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Verfahren zur Risssanierung an Betonelementen insbesondere an Schallschutzwänden.
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Gerissene oder geplatzte Betonelemente stellen derzeit ein erhebliches Problem bei der Sanierung von Betonanlagen dar, da beschädigte Betonelemente aufwändig entfernt und ersetzt werden müssen. Eine Sanierung dieser Betonelemente, wobei diese bei der Sanierung in der Schallschutzwandanlage verbleiben können, ist sehr wünschenswert, da hierdurch die Sanierungskosten erheblich reduziert werden können und eine vollfunktionstüchtige Betonschallschutzwand wiederhergestellt wird.
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Es sind bereits eine Vielzahl von Vorrichtungen und Verfahren insbesondere für die Sanierung von Rissen in Betonanlagen bekannt. So wird z. B. in der Schrift
DE 198 55 570 A1 ein Verfahren zum Abdichten schadhafter Bauwerke insbesondere von Schacht- und Kanalbauwerken mit Hilfe einer erhärtenden Dichtungsmasse bestehend aus mehreren Komponenten und deren Reaktionszeit einstellbar ist, beschrieben. Dabei wird im Bereich der Schadstelle durch die Wandung des Bauwerkes ein Loch gebohrt, dann eine Einrichtung zum Fördern der Dichtungsmasse mit einem Zwangsmischer und Pumpe über eine Injektionsdüse, die im Bohrloch befestigt wird, eingesetzt und damit die Dichtungsmasse durch das Bohrloch an die Außenseite des Bauwerkes injiziert. Dabei werden vorteilhaft die Komponenten unmittelbar vor dem Bohrloch erst vermischt. Die Dichtungsmasse besteht aus den Komponenten Polyol und Isocyanat.
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In der Schrift
DD 297 678 A5 wird ein Injektionspacker zum Injizieren von Kunstharz in Betonrisse beschrieben, die in Bohrlöcher eingeschlagen werden, so dass mit hohem Spritzdruck Epoxidharz durch den Injektionspacker eingespritzt werden kann. Der Injektionspacker verkeilt sich im Bohrloch, wobei die dabei auftretenden Spreizkräfte durch eine am vorderen Ende des Injektionspackers angeordnete Dichtmanschette in die Tiefe des Bohrlochs verlagert werden. Die Dichtmanschette besteht aus einem weicheren Kunststoffmaterial als der den Spritznippel aufnehmende Kunststoffkörper des Injektionspackers.
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Ein weiteres Verfahren zum Abdichten von Rissen oder Fugen in Betonbauteilen wird in der
DE 10 2010 004 247 A1 beschrieben. Das Verfahren beinhaltet folgende Schritte.
1. säubern des entsprechenden Untergrundes,
2. Einbringen mindestens einer von der Oberfläche des Betonbauteiles bis zum Riss führenden Schrägbohrung,
3. Injektion eines Dichtmittels in die Schrägbohrung zum Verfüllen des Risses mit dem Dichtmittel bis zur Sättigung,
4. Aufbringen einer Grundierung auf die Oberfläche des Betonbauteiles im Bereich des Risses,
5. Aufbringen einer ersten Deckschicht auf der Grundierung,
6. Auflegen eines Gitterbandes oder Kunststoffvlieses auf die erste Deckschicht und
7. Aufbringen einer zweiten Deckschicht auf das Gitterband.
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In der Schrift
DE 10 2006 018 664 A1 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abdichten und Füllen von Rissen, Fehlstellen und dergleichen in Bauteilen oder Bauwerken durch Einbringen von Injektionsmaterial unter Druck beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen massiven Körper mit einer Anpressfläche und einer Anlagefläche mit einem durchgehenden Injektionskanal, der einen äußeren Eintrittsbereich mit einem Austrittsbereich in der Anlagefläche verbindet. Der Austrittsbereich besitzt eine umlaufende Dichtung zum Abdichten der Anlagefläche gegen eine Bauwerksoberfläche. Das Verfahren nutzt den massiven Körper zur zielgerichteten Einbringung non Injektionsmaterial. Der massive Körper wird nach der Injektion vom Bauwerk entfernt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Risssanierung an Betonschallschutzwänden zu schaffen, wobei aufwändige Arbeiten wie das Entfernen einzelner Elemente aus der Schallschutzwand vermieden werden kann und das eine zuverlässige vollständige Rissverfüllung und somit die ursprüngliche Stabilität der Schallschutzwand ermöglicht wird.
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Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass ein Verfahren zur Risssanierung an Betonelementen geschaffen wird, wobei in nacheinander folgenden Schritten an dem einzelnen Betonelement eine Schadensanalyse oder Rissanalyse stattfindet und danach eine Verdämmung vorhandener Risse stattfindet. Über freizulegende Bereiche der Verdämmung wird ein Verfüllstoff injiziert. Hierbei wird jedoch berücksichtigt, dass bei entsprechendem Rissverlauf nacheinander entsprechende Bereiche der Verdämmung freigelegt und verfüllt werden. Hierdurch wird erreicht, dass die Verfüllung bzw. die Injektion der Risse vollständig und zuverlässig durchgeführt wird. Die Stabilität des Betonelementes wird wieder hergestellt. Das Verfahren ermöglicht die Sanierung von Betonelementen, ohne diese aus der Gesamtanlage zu entfernen. Aufwändige Arbeiten wie das Entfernen übereinanderliegender Wandelemente oder das Entfernen von Säulen oder Stützen können entfallen. Ein erheblicher Kostenvorteil wird erreicht, indem eine Niedrigdruckpumpe eingesetzt wird. Hierdurch lassen sich ungünstige Einflüsse von Hochdruckanwendungen, wie Scherkräfte und Staudruck und somit Verfüllhindernisse vermeiden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 10 dargestellt. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird in einem fünften Schritt das Austreten des Verfüllstoffes aus dem Riss überwacht. Anhand des Überwachungsergebnisses wird die Niedrigdruckpumpe gesteuert. Hierdurch werden die Qualität der Verfüllung und die Zuverlässigkeit des Verfahrens überwacht. Nach Anspruch 3 wird als Verfüllstoff einkomponentiges, zweikomponentiges oder mehrkomponentiges Epoxidharz oder Polyurethan verwendet. Je nach Ausgangsbedingungen wie Feuchtigkeit, Art der Vorverschmutzung und Verschmutzungsgrad sowie Schadensbild werden die optimalen Verfüllstoffe ausgewählt, zusammengestellt und eingesetzt. Somit wird die Qualität des Verfahrens und der danach durchgeführten Sanierung verbessert.
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Nach Anspruch 4 können die Risse mittels eines Lösungsmittels gespült werden. Somit lassen sich die Ausgangsbedingungen hinsichtlich der Feuchtigkeit, der Art der Vorverschmutzung und des Verschmutzungsgrades positiv beeinflussen sowie vollständig beseitigen. Damit erhält der einzusetzende Verfüllstoff optimale Einsatzmöglichleiten und Bindungsmöglichkeiten zum Betonmaterial des Betonelements.
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Nach Anspruch 5 wird der Riss ausgeblasen. Hierdurch lassen sich Rückstände vom eingesetzten Lösungsmittel oder andere Rückstände entfernen. Die Qualität der Sanierung und die Zuverlässigkeit der Verfüllung werden verbessert.
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Mit der Weiterbildung nach Anspruch 6 wird die Injektionsvorrichtung an der Freifläche mittels Einfüllstutzen in den Riss eingesetzt oder mittels Gummilippe auf den Riss aufgesetzt. Hierdurch werden optimale Verfüllungen bzw. Injektionen des Verfüllstoffes erreicht. Somit wird die Qualität des Verfahrens verbessert.
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In dem nach Anspruch 7 das Verfüllen als ein Arbeitsgang durchgeführt wird, werden Abrisse in der Gesamtfestigkeit des Verfüllstoffes durch zeitversetztes Einbringen und Aushärten vermieden. Die Zuverlässigkeit des Verfahrens wird verbessert.
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Nach Anspruch 8 wird das Verfüllen auch abschnittsweise entsprechend der angeordneten Verfüllstutzen am Riss vorgenommen. Somit können auch Unterbrechungen im Arbeitsablauf vorgenommen werden.
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Nach Anspruch 9 wird das Betonelement im Bereich des Risses bzw. wird der Riss mechanisch erweitert. Hierdurch wird der Verfüllvorgang vereinfacht und zuverlässiger.
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Bei der Weiterbildung nach Anspruch 10 erfolgt eine individuelle Abdichtung des unteren Betonelementbereiches bei durchgehenden Rissbildungen mittels eines schnell topfenden Materials durch eine seitliche Einbringung. Dadurch wird erreicht, dass die Risse im unteren Bereich des Betonelements verschlossen werden und somit der nachträglich eingebrachte Verfüllstoff nicht nach unten aus dem Betonelement austreten kann.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine partielle Darstellung von einem Betonelement mit einer Rissbildung,
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2 eine partielle Darstellung von einem Betonelement mit einer Rissbildung und aufgetragener Verdämmung,
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3 eine partielle Darstellung von einem Betonelement mit einer Rissbildung und aufgetragener Verdämmung und mit am Riss angesetzten Einfüllstutzen,
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4 eine partielle Darstellung von einem Betonelement mit einem von einer Seite zur anderen Seite durchgehenden Riss mit angesetztem Einfüllstutzen,
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5 eine partielle Darstellung von einem Betonelement mit einem in einer Bohrung angesetzten Einfüllstutzen einschließlich Detaildarstellung und
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6 eine partielle Darstellung von einem Betonelement mit einem das Betonelement bearbeitenden Bohrer im Bereich eines Risses.
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Die Sanierung von Betonschallschutzwänden mit Rissen 1 an einzelnen Betonelementen 6 kann die Nutzungsdauer der Schallschutzwände wesentlich verlängern. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine kostengünstige Risssanierung erfolgen, wobei das zu sanierende Betonelement 6 bei der Sanierung in der Gesamtanlage verbleibt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Risssanierung an Betonelementen 6 erfolgt die Sanierung in aufeinanderfolgenden Schritten nach einer eingehenden Rissanalyse. Je nach Nässegrad sowie Verschmutzungsgrad und Art der Verschmutzung wird der Riss zunächst ausgeblasen und mit einem Lösungsmittel gespült, welches beispielsweise hydrophob ist. Je nach Reinigungsergebnis wird der Riss 1 oder werden die Risse 1 erneut ausgeblasen. Nach dem Reinigungsvorgang erfolgt die Verdämmung 2 des Risses 1 oder der Risse 1. Die Verdämmung 2 erfolgt hierbei anhand der Rissanalyse. Hierfür wird die Verdämmung 2 auf den Riss 1 so aufgebracht, dass dieser vollständig abgedeckt ist. Die Verdämmung 2 wird streifenförmig entlang des Risses 1 auf den Riss 1 aufgebracht, wobei die Verdämmung 2 in Abständen entfernbar ausgeführt wird bzw. abschnittsweise aufgetragen wird. Hierfür wird der Riss beispielsweise quer zum Rissverlauf abgedeckt und von der Verdämmung 2 überlagert. Im nun folgenden Schritt werden an den dafür vorgesehenen Stellen durch Entfernen der Verdämmung 2 Freiflächen 3 hergestellt. Im Bedarfsfall erfolgt an dieser Stelle des Verfahrens über die Freiflächen 3 erneut ein Ausblasen sowie ein Spülen der Risses 1 oder der Risse 1. An den Freiflächen 3 wird in den Riss 1 mittels einer an sich bekannten Injektionsvorrichtung und einer Niedrigdruckpumpe der Verfüllstoff 4 injiziert. Dies ist unter Zuhilfenahme sogenannter Packer, also Einfüllstutzen 5, welche in den Riss 1 angeordnet werden, oder mittels auf den Riss 1 aufsetzbare oder anpressbare Gummilippen 5 möglich. Hierdurch wird ein optimales Verfüllergebnis erzielt. Mittels eines Druckabfallsensors wird die Niedrigdruckpumpe gesteuert, so dass der Verfüllstoff 4 blasenfrei in den Riss 1 eindringen kann. Weiterhin erfolgt in einem weiteren Schritt eine Überwachung der Verfüllung, indem das Austreten des Verfüllstoffes 4 aus dem Riss 1 überwacht wird. Anhand des Überwachungsergebnisses wird die Niedrigdruckpumpe gesteuert. Das Verfüllen wird unterbrechungsfrei als ein Arbeitsgang durchgeführt, wobei unter Berücksichtigung der Topfzeit des jeweiligen Verfüllstoffes 4 der Verfüllvorgang verzögert werden kann.
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Als Verfüllstoff 4 kommt sowohl ein Epoxidharz als auch Polyurethan in Frage. Insbesondere bei der Verwendung von Polyurethan ist das Spülen des Risses 1 mit einem hydrophoben Lösungsmittel, wie beispielsweise Aceton notwendig, um die Folgen der ungünstigen Wechselwirkung des Polyurethans mit Wasser zu vermeiden, wodurch die notwenige Stabilität nicht erreicht werden würde.
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Die geeignete Wahl des Verfüllstoffes 4 erlaubt ein Verfüllen auch bei kontinuierlicher oder unsteter mechanischer Beanspruchung des Betonelements 6.
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Um das Verfüllen zu vereinfachen, wird eine mechanische Erweiterung des Risses 1 bzw. des Bereiches unmittelbar am Riss vorgesehen. Hierbei ist besondere Sorgfalt geboten, um eine weitere Beschädigung des Betonelements 6 zu vermeiden. Durch die Erweiterung des Risses 1 lassen sich die Einfüllstutzen 5 sowie die Gummilippen 5 so setzen, dass ein Entweichen des Verfüllstoffes 4 unmittelbar an der Verfüllstelle vermieden wird.
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Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Sanierung von Betonelementen 6 werden die zeitaufwendigen und kostenintensiven Maßnahmen, wie ein kompletter Abbau der Schallschutzanlage vermieden, da die Betonelemente 6 in der Gesamtanlage verbleiben.
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Bei bis zum Elementboden durchgehenden Rissen 1 bis zur Unterseite bzw. Gegenseite wird ein schnell topfendes Material mittels eines Injektors seitlich in diesem Bereich eingebracht. Dieses Material ist ein geleeartiges, schnell topfendes Material, welches gemäß Luftfeuchtigkeit, Taupunkt und Bauwerkstemperatur angepasst ist. Nach dem Aushärten dieses Materials wird der vierte Schritt gemäß Anspruch 1 durchgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Riss
- 2
- Verdämmung
- 3
- Freifläche
- 4
- Verfüllstoff
- 5
- Einfüllstutzen, Gummilippe
- 6
- Betonelement
- 7
- Bohrer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19855570 A1 [0003]
- DD 297678 A5 [0004]
- DE 102010004247 A1 [0005]
- DE 102006018664 A1 [0006]
