DE10201800A1

DE10201800A1 - Verfahren zur Sanierung eines Abwasserbauwerkes aus Beton und Mittel zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10201800A1
Application number: DE2002101800
Authority: DE
Inventors: Helmut Oetinger; Axel Bohatsch; Frank Magdeburg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Osmotischer Druck einerseits und unterschiedliche Temperaturausdehnungen von Beton und Beschichtungsmasse andererseits lassen Blasen bilden, die aufplatzen oder reißen. Das Hinterlaufen der Beschichtung mit Abwasser führt zu biochemischer Korrosion an der Betonoberfläche von Abwasserbauwerken. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsmäßiges Verfahren zur Sanierung eines Abwasserbauwerkes aus Beton und ein entsprechendes Mittel zur Ausführung des Verfahrens zu entwickeln, mit dem das Haftvermögen der Beschichtungsmasse auf der sanierungsbedürftigen Betonoberfläche des Abwasserbauwerkes verbessert wird. DOLLAR A Erreicht wird dies dadurch, dass vor dem Auftragen der Beschichtungsmasse (7) Halteelemnte (2) in der sanierungsbedürftigen Betonoberfläche (1) des Abwasserbauwerkes fixiert werden, wobei die Halteelemente (2) in haltgebender Anzahl gleichmäßig verteilt angeordnet werden. DOLLAR A Derartige Verfahren und die entsprechenden Vorrichtungen werden bei der Sanierung von Abwasserbauwerken aus Beton oder zementgebundenen Baumaterialien, besonders in Entwässerungsnetzen der Wasserwirtschaftsbetriebe eingesetzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sanierung eines Abwasserbauwerkes aus Beton nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein entsprechendes Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Derartige Verfahren und die entsprechenden Mittel werden bei der Sanierung von Abwasserbauwerken aus Beton, besonders in Entwässerungsnetzen der Wasserwirtschaftsbetriebe eingesetzt.
Der allgemein rückläufige Wasserverbrauch und der damit verbundene geringe Abwasseranfall bedingt lange Aufenthaltzeiten sowohl häuslicher als auch industrieller Abwässer in Schächten, Rohrleitungen und anderen Abwasserbauwerken. Dabei geht das Abwasser in den anaeroben Zustand über und begünstigt so die Entstehung sulfidhaltigen Abwassers, aus dem Schwefelwasserstoff entweicht.
Der Schwefelwasserstoff hat nachteilige Eigenschaften. Zum einen ist Schwefelwasserstoff äußerst übelriechend und gesundheitsschädigend. Zum anderen ist Schwefelwasserstoff, der sich durch biochemische Vorgänge zu hochaggressiver Schwefelsäure umwandelt, die Ursache biochemischer Korrosion. Von biochemischer Korrosion sind hauptsächlich Abwasserbauwerke aus Beton und zementgebundenen Baumaterialien, insbesondere Pumpwerke, Kanalschächte und Einlaufbauwerke von Kläranlagen betroffen. Die für solche Abwasserbauwerke aus Beton geplante Lebensdauer von 50 bis 70 Jahren wird infolge biochemischer Korrosion nicht erreicht, stattdessen weisen diese bereits nach etwa 10 Jahren erhebliche Schäden auf. Bei Erreichen einer kritischen Korrosionstiefe kann das Abwasserbauwerk dabei bis zum Einsturz gefährdet sein. Dadurch entstehen wirtschaftliche Schäden in erheblicher Größenordnung.
Um die geplante Lebensdauer von Abwasserbauwerken aus Beton in Entwässerungsnetzen zu erreichen ist es notwendig, sowohl die bereits von biochemischer Korrosion betroffenen als auch alle neuen Abwasserbauwerke mit einem geeigneten Korrosionsschutz zu versehen. Dabei kommt der Sanierung bestehender und bereits von biochemischer Korrosion betroffener Abwasserbauwerke aus Beton eine besondere Bedeutung zu.
Einerseits sind Auskleidungen mit Kunststoffplatten für Abwasserbauwerke aus Beton bekannt. Dabei werden in die gesäuberte Betonoberfläche Löcher gebohrt, in die Dübel eingesetzt werden. An den Dübeln werden dann die Kunststoffplatten befestigt. Nachteilig bei derartigen Auskleidungen ist der hohe Aufwand, eine dichte Oberfläche sicherzustellen. Da die gesamte Betonoberfläche ausgekleidet werden muss, macht sich besonders bei unsymmetrischen Abwasserbauwerken die Zeit zur Anpassung einzelner Segmente der Kunststoffplatten und das entsprechende Vormontieren der Dübel negativ bemerkbar. Bei wesentlichen geometrischen Änderungen der Form des Abwasserbauwerkes kann der Einsatz aufwendiger Handlaminate anstelle von Kunststoffplatten notwendig werden. Zusätzlich müssen die Stöße zwischen den einzelnen Kunststoffplattensegmenten und die Dübel versiegelt werden. Trotz Auskleidungen tritt besonders an den Stößen zwischen den Kunststoffplattensegmenten ein Hinterlaufen des Abwassers auf, so dass wiederum biochemische Korrosion stattfinden kann. Dabei ist besonders nachteilig, dass die Auswirkungen der biochemischen Korrosion hinter den Kunststoffplatten bei den, nachfolgenden Inspektionen des Abwasserbauwerkes oft unentdeckt bleiben.
Andererseits sind Beschichtungen für Abwasserbauwerke aus Beton bekannt, bei denen auf die gesäuberte und getrocknete Betonoberfläche eine Beschichtungsmasse gleichmäßig aufgetragen wird. Als Beschichtungsmasse kommt Epoxidharz oder Polyurethan zum Einsatz. Dabei ist die Konsistenz der Beschichtungsmasse über den Anteil an Lösungsmitteln auf das entsprechende Auftragverfahren abstimmbar. Das sich verflüchtigende Lösungsmittel lässt die Beschichtungsmasse aushärten. Dabei bildet sich die eigentliche Beschichtung aus. Nachteilig ist das geringe Haftvermögen der Beschichtungsmasse auf der Betonoberfläche. Eine Materialverbindung kommt nicht zustande, so dass der zwischen Betonoberfläche und Beschichtungsmasse wirkende osmotische Druck die Beschichtungsmasse zuerst in Form von Blasen, später vollständig ablöst. Ein Aufplatzen oder Reißen der Blasen und das damit verbundene Hinterlaufen des Abwassers führen zu erneuter biochemischer Korrosion. Auch nachteilig wirken sich die unterschiedlichen Temperaturausdehnungen von Beton und Beschichtungsmasse aus. Diese führen zu Scherkräften, die das Ablösen der Beschichtungsmasse zusätzlich verstärken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsmäßiges Verfahren zur Sanierung eines Abwasserbauwerkes aus Beton und ein entsprechendes Mittel zur Ausführung des Verfahrens zu entwickeln, mit dem das Haftvermögen der Beschichtungsmasse auf der sanierungsbedürftigen Betonoberfläche des Abwasserbauwerkes verbessert wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine zweckdienliche Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch 2. Bezogen auf das Mittel zur Ausführung des Verfahrens wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 4 und 5.
Das erfindungsmäßige Verfahren zur Sanierung eines Abwasserbauwerkes aus Beton und das entsprechende Mittel zur Ausführung des Verfahrens beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.
Von Vorteil ist verfahrensseitig, wenn die Halteelemente an zuvor markierten Positionen in der Betonoberfläche mittels eines Bolzenschubgerätes fixiert werden, weil dies sehr schnell und damit kostengünstig zu realisieren ist.
Von Vorteil ist weiterhin, wenn das die Verbindung herstellende Halteelement eine zylindrische Form und dabei einen länglichen Schaft mit einer anschließenden Spitze auf der einen und auf der gegenüberliegenden Seite eine Auflagescheibe mit stärkerem Durchmesser sowie eine überstehend angeordnete pilzförmige Kappe mit flachem Kopf aufweist, weil dadurch einerseits die sichere Fixierung in der Betonoberfläche und andererseits ein ausgezeichneter Formschluss mit der Beschichtungsmasse erreicht wird.
Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn das Halteelement aus einem metallischen Werkstoff ausgeführt ist, weil das Halteelement dadurch das Eindringen in die harte Betonoberfläche ermöglicht.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer beschichteten Betonoberfläche eines Abwasserbauwerkes und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Fig. 1 im Schnitt.
Der erfindungsgemäße Ausschnitt einer beschichteten Betonoberfläche besteht gemäß Fig. 1 und Fig. 2 aus einer Betonoberfläche 1 eines nicht dargestellten Abwasserbauwerkes, die frei von vorhandenem Korrosionsbefall und trocken ist. In die Betonoberfläche 1 sind mehrere Halteelemente 2 verteilt eingelassen. Die Verteilung der Halteelemente 2 ist gleichmäßig und die horizontalen und vertikalen Abstände können entsprechend auf die Bedürfnisse abgestimmt werden. Die Halteelemente 2 sind jeweils zylindrisch ausgeführt und weisen einen länglichen Schaft 3 mit einer Spitze 4 an dem Ende auf, der in die Betonoberfläche 1 eingelassen ist. Das andere Ende des Halteelements 2 besitzt eine Auflagescheibe 5 mit stärkerem Durchmesser, so dass das Halteelement 2 an der Betonoberfläche 1 anliegt. Zusätzlich ist das Halteelement 2 mit einer pilzförmigen Kappe 6 mit flachem Kopf ausgeführt. Die pilzförmige Kappe 6 ist dabei überstehend angeordnet, so dass die pilzförmige Kappe 6 aus der Betonoberfläche 1 in den Innenraum des nicht dargestellten Abwasserbauwerkes hineinragt. Die Halteelemente 2 sind vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff ausgeführt, dessen Eigenschaften auf das Einlassen in die Betonoberfläche 1 abgestimmt ist.
Die gesamte Betonoberfläche 1 und die aus der Betonoberfläche 1 nach innen hinausragenden pilzförmigen Kappen 6 der Halteelemente 2 sind von einer Beschichtungsmasse 7 versiegelt. Dabei sind die pilzförmigen Kappen 6 der Halteelemente 2 allseits von der Beschichtungsmasse 7 umgeben.
Die Beschichtungsmasse 7 besteht aus bekanntem Epoxidharz oder Polyurethan. Es sind auch andere Beschichtungsmassen 7 denkbar, die sich ähnlich auftragen und aushärten lassen.
Die Handhabung soll nun anhand einer Funktionsbeschreibung erläutert werden. Dazu ist die Betonoberfläche 1 eines nicht dargestellten Abwasserbauwerkes frei von Verunreinigungen und losen Betonteilen, zumindest auf der äußeren Oberfläche trocken und mit Markierungen für Halteelemente 2 versehen.
Durch eine nicht dargestellte Person werden Halteelemente 2 von Hand in ein nicht dargestelltes Bolzenschubgerät eingeführt und auf den auf der gesamten Betonoberfläche 1 vorhandenen Markierungen in den Beton eingelassen. Das Bolzenschubgerät ist pneumatisch betrieben und über eine nicht dargestellte Leitung mit einer nicht dargestellten Energieversorgung verbunden. Es sind auch mechanische oder hydraulisch betriebene Bolzenschubgeräte vorstellbar.
Durch die nicht dargestellte Person wird dann schichtweise eine Beschichtungsmasse 7 auf die Betonoberfläche 1 und die daraus herausragenden pilzförmigen Kappen 6 der Halteelemente 2 von Hand unter Nutzung eines Hilfsmittels aufgetragen. Über ihren Lösungsmittelanteil kann die Beschichtungsmasse so in ihrer Konsistenz verändert werden, dass unterschiedliche Auftragverfahren möglich sind. So kann die Beschichtungsmasse 7 einerseits von Hand mittels Pinsel oder Spachtel oder andererseits unter Nutzung von pneumatisch betätigten Spritzmaschinen aufgetragen werden.
Das Lösungsmittel in der Beschichtungsmasse 7 verflüchtigt und die Beschichtungsmasse 7 härtet aus, wobei ein Verbund zwischen den pilzförmigen Kappen 6 der Halteelemente 2 und der Beschichtungsmasse 7 entsteht. Liste der Bezugszeichen 1 Betonoberfläche
2 Halteelement
3 Schaft
4 Spitze des Schaftes
5 Auflagescheibe
6 pilzförmige Kappe
7 Beschichtungsmasse

Claims

1. Verfahren zur Sanierung eines Abwasserbauwerkes aus Beton oder zementgebundenem Baumaterial, bei dem die sanierungsbedürftige Betonoberfläche (1) des Abwasserbauwerkes vom vorhandenen Korrosionsbefall befreit und getrocknet und dann eine korrosionsbeständige Beschichtungsmasse (7) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftragen der Beschichtungsmasse (7) Halteelemente (2) in der sanierungsbedürftigen Betonoberfläche (1) des Abwasserbauwerkes fixiert werden, wobei die Halteelemente (2) in haltgebender Anzahl gleichmäßig verteilt angeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (2) an zuvor markierten Positionen in der Betonoberfläche (1) mittels eines Bolzenschubgerätes fixiert werden.

3. Mittel zur Ausführung des Verfahrens zur Beschichtung einer Betonoberfläche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Betonoberfläche (1) einerseits und einer Beschichtungsmasse (7) andererseits eine formschlüssige Verbindung durch einen sowohl in die Betonoberfläche (1) als auch in die Beschichtungsmasse (7) selbst eingreifendes Halteelement (2) hergestellt ist.

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verbindung herstellende Halteelement (2) eine zylindrische Form und dabei einen länglichen Schaft (3) mit einer anschließenden Spitze (4) auf der einen und auf der gegenüberliegenden Seite eine Auflagescheibe (5) mit stärkerem Durchmesser sowie eine überstehend angeordnete pilzförmige Kappe (6) mit flachem Kopf aufweist.

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (2) aus einem metallischen Werkstoff ausgeführt ist.