleidung einzusetzen, wenn lange Standzeiten gewünscht werden. Organische Säuren, wie z. B. die Milchsäure zeigten in Versuchen zur Schwefelsäure bei gleicher Konzentration wesentlich stärkere Angriffe. Die Fachberater der Hersteller sind in diesen Fällen heranzuziehen. Bei der Beurteilung der Korrosionsfestigkeit von zementgebundenen Baustoffen sollten Langzeitversuche über 365 Tage durchgeführt werden. Crash-Versuche pH 1 oder 0,5 über 14 Tage werden abgelehnt, da keine Bezugsgrößen vorhanden sind und nicht erkannt werden kann, ob die Beständigkeit der Mörtel bei welchem pH-Wert oder welcher Salz-Konzentration noch vorhanden ist. Zeitraffermethoden gibt es bei zementgebundenen Stoffen nicht. Man orientiert sich in der Regel an der DIN 4030: Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase, aber auch die ATV 168 gibt Hinweise in Tabelle 1 und 2.

Zusammenfassung

Die heutigen Möglichkeiten der Zementchemie erlauben die Herstellung von hochwertigen korrosionsfesten Sanierungsmörteln. Am Beispiel von ERGELIT wurde in den letzten 20 Jahren die Dauerhaftigkeit und Wirksamkeit in den verschiedensten Projekten nachgewiesen. Natürlich hat diese Qualität ihren Preis, ein Sanierung ist jedoch immer noch die preiswerte Möglichkeit gegenüber dem Neubau mit nicht so widerstandsfähigen Betonen. Bei fachgerechter Sanierung ist eine längere Lebensdauer der Abwasserbauwerke zu erwarten als bei neuen Betonbauteilen bei gleicher Beanspruchung.

Sollte bereits bei der Planung von neuen Schächten ein erhöhter Korrosionsschutz gewünscht werden, kann dies beim Neubau mit ERGELIT erreicht werden.

Kanalschachtsanierung mit zementgebundenen, durch organische und anorganische Zusätze vergütete Werktrockenmörtel

Ca. 6 Mio. Schächte müssen in Deutschland folgende Aufgaben erfüllen:
  1. sichere Ableitung der statischen Lasten
  2. Ungehinderter Durchfluß des Abwassers
  3. Sichere Begehbarkeit der Kanalisation
  4. Dichtigkeit bei Rückstau
  5. Dichtigkeit gegenüber Grundwasser
Die häufigsten Schäden:
  1. Undichtigkeit gegen In- und Exfiltration
  2. Korrosion der Baustoffe Beton, Klinkermauerwerk und der Steigeisen
Der Sanierungsbedarf beträgt mehrere Mrd. DM

Die Schadensursachen und die Schadensbehebung , d. h. Sanierung oder Renovierung, werden erläutert und beschrieben. Neueste Techniken zur Schachtsanierung werden vorgestellt.

Die heutigen Möglichkeiten der Zementchemie erlauben die Herstellung von hochwertigen korrosionsfesten Beschichtungsmörteln. Am Beispiel von ERGELIT wurde in den letzten 20 Jahren die Dauerhaftigkeit und Wirksamkeit in den verschiedensten Projekten nachgewiesen. Natürlich hat diese Qualität ihren Preis, ein Sanierung ist jedoch immer noch die preiswerte Möglichkeit gegenüber dem Neubau mit nicht so widerstandsfähigen Betonen. Bei fachgerechter Sanierung ist eine längere Lebensdauer der Abwasserbauwerke zu erwarten als bei neuen Betonbauteilen bei gleicher Beanspruchung.

Sollte bereits bei der Planung von neuen Schächten ein erhöhter Korrosionsschutz gewünscht werden, kann dies beim Neubau mit ERGELIT erreicht werden.

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Stand: 18. Februar 2001