DE10317075B3 - Verfahren zur Sanierung von mit Rissschädigungen versehenen Betonmasten - Google Patents

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Betonmasten mit einem inneren Hohlraum, insbesondere Schleuderbetonmasten mit tiefen Rissbildungen, derart zu sanieren, dass ein wirkungsvolles Verpressen der Oberflächenrisse ermöglicht und eine langfristige Lebensdauererhöhung gewährleistet wird. DOLLAR A Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass DOLLAR A im unteren Bereich des Betonmastes über eine einzubringende Bohrung mittels einer Verpresspumpe ein Harz bis zur vollständigen Ausfüllung der vorhandenen Hohlräume eingepresst wird, danach am Außenumfang des Betonmastes vorhandene Risse nach einem Einbringen von schräg neben dem Riss angeordneten, mittels Klebepackern an der Betonoberfläche bündig verschlossenen Bohrungen verpresst werden, wonach ein Glätten der Betonoberfläche durch ein Ersatzsystem aus Reparaturmörtel durchgeführt wird und ein Oberflächenschutzsystem aufgetragen wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von mit Rissschädigungen versehenen Betonmasten, vorzugsweise von Schleuderbeton-Masten. Es soll damit die Lebensdauer der Masten zu erhöht werden.
• Betonmasten unterliegen im Laufe ihrer Verwendung allein aufgrund der unterschiedlichen witterungstechnischen Bedingungen starken Belastungen. In diesem Sinne sind gerade bei Schleuderbetonmasten, die mittels Zentrifugalgießverfahren hergestellt werden und bereits durch das Herstellungsverfahren an sich eine anfällige Längsfuge aufweisen, immer häufiger starke Betonschädigungen in Form von Rissen unterschiedlichster Art zu verzeichnen. Durch die verstärkte Rissbildung dringt vermehrt Wasser ein, welches sich bei Minusgraden ausdehnt und gefriert. Damit werden Abplatzungen erzeugt, die zusammen mit den Rissen häufig bis auf die Betonbewehrung reichen und diese schädigen können. Ist dieser Zustand erreicht, muss spätestens eine grundlegende Sanierung oder ein Austausch des Mastes erfolgen. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn der Mast als Strommast oder Mast für eisenbahntechnische Anlagen verwendet wird, so von ihm unzulässige Sicherheitsrisiken ausgehen können.
• Bislang ist es bekannt die Masten dahingehend zu sanieren, dass nach einer Einteilung in verschiedene Schädigungsklassen eine daran angepasste Oberflächenbehandlung durchgeführt wird. Dabei geht man davon aus, dass neben einem Belüften des Innenraumes der Masten eine Behandlung der Risse und der Bewehrung zu erfolgen hat. Es werden verschiedene Mörtel und Spachtelmassen sowie Harze eingesetzt. Eine weitergehende Behandlung des Innenraumes erfolgte in keinem Fall.
• Aus der Patentliteratur ist ein Betonmast und Verfahren zu seiner Verstärkung bekannt, wobei am Außenumfang des Mastes eine Verstärkungslage eines faserverstärkten Verbundmaterials aufgebracht wird ( EP 0 624 700 B1 ). Das Verbundmaterial muss dabei bestimmte Bereiche eines vorgegebenen Elastizitätsmoduls erfüllen. Eingesetzt werden können Kohlefasern und Glasfasern, die mit Harzen getränkt werden.
• Aus der DE-OS 36 01 214 A1 ist ein Verfahren zum Sanieren schadhafter Betonmasten bekannt, bei dem der gesamte Betonmast durch Strahlen gesäubert wird, danach die an flächigen Schadstellen vorhandene Betonarmierung freigelegt, entrostet und mit einem Rostschutz versehen wird, woraufhin auf die flächigen Schadstellen eine Haftbrücke aufgebracht wird und die flächigen Schadstellen sowie die Risse mit Verfüllmaterial auf Epoxidharzbasis verfüllt werden und die Mastoberfläche mit einer Versiegelungsbeschichtung versehen wird.
• Die DE 693 01 765 T2 weist einen Stahlbeton-(Strom)-Mast und ebenfalls ein Verfahren zum Reparieren mit fiberverstärkten Composite-Matten aus, die mit Harz getränkt werden.
• Die JP 2002-276201 A zeigt ein Verfahren zum Verstärken von Schleuderbeton-Masten in einem bestimmten unteren Höhenabschnitt (Übergangsbereich zum Erdboden) durch Einbringen von Harz über ein Bohrloch in den Innenhohlraum des Mastes, und zwar im Hinblick auf einen etwaigen Bruch infolge Belastungen aus Naturkatastrophen, wie Wirbelstürmen oder Erdbeben, oder aus dem Anprall eines Autos.
• Beim Vorliegen tiefer und/oder breiter Risse bis zum Innenraum eines Schleuderbetonmastes ist bislang keine Reparaturmethode bekannt, die ein wirksames Verpressen der Risse ermöglicht hätte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Betonmasten mit einem inneren Hohlraum, insbesondere Schleuderbetonmasten mit tiefen Rissbildungen derart zu sanieren, dass ein wirkungsvolles Verpressen der Oberflächenrisse ermöglicht und eine langfristige Lebensdauererhöhung gewährleistet wird.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass im unteren Bereich des Betonmastes über eine einzubringende Bohrung mittels einer Verpresspumpe ein Harz bis zur vollständigen Ausfüllung der vorhandenen Hohlräume eingepresst wird, danach am Außenumfang des Betonmastes vorhandene Risse nach einem Einbringen von schräg neben dem Riss angeordneten, mittels Klebepackern an der Betonoberfläche bündig verschlossenen Bohrungen verpresst werden, wonach ein Glätten der Betonoberfläche durch ein Ersatzsystem aus Reparaturmörtel durchgeführt wird und ein Oberflächenschutzsystem aufgetragen wird.
• Ein vollständiges Verpressen des gesamten Hohlraumes des Betonmastes wird dadurch erreicht, dass eine Überwachung einer im oberen Teil des Mastes, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 cm unterhalb der Mastspitze einzubringenden Bohrung auf austretende PUR-Gießschaumharz-Bestandteile durchgeführt wird.
• Als Harz wird ein 2-Komponenten-Giesschaumharz auf der Basis von Polyurethanen verwendet.
• Dieses Harz hat die Eigenschaft, dass eine bis zu 14-fache Volumenvergrößerung stattfindet, wobei keine Volumenschrumpfung zu verzeichnen ist. Das Harz ist zudem wasserdicht und weist eine beträchtliche Druckfestigkeit auf.
• Durch die Innenauskleidung des Masthohlraumes mittels dieses Harzes wird eine beachtliche Erhöhung der Festigkeit des gesamten Mastes erreicht. Das Eindringen von Wasser in das Mastinnere wird ausgeschlossen.
• Als wichtigster Effekt wird jedoch erreicht, dass durch die Innenauskleidung des Hohlraumes im Mast erstmals ein Verpressen der äußeren Oberflächerisse mit einer größeren Tiefe, die bis ins Mastinnere reichen (oft die Längsrisse infolge Fertigungsmängeln), wirkungsvoll von außen erstmals möglich wird, ohne dass die Verpressmasse in den Hohlraum dringt und den Riss nicht dicht und dauerhaft verschließt. Das Einbringen von schrägen Bohrlöchern neben den Tiefenrissen, die mittels Klebepackern an der Oberfläche bündig abgeschlossen werden, ermöglicht zudem ein zielgerichtetes und druckerhöhtes Verpressen der Risse. Dies ist ein großer Unterschied zum bislang herkömmlichen Verschließen der Oberflächenrisse mittel einfachen Verschmierens oder des Umwickelns mittels Fliesmatten und Harz.
• Nach dem äußeren Verpressvorgang wird die Oberfläche der sanierten Masten durch das Aufbringen eines Ersatzsystems aus vorzugsweise plastmodifizierten Reparaturmörtel geglättet und reprofiliert. Abschließend erfolgt das Aufbringen eines Oberflächenschutzsystems (OS) auf die Betonoberfläche gegen das Eindringen von Wasser infolge Schlag- oder Dauerregens. Die im Mast befindliche Feuchtigkeit kann jedoch jederzeit entweichen.
• Die Lebensdauer der in erfindungsgemäßer Art und Weise sanierten Betonmasten erhöht sich dadurch um 10 bis 15 Jahre. Bei der Vielzahl der vorhandenen Betonmasten mit inneren Hohlräumen ist allein beim Einsatz dieses Verfahrens bei der DB AG von einem hohen materiellen und sicherheitstechnischen Nutzen auszugehen.
• Anhand eines Ausführungsbeispieles soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden.
• Dabei zeigt die einzige
• – Figur – einen Schleuderbetonmast im Längsschnitt
• Der Betonmast 1 weist die Schleuderbetonschicht 2 auf und ist mit seinem unteren Teil 3 im Erdboden/Fundament 4 fixiert. Er weist einen fertigungstechnisch entstandenen Hohlraum 5 auf und ist an seinem oberen Ende gegen das Eindringen von Wasser verschlossen. An seinem unteren Ende ist eine Betonfüllung 6 eingebracht, was zur Erhöhung der Standfestigkeit beiträgt. Oberhalb der Betonfüllung 6 wird eine Bohrung 7 in die Schleuderbetonschicht 2 eingebracht, an die eine Verpresspumpe 8 zur Einbringung des PUR-Gießschaumharzes 9 angesetzt wird. Eine Überwachung eines vollständigen Verpressens des Hohlraumes 5 wird durch den Austritt von PUR-Gießschaumharz 9 aus der am oberen Ende der Schleuderbetonschicht 2 angebrachten Kontrollbohrung 10 vorgenommen.
• Das Verpressen der äußeren Risse 11 in der Schleuderbetonschicht 2 erfolgt nach Einbringen einer Bohrung 12 in die Schleuderbetonschicht 2 schräg zum zu verpressenden Riss 11. Auf die Oberfläche der Bohrung 12 wird jeweils ein Klebepacker 13 zum bündigen Verschluss und zur besseren sowie dichteren Verpressung mittels der Verpresspumpe aufgesetzt. Als Verpressmaterial für die äußeren Risse werden vorzugsweise Zementsuspensionen oder Kunstharze verwendet.
• Beim Verpressen wird der zu verpressende Riss auf der Oberfläche mittels einer PVC-Manschette abgedeckelt.
• Anschließend erfolgt ein Glätten der Oberfläche als Reprofilierung mittels plastmodifiziertem Reparaturmörtel 14 (plastmodifizierter Zementmörtel = PCC) sowie danach das Aufbringen eines Oberflächenschutzsystems (OS) 15 auf der Oberfläche als Schutz vor einem Eindringen von Schlagregen und/oder Oberflächenwasser.

1

Betonmast

2

Schleuderbetonschicht

3

unterer Teil

4

Erdboden/Fundament

5

Hohlraum

6

Betonfüllung

7

Bohrung

8

Verpresspumpe

9

PUR-Gießschaumharz

10

Kontrollbohrung

11

äußerer Riss

12

Bohrung

13

Klebepacker

14

plastmodifizierter Reparaturmörtel (PCC)

15

Oberflächenschutzsystem (OS)

Claims (5)

1. Verfahren zur Sanierung von mit Rissschädigungen versehenen Betonmasten, vorzugsweise von Schleuderbeton-Masten, gekennzeichnet dadurch, dass im unteren Bereich des Betonmastes über eine einzubringende Bohrung mittels einer Verpresspumpe ein Harz bis zur vollständigen Ausfüllung der vorhandenen Hohlräume eingepresst wird, danach am Außenumfang des Betonmastes vorhandene Risse nach einem Einbringen von schräg neben dem Riss angeordneten, mittels Klebepackern an der Betonoberfläche bündig verschlossenen Bohrungen verpresst werden, wonach ein Glätten der Betonoberfläche durch ein Ersatzsystem aus Reparaturmörtel durchgeführt wird und ein Oberflächenschutzsystem aufgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass ein vollständiges Verpressen des Hohlraumes des Betonmastes durch die Überwachung einer im oberen Teil des Mastes, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 cm unterhalb der Mastspitze einzubringenden Bohrung überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass abhängig von der Rissbreite als äußeres Verpressmaterial Zementleim, Zementsuspension oder 2-Komponenten-Verpressharz verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass zum Glätten der Oberfläche bzw. zur Reprofilierung, auch zum Ausfüllen von Ausbrüchen, ein plastmodifizierter Zementmörtel (PCC) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass als Harz ein PUR-Gießschaumharz verwendet wird.