DE19642136A1 - Verfahren und Einrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit von Fugen an Betonbauwerken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen bzw. Überwachen der Dichtigkeit von Fugen an Bauwerken, wie Gebäude, Brücken, Becken und dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 6 bzw. dem des Anspruchs 6 oder 14.

Bei Betonbauwerken mit sogenannten Wartungsfugen ist es z. B. bei Klärbecken, Löschwasserrückhaltebecken, Auffangräumen von Chemikalienlager, wegen des Grundwasserschutzes des Untergrundes, bei Brücken wegen der Qualitätsminderung des Spannbetons, usw. wichtig, daß die mit Dichtmaterial versehenen Fugen dicht bleiben. Um auszuschließen, daß eine Undichtigkeit zu einem größeren Schaden an der Konstruktion oder der Umwelt führt, kann es notwendig werden, daß die Dichtfugen von Zeit zu Zeit mit neuem Dichtmaterial versehen bzw. saniert werden, unabhängig davon, ob die Dichtigkeit nachgelassen hat oder nicht. Dies ist aufwendig. Auch wenn prophylaktisch sehr aufwendige und teuere Abdichtungssysteme installiert werden, kann damit letztendlich eine Undichtigkeit auch nicht völlig ausgeschlossen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen bzw. Überwachen der Dichtigkeit von Fugen an Bauwerken der eingangs genannten Art vorzusehen, um vor dem Sanieren einer Fugenabdichtung oder vor dem erneuten Sanieren einer bereits sanierten Fugenabdichtung eine Entscheidung über die Sanierungsnotwendigkeit treffen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren bzw. einer Einrichtung der genannten Art die im Anspruch 1 oder 6 bzw. 6 oder 14 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es in einfacher Weise möglich, die Dichtigkeit von abgedichteten Fugen qualitativ zu überprüfen, um so auf einfache Weise entscheiden zu können, ob eine Sanierung bzw. erneute Sanierung notwendig ist. Gleichzeitig kann anhand der Analyse und von Erfahrungswerten abgeschätzt werden, wann die betreffende überprüfte Fugenabdichtung zur Sanierung anstehen wird.

Eine einfache Ausgestaltung der Meßkammer ergibt sich durch die Merkmale nach Anspruch 9.

Bevorzugterweise sind die Merkmale des Anspruchs 2 bzw. 10 vorgesehen, um bei Messungen, die von Zeit zu Zeit stattfinden, eindeutige Analyseergebnisse zu erhalten.

Da es sich hier um eine Permeationsmessung handelt, ist es wesentlich, daß die Zuführung von Meßgas nahezu drucklos erfolgen kann. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind hierzu die Maßnahmen nach Anspruch 3 bzw. 13 vorgesehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen einzelner oder mehrerer der weiteren Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Ansicht eine Einrichtung zum diskontinuierlichen Überprüfen der Dichtigkeit einer Bauteilfuge an einem Betonbauwerk gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung;

Fig. 2 in schematischer perspektivischer Darstellung eine Einrichtung ähnlich der der Fig. 1, jedoch zum Überprüfen der Dichtigkeit einer bereits sanierten Trennfuge an einem Betonbauwerk gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und

Fig. 3 in schematischer Ansicht eine Einrichtung zum kontinuierlichen Überwachen der Dichtigkeit einer Bauteilfuge an einem Betonbauwerk gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Einrichtung 10 bzw. 10' dient zum diskontinuierlichen Überprüfen der Dichtigkeit einer Bauteilfuge 11 zwischen zwei Betonplatten 12 und 13 eines Betonbauwerks, wie eines Gebäudes, einer Brücke, eines Beckens in beispielsweise abwassertechnischen Anlagen und dergleichen. Wenn auch die beiden Betonplatten 12 und 13 hier nebeneinander angeordnet dargestellt sind, versteht es sich, daß die Fuge auch in einem Eckbereich oder dergleichen sein kann. Die Fuge 11 ist mit einem handelsüblichen Dichtmaterial 14 in einem Bereich ausgefüllt, der der Außen- bzw. Oberfläche 16, 17 der beiden Betonplatten 12, 13 zugewandt ist. Dabei ist es wesentlich, daß das mit einer Hinterfüllung 19 versehene Dichtmaterial 14 die Fuge 11 vollständig verschließt, um beispielsweise bei Klärbecken' Löschwasserrückhaltebecken oder Industriefußböden das Erdreich und das Grundwasser nicht zu verschmutzen und/oder bei Brückenfugen, Gebäudefugen und dergleichen eine Qualitätsverschlechterung des Spannbetons und Schäden bei Bauwerken durch Eindringen von Wasser zu verhindern.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 10 besitzt ein perforiertes Röhrchen 21, das unterhalb des Dichtmaterials 14 in der Fuge 11 angeordnet und in nicht dargestellter Weise gehalten ist. Das perforierte Röhrchen 21 ist bereits beim Herstellen der Fugenabdichtung eingebracht worden. Beispielsweise kann das Röhrchen 21 auf dem in Fig. 1 dargestellten, in den beiden Betonplatten 12, 13 verankerten Fugenband 18 aufliegen bzw. an diesem oder der Hinterfüllung gehalten sein. Das perforierte Röhrchen 21 verläuft vorzugsweise über die gesamte Länge der Fuge 11 und ist an seinen beiden Enden in nicht dargestellter Weise zugänglich. Über der mit dem Dichtmaterial 14 versehenen Fuge 11 ist eine Meßkammer 22 angeordnet, die bauwerkseitig von der Fuge 11 bzw. deren Dichtmaterial 14 und den angrenzenden Bereichen der Fläche 16, 17 der Betonplatte 12, 13 und obenseitig von einer kanalartigen Haube 23 begrenzt ist. Die Haube 23 verläuft über die gesamte Länge oder zumindest über denjenigen Abschnitt der Fuge 11, der auf Dichtigkeit hin überprüft werden soll. Die kanalartige Haube 23 ist in Fig. 1 in nicht dargestellter Weise dichtend auf der Fläche 16, 17 der Betonplatte 12, 13 aufgesetzt.

Zum Überprüfen der Dichtigkeit der Fuge 11 ist das perforierte Röhrchen 21 mit seinem einen Ende über eine Leitung 27 mit einer Prüfgasquelle in Form einer Prüfgasflasche 26 verbunden. Das andere Ende des perforierten Röhrchens 21 kann entweder verschlossen sein oder ist, wie in Fig. 1 dargestellt, über eine Rohrleitung 28 mit einem Gassack 29 verbunden. Die Meßkammer 22 ist über eine Leitung 31 bzw. im Closed-Loop- Betrieb über zwei Leitungen mit einer Prüfgasanalysevorrichtung 32 verbunden.

Zum Überprüfen der Dichtigkeit der Fuge 11 wird das perforierte Röhrchen 21 mit dem Prüfgas aus der Prüfgasflasche 26 gefüllt. Nach einem mehrminütigen, (beispielsweise 5 Minuten) im Ruhezustand wird mit Hilfe der Prüfgasanalysevorrichtung 32 gemessen, ob aus den Perforierungen des perforierten Röhrchens 21 austretendes Prüfgas aufgrund Permeation oder fehlender Flankenhaftung oder Risse durch das Dichtmaterial 14 in die Meßkammer 22 gelangt ist. Außer dieser quantitativen Analyse kann auch eine qualitative Analyse hinsichtlich des Permeationsverlaufs, der Permeationsgeschwindigkeit und dergleichen durchgeführt werden. Das Zuführen des Prüfgases in das perforierte Röhrchen 21 erfolgt nahezu drucklos, vorzugsweise bei einem Druck von kleiner als 0,1 bar.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung, bei der die Einrichtung 10' zum Überprüfen der Dichtigkeit einer Trennfuge bei einer bereits sanierten Fuge 11 eingesetzt wird. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die zwischen Betonplatten 12, 13 vorhandene Fuge 11 mit einem Dichtmaterial 14 ausgefüllt. Da dieses Dichtmaterial 14 bereits undicht war, wurde die Fuge 11 z. B. dadurch saniert, daß über sie brückenartig hinweg ein flächiges Dichtmaterial in Form eines elastischen Dichtungsbandes 15 gelegt wurde, das auf den angrenzenden Bereichen 16, 17 der Betonplatten 12, 13 durch Kleben oder dergleichen befestigt ist. Beim Sanieren wurde auf das Dichtungsmaterial 14 aber unter das Dichtungsband 15 ein perforiertes Röhrchen 21' über die entsprechende Länge der Fuge 11 eingelegt.

Entsprechend Fig. 1 ist auch hier eine Meßkammer 22' vorgesehen, die von einer kanalartigen Haube 23' abgedeckt ist, die, wie zu Fig. 1 beschrieben, über den betreffenden Abschnitt der Fuge 11 randseitig und endseitig abdichtend auf die Betonplatten 12, 13 gebracht ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird vor dem Überprüfen der Dichtigkeit der Fuge 11 bzw. des Dichtungsbandes 15 mit Hilfe des genannten Prüfgases zunächst das perforierte Röhrchen 21' mit Hilfe eines von einer nicht dargestellten Quelle kommenden Trägergases, beispielsweise N₂, durchgespült. Entsprechendes gilt für die Meßkammer 22', die ebenfalls zunächst mit einem Spülgas bzw. Trägergas beaufschlagt ist. Erst danach wird mit Hilfe des von einer nicht dargestellten Prüfgasquelle kommenden Prüfgases das zu Fig. 1 beschriebene Überprüfungs- und Meßverfahren durchgeführt. Auch bei dieser Ausführungsform werden Trägergas und Prüfgas nahezu drucklos, d. h. mit einem Druck von kleiner 0,1 bar eingebracht.

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Fuge 11'' zwischen zwei Betonplatten 12'' und 13'', wobei die Fuge durch Dichtmaterial 14'' im entsprechenden, oben beschriebenen Bereich ausgefüllt ist.

Die Einrichtung 10'' besitzt ein perforiertes Röhrchen 21'', das bei diesem Ausführungsbeispiel zum kontinuierlichen Überwachen der Dichtigkeit der Fuge 11 an seinen beiden Enden mit dem Eingang oder dem Ein- und Ausgang der Gasanalysevorrichtung 32'' über Leitungen 33, 34 verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird quantitativ und/oder qualitativ überwacht, ob aus dem freien (z. B. Gase) oder gefüllten (z. B. Abwasser) Raum 36 oberhalb der Betonplatten 12, 13 bzw. der Fuge 11 durch Permeation Gas durch das Dichtmaterial 14'' dringt und in das perforierte Röhrchen 21'' gelangt. Aus dem perforierten Röhrchen 21 wird gereinigte Luft oder ein anderes eingeleitetes Trägergas in die Gasanalysevorrichtung 32'' gebracht, in der Luft bzw. dem Trägergas möglicherweise enthaltenes, aus dem Raum 36 durchdiffundiertes Gas gemessen und analysiert wird. Mit dem Einbau eines derartigen perforierten Röhrchens 21'' kann eine kontinuierliche Betriebsüberwachung der Dichtigkeit der Fuge 11'' vorgenommen werden. Es versteht sich, daß dies in entsprechender Weise auch bei einer nach Fig. 2 bereits sanierten Fuge erfolgen kann.

Bei den eingangs beschriebenen Fugen kann es sich nicht nur um Bauteilfugen sondern auch um Anschlußfugen, Trennfugen, Wartungsfugen u. dgl. handeln. Der mit den Fugen versehene Untergrund kann eine Beton-, keramische, versiegelte Oberfläche o. dgl. besitzen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Prüfen bzw. Überwachen der Dichtigkeit von Fugen an Bauwerken, wie Gebäude, Brücken, Becken und dergleichen, welche Fugen im Bereich der Bauwerksaußen- bzw. -oberfläche mit einem ersten Dichtmaterial ausgefüllt oder mit einem die Fuge und das erste Dichtmaterial überbrückenden zweiten Dichtmaterial saniert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb des ersten oder zweiten Dichtmaterials mit einem perforierten Röhrchen versehene Fuge längs ihres zu prüfenden bzw. zu überwachenden Abschnitts von einer Meßkammer überdeckt wird, daß durch das perforierte Röhrchen ein Prüfgas nahezu drucklos geführt und daß in der zur Fuge hin offenen Meßkammer eine Prüfgas- Permeationsanalyse durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zuführen von Prüfgas das perforierte Röhrchen und/oder die Meßkammer mit einem Trägergas gespült wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas und/oder das Prüfgas bei einem geringen Druck von kleiner 0,1 bar in das Röhrchen eingebracht wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbringen des Prüfgases in das perforierte Röhrchen vor dem Durchführen der Analyse eine Beruhigungszeit von einigen Minuten abgewartet wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das das Verfahren diskontinuierlich durchgeführt wird.

6. Verfahren zum Prüfen bzw. Überwachen der Dichtigkeit von Fugen an Bauwerken, wie Gebäude, Brücken, Becken und dergleichen, welche Fugen im Bereich der Bauwerksaußen- bzw. oberfläche mit einem ersten Dichtmaterial ausgefüllt oder mit einem die Fuge und das erste Dichtmaterial überbrückenden zweiten Dichtmaterial saniert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterhalb des ersten oder zweiten Dichtmaterials verlaufendes perforiertes Röhrchen längs des zu prüfenden bzw. zu überwachenden Abschnitts als Meßkammer verwendet wird, in der eine Prüfgaspermeationsanalyse durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird.

8. Einrichtung zum Prüfen bzw. Überwachen der Dichtigkeit von Fugen an Bauwerken, wie Gebäude, Brücken, Becken und dergleichen, welche Fugen im Bereich der Bauwerksaußen- bzw. -oberfläche mit einem ersten Dichtmaterial ausgefüllt oder mit einem die Fuge und das erste Dichtmaterial überbrückenden zweiten Dichtmaterial saniert sind, gekennzeichnet durch ein unterhalb des ersten oder des zweiten Dichtmaterials (14, 15) längs zumindest eines Teils des Fugenverlaufs verlegtes perforiertes Röhrchen (21), durch eine über den zu prüfenden bzw. zu überwachenden Fugenbereich (11) an der Bauwerksaußen- bzw. -oberfläche (16, 17) angeordnete und mit dem Fugenbereich (11) in Verbindung stehende Meßkammer (22) und durch eine Meßanordnung aus einer mit dem Röhrchen (21) verbundenen Prüfgasquelle (26) und einer mit der Meßkammer (22) verbundenen Prüfgasanalysevorrichtung (32).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer von einer kanalartig profilierten Haube (23) gebildet ist, die auf die Bauwerksaußen- bzw. -oberfläche im Fugenbereich (11) dichtend aufgelegt ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spülgasquelle vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des perforierten Röhrchens (21) mit der Prüfgas- und/oder Spülgasquelle verbindbar ist.

12. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des perforierten Röhrchens (21) mit einem Gassack (29) verbindbar ist.

13. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgas unter einem geringen Druck von kleiner 0,1 bar ansteht.

14. Einrichtung zum Prüfen bzw. Überwachen der Dichtigkeit von Fugen an Bauwerken, wie Gebäude, Brücken, Becken und dergleichen, welche Fugen im Bereich der Bauwerksaußen- bzw. -oberfläche mit einem ersten Dichtmaterial ausgefüllt oder mit einem die Fuge und das erste Dichtmaterial überbrückenden zweiten Dichtmaterial saniert sind, gekennzeichnet durch ein unterhalb des ersten oder des zweiten Dichtmaterials (14, 15) längs zumindest eines Teils des Fugenverlaufs verlegtes perforiertes Röhrchen (21), mit dem Fugenbereich (11) in Verbindung stehende Meßkammer (22) und durch eine Meßanordnung aus einer durch das Röhrchen (21) gebildeten Meßkammer (22) und einer mit der Meßkammer (22) verbundenen Prüfgasanalysevorrichtung (32).