DE3416995A1 - Verfahren zum einbringen eines injektionswerkstoffes in einen hohlraum bei einer stahlbetonkonstruktion - Google Patents

Verfahren zum einbringen eines injektionswerkstoffes in einen hohlraum bei einer stahlbetonkonstruktion

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    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12Mounting of reinforcing inserts; Prestressing

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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum
  • Einbringen einer dem Volumen eines zunächst luftgefüllten Hohlraumes volumenmäßig entsprechenden Masse eines Injektionswerkstoffes in den Hohlraum bei einer Stahlbetonkonstruktion, wobei aus dem Hohlraum die Luft mit Hilfe einer Vakuumpumpe bis zu einem vorgegebenen Evakuierungsdruck abgesaugt und eine Luftvolumenmessung durchgeführt sowie nach Maßgabe der Luftvolumenmessung die Injektionsmasse in den Hohlraum injiziert wird. Es versteht sich, daß der Hohlraum ausreichend luftdicht sein muß, um eine entsprechende Evakuierung zuzulassen und den Evakuierungsdruck ausreichend lange zu halten. - In vielen Bereichen der Bautätigkeit stellt sich die Aufgabe, einen Hohlraum, dessen Volumen nicht oder nur sehr ungenau quantifizierbar ist, mit einem Injektionswerkstoff auszufüllen. Das gilt insbesondere für das Spannrohr eines Vorspannaggregates mit in dem Spannrohr angeordneten, vorgespannten Spannstählen. Die Injektionsmasse kann eine Abdichtungsmasse, ein Verfüllmörtel oder ein anderer Füllstoff sein. Um eine Aussage darüber zu machen, ob der Hohlraum von dem Injektionswerkstoff vollständig ausgefüllt ist, ist eine Volumenermittlung des Hohlraumes vor der Injektion erforderlich.
  • Im Rahmen der bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen (DE-PS 22 10 226) wird zunächst die Luft aus dem Hohlraum mit Hilfe einer Vakuumpumpe bis zu einem vorgegebenen Evakuierungsdruck abgesaugt. Danach wird die Luft in den Hohlraum wieder eingeleitet, wobei das Volumen der einströmenden Luftmenge gemessen wird.
  • Dabei geht man davon aus, daß dieses gemessene Luftvolumen mit dem Volumen des Hohlraumes in der Stahlbetonkonstruktion ausreichend genau übereinstimmt. Das ist jedoch nicht der Fall, so daß die Ausfüllung des Hohlraumes mit dem Injektionswerkstoff häufig nur unvollständig ist, woraus erhebliche Nachteile resultieren. Insbesondere dann, wenn es sich darum handelt, ein Spannrohr mit darin angeordneten, vorgespannten Spannstählen mit dem Injektionswerkstoff auszufüllen, kann eine unvollständige Injektion zu schweren Schäden führen, weil nicht mit dem Injektionswerkstoff ausgefüllte Hohlräume Korrosionsnester bilden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß eine sehr genaue Ermittlung des Volumens des Hohlraumes in der Spannbetonkonstruktion erfolgt und im Anschluß daran diesem Volumen genau entsprechende Masse des Injektionswerkstoffes in den Hohlraum eingebracht werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das über die Vakuumpumpe abgesaugte, unter Außenluftdruck pO stehende Luftvolumen gemessen sowie daraus ein dem vorgegebenen Evakuierungsdruck PE im Hohlraum entsprechendes Expansionsvolumen zE ermittelt wird, und zwar bei isothermer Expansion, und daß danach eine dem Volumen V = PE VE/(Po pE) volumenmäßig entsprechende Masse des Injektionswerkstoffes in den Hohlraum injiziert wird. - Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unterstellt, daß bei der Evakuierung die Temperatur in dem Hohlraum und in der evakuierten Luft konstant bleibt, der Vorgang also isotherm und nicht adiabatisch verläuft. Das ist zwar in physikalischer Strenge nicht zutreffend, führt jedoch, wie die Praxis gezeigt hat, im Rahmen der Erfindung zu überraschend genauen Werten. Ausgehend von der vorstehenden Annahme, daß der Vorgang der Evakuierung isotherm verläuft, wird der Vorgang grundsätzlich der Gleichung pV = constant beherrscht. Dann benötigt man zur Bestimmung des Hohlraumvolumens V in der Stahlbetonkonstruktion nicht das abgepumpte Luftvolumen unter Außenluftdruck, sondern unter dem Evakuierungdruck, bis zu dem der Hohlraum evakuiert wird. Das abgepumpte Luftvolumen unter Außenluftdruck läßt sich unter Berücksichtigung der Beziehung pV = constant in das Expansionsvolumen VE umrechnen, was über einen Mikroprozessor ohne Schwierigkeiten geschehen kann. Dann gilt mit pO für den Außenluftdruck und po für den Evakuierungsdruck die angegebene Formel. - Für die Praxis arbeitet man im allgemeinen ausreichend genau, wenn in den Hohlraum eine Masse des Injektionswerkstoffes injiziert wird, deren Volumen V etwa der Formel V = pOVEO /tpo-pE) entspricht, wobei VEO das über die Vakuumpumpe abgesaugte, unter Außendruck stehende, gemessene Luftvolumen bezeichnet. Dieses Volumen ergibt sich, wenn man unterstellt, daß VEO puder Größe VE PE gleichgesetzt werden kann und folglich VE als VEB PO IPE in die vorher angegebene Beziehung eingesetzt werden kann.
  • Das alles hat sich bewährt, wenn zum Beispiel mit einem Evakuierungsdruck von etwa 400 mbar gearbeitet wird.
  • Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Hohlraum bei einer Stahlbetonkonstruktion (insbesondere also in ein Spannrohr eines Vorspannaggregates mit in dem Spannrohr angeordneten vorgespannten Spannstählen) ein Injektionswerkstoff eingebracht wird, dessen Masse sehr genau dem Volumen des Hohlraumes entspricht. Nicht verfüllte Nester können in dem Hohlraum praktisch nicht verbleiben, was insbesondere dann gilt, wenn der Hohlraum grundsätzlich unter Evakuierung mit dem Injektionswerkstoff verfüllt wird (DE-AS 16 84 437). Hinzu kommt, daß das erfindungsgemäße Verfahren einfach und funktionssicher ist. Das gilt insbesondere deshalb, weil ein Absaugen der Luft aus dem Hohlraum bis zu einem bestimmten Druck und ein nachträgliches Einleiten von Luft in den Hohlraum unter Messung des Volumens der einströmenden Luftmenge nicht mehr erforderlich ist.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit sehr einfachem Gerät gearbeitet werden. An den zu evakuierenden Hohlraum wird über einen Vakuumschlauch die Vakuumpumpe angeschlossen, und zwar unter Vorschaltung eines Schnellschlußventils, gegebenenfalls eine Belüftungsventils, und eines Luftdruckmessers mit Druckwächter r für die Messung des Evakuierungsdruckes.
  • Es versteht sich, daß die Vakuumpumpe ein Staubabscheider vorgeschaltet wird. Hinter der Vakuumpumpe befindet sich zweckmäßigerweise ein Ölabscheider, während die von der Vakuumpumpe abgehende Leitung über einen Gaszähler geht, der das abgepumpte Volumen unter Außenluftdruck mißt. Angeschlossen ist zum Beispiel ein Mikroprozessor, der aus diesem Luftvolumen, welches unter Außenluftdruck gemessen wurde, das Expansionsvolumen VE ermittelt, welches entstehen würde, wenn man dieses Luftvolumen auf den Evakuierungsdruck im Hohlraum expandiert. - Um nunmehr den Injektionswerkstoff einzubringen, wird der Injektionswerkstoff volumenmäßig nach Maßgabe der Formel V = PE sE /(Po - PE ) bzw. nach Maßgabe der Formel V = pO VEO /(pO - po ) dosiert, so daß das Volumen des Injektionswerkstoffes einer dieser Größen V entspricht, und danach wird diese Masse an Injektionswerkstoff in den Hohlraum injiziert.
  • Es versteht sich, daß der Hohlraum ausreichend vakuumdicht sein muß. Das ist im allgemeinen der Fall, und zwar insbesondere in bezug auf das Spannrohr bei Vorspannaggregaten. Wo dieses nicht der Fall ist, wird eine entsprechende Abdichtung durchgeführt.
  • Gelingt dieses nicht, so kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die sogenannte Leckrate ohne Schwierigkeiten berücksichtigt werden. Sie wird so bestimmt, wie es bei physikalischen Vakuumapparaten üblich ist. In ihre Bestimmung geht der Quotient aus dem Druckanstieg wegen Undichtigkeit und selbstverständlich das Volumen des Hohlraumes selbst ein. Bezeichnet man die Leckrate mit , so ergibt sich das durch die Leckrate bestimmte, gleichsam zuviel gemessene Volumen zu DeltaV = Q dt/dp, wobei dt die Pumpzeit für einen Druckabfall dp beim Abpumpen der Luft aus dem Hohlraum bezeichnet. Dieses zuviel gemessene Volumen wird beim Bestimmen der Masse des Injektionswerkstoffes berücksichtigt, nämlich abgezogen.
  • Von besonderem Vorteil ist, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Wassereinschluß erkannt und beseitigt werden kann: Ein Wassereinschluß im Hohlraum verfälscht das Meßergebnis. Um hierüber schlüssige Aussagen machen zu können, wird zunächst bei geöffnetem Gasballastventil der Vakuumpumpe der Luftdruck im Hohlraum auf Evakuierungsdruck abgesenkt. Fällt der Druck hierbei sofort auf Werte unter den Dampfsättigungsdruck (z. B.
  • bei 200 Temperatur im Hohlraum ( 23 mbar), so ist im Hohlraum kein Wasser vorhanden. Verharrt der Luftdruck im Hohlraum bei Senkung unter den Evakuierungsdruck auf dem Wert des Wasserdampfsättigungsdruckes (z. B. 23 mbar bei 200 Temperatur im Hohlraum) und ist diese Druckkonstanz bei laufender Vakuumpumpe trotz Dichtheit des Hohlraumes gegeben, so liegt ein Wassereinschluß im Hohlraum vor. Es ist nun so lange weiter zu evakuieren, bis der Druck unter diesen Wert abfällt. Erst dann liegt ein vollständiges Verdampfen des eingeschlossenen Wassers vor. Danach wird nach der Lehre der Erfindung weiter verfahren.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Einbringen eines Injektionswerkstoffes in einen Hohlraum bei einer Stahlbetonkonstruktion Patentansprüche: 1. Verfahren zum Einbringen einer dem Volumen eines zunächst luftgefüllten Hohlraumes volumenmäßig entsprechenden Masse eines Injektionswerkstoffes in den Hohlraum bei Stahlbetonkonstruktionen, wobei aus dem Hohlraum die Luft mit Hilfe einer Vakuumpumpe bis zu einem vorgegebenen Evakuierungsdruck abgesaugt und eine Luftvolumenmessung durchgeführt sowie nach Maßgabe der Luftvolumenmessunç die Injektionsmasse in den Hohlraum injiziert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das über die Vakuumpumpe abgesaugte, unter Außenluftdruck pO stehende Luftvolumen gemessen sowie daraus ein dem vorgegebenen Evakuierungsdruck (pE ) im Hohlraum entsprechendes Expansionsvolumen VE ermittelt wird, und zwar bei isothermer Expansion, und daß danach eine dem Volumen V = PE VE /(p0 - ) volumenmäßig etwa entsprechende Masse des Injektionswerkstoffes in den Hohlraum injiziert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum eine Masse des Injektionswerkstoffes injiziert wird, deren Volumen V etwa der Formel V = pO VEO /(pO - pE ) entspricht, wobei VE0 das über die Vakuumpumpe abgesaugte, unter Außendruck stehende, gemessene Luftvolumen bezeichnet.
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