DE3827990A1

DE3827990A1 - Abdichtung fuer ingenieurbauten

Info

Publication number: DE3827990A1
Application number: DE19883827990
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Ecology Engineering Consulting Establishment Vadu
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1990-02-22
Also published as: DE3827990C2

Description

Die Erfindung betrifft das Herstellen von Abdichtungen für Ingenieurbauten oder dergleichen, ggf. mit Sammelvorrichtung für aufzufangende Flüssigkeiten, mit einer konstruktiven festen Unterschicht, beispielsweise aus Beton, die mit einer glatten, in Ablaufrichtung leicht geneigten Feinschicht oder dergleichen abgedeckt wird, und zumindest einer hierauf aufgebrachten Abdichtungsschicht.

Abdichtungen an Bauwerken sollen verhindern, daß Wasser bzw. Flüssigkeiten, gleich welcher Art und Herkunft, einen schädlichen Einfluß auf das Bauwerk und seine Konstruktion ausüben. Hierbei ist auch der Korrosionsschutz, also der Schutz gegen den Angriff von Chemikalien, eingeschlossen. Darüber hinaus haben Abdichtungen an Ingenieurbauten vielfach die Aufgabe, im Bereich des Umweltschutzes das unkontrollierte Abfließen von schädlichen Flüssigkeiten zu verhindern. Hiervon sind insbesondere Industriebecken, wie Ölauffangwanne, Kühlwasserbecken, Feuerlöschteiche; Naßbetriebe, Abschirmung von Apparaten und Anlagen der chemischen Industrie, Kläranlagen, Mülldeponien und viele andere Bauwerke betroffen.

Abdichtungen an Industriebauten werden bisher überwiegend auf der Grundlage von Kunststoffolien als Abdichtungsschicht ein- oder mehrschichtig ausgeführt. Es gibt jedoch Bauwerke, bei denen Kunststoffolien als Abdichtungsschicht nicht alle Funktionsbedingungen erfüllen, beispielsweise eine Begehbarkeit nicht zulassen, oder einem kombinierten chemischen Angriff verschiedener schädlicher Stoffe nicht ausreichend widerstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine korrosionsfeste Abdichtung für Ingenieurbauten zu schaffen, die ggf. auch begehbar ist und vielerlei, auch unerwarteten chemischen Angriffen standhält. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Abdichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.

Bevorzugt wird die gestellte Aufgabe durch den Einsatz einer Abdichtungsschicht aus plattenförmigen, ggf. mit seitlichen abgewinkelten Randstreifen ausgebildeten Edelstahlblechen gelöst, die auf der Unterkonstruktion mittels eines Reaktionsharzklebstoffes insbesondere vollflächig verklebt werden und bei der die Stöße aneinandergrenzender Edelstahlbleche als Dehnungsfuge bzw. Dehnungsfalte ausgebildet und vollständig durchgehend unter Einwirken eines Schutzgases verschweißt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellte Abdichtungsschicht ist in der Lage, thermische Ausdehnungen bei Temperaturschwankungen bis zu 100°C und mehr aufzunehmen, ohne Verwerfungen oder Spannungsrissen zu unterliegen. Der Einsatz von Edelstahl blechen, beispielsweise gemäß DIN genormten Qualitäten V 4 a oder V 2, gewährleistet die langfristige chemische Resistenz und Korrosionsfestigkeit. Ingenieurbauten, wie Abdichtungswannen und Auffangbecken für korrosive Stoffe und umweltschädigende Chemikalien, können mit der Erfindung neu und in der Sanierung nachträglich erstellt werden. Hierbei ist der Einsatz von Edelstahlblechen einer Dicke von 0,8 mm bis 1,0 mm bereits ausreichend, um die gewünschte Resistenz und Festigkeit der Abdichtung zu erzielen.

Für die Abdichtungsschicht werden erfindungsgemäß Plattenelemente aus Edelstahlblech verwendet, die an zwei einander gegenüberliegenden zueinander parallelen Seiten hochstehend abgewinkelten aus der Vertikalen leicht nach außen geneigte Randstreifen und ggf. an einer oder beiden hierzu quer verlaufenden Seiten einen nach oben und/oder unten abgewinkelten Randstreifen aufweisen. Mit diesen Plattenelementen, die praktisch zu breiten Ablaufrinnen nebeneinander verlegt werden, wobei sie in Ablaufrichtung ein leichtes Gefälle (1 bis 2%, das in der Unterkonstruktion vorgesehen wird) erhalten, wird die abzudichtende Fläche abgedeckt. Die Plattenelemente werden vollflächig auf der Unterkonstruktion mittels eines auch im ausgehärteten Zustand elastischen Klebers verklebt. Hier bieten sich insbesondere kaltbindende Reaktionsharzklebstoffe an, die in der Lage sind, unterschiedliche Materialien auf Dauer miteinander zu verbinden, beispielsweise auf Basis von Polyisocyanat-Reaktionsharzen. Diese werden in Mengen von ca. 100 bis 500 g/m², das richtet sich auch nach der Qualität des Untergrundes, auf die Unterkonstruktion bzw. Feinschicht aufgetragen. Die hiermit vollflächig verklebten Edelstahlbleche können sich dann bei thermischer Belastung nicht mehr verwerfen.

Die Dehnungsbereiche an den Längsstößen der Plattenelemente werden in Gestalt einer Dehnungsfalte erhalten, die durch die leicht nach außen geneigten aufgekanteten Randstreifen als V-Falte beim Aneinanderlegen der Plattenelemente gebildet werden. Die Randstreifen sind hierbei etwa 2 bis 5° nach außen aus der Vertikalen geneigt, so daß bei einer Höhe des Randstreifens von ca. 30 mm Dehnungsfalten einer Breite von mindestens etwa 3 bis 4 mm gebildet werden können.

Die Dehnungsbereiche an den Querstößen der Plattenelemente werden durch Dehnungsfugen gebildet. Erfindungsgemäß wird hierfür vorgeschlagen, daß für die Abdichtungsschicht Elemente aus Edelstahlblech verwendet werden, die Edelstahlbleche auf der Feinschicht mittels eines Reaktionsharzklebstoffes verklebt werden und die Stöße aneinandergrenzender Edelstahlbleche als Dehnungsbereiche ausgebildet und vollständig durchgehend unter Einwirkung eines Schutzgases verschweißt werden.

Alle Stoßfugen, d.h. an den Querstößen und an den Längsstößen, werden unter Einwirkung von Schutzgas durchgehend verschweißt. Für die Längsstöße wird hierbei das Verfahren bevorzugt in der Weise durchgeführt, daß die Plattenelemente mit ihren hochstehenden Randstreifen parallel zur Ablaufrichtung auf die Klebeschicht aufgebracht werden, wobei die Oberkanten der Randstreifen zu einer annähernd spaltlosen Stoßfuge aneinandergedrückt und anschließend unter Einwirkung eines Schutzgases abstandsweise untereinander punktverschweißt werden, danach die Stoßfugen längs der Oberkanten unter Einwirkung eines Schutzgases durchgehend verschweißt werden.

Das Durchführen sämtlicher Schweißvorgänge an den Plattenelementen mit Aufrechterhaltung einer Schutzgaswolke verhindert das Aufkleben einer Spaltkorrosion an den Edelstahlblechen. Hierbei erweisen sich die erfindungsgemäß gewählten Konstruktionen für die Abdichtungsschicht als besonders vorteilhaft, da bei den Längsstößen sich das Schutzgas in der zusammengestellten V-Falte der Randstreifen der Plattenelemente sammelt und während des Schweißens verbleibt. Ebenso verbleibt das in die gefrästen Querfugen bzw. das Kupferprofil eingeblasene Schutzgas an den Querstößen der Plattenelemente während des Schweißens, so daß in beiden Fällen auch die Unterseite der Plattenelemente vor einer Spaltkorrosion durch das Schweißen geschützt ist. Aus diesem Grunde wird auch bei dem Vorheften bzw. Fixieren der Plattenelemente durch Punktverschweißen der hochstehenden benachbarten Randstreifen mit Schutzgas gearbeitet. Als Schutzgas werden die in der Schweißtechnik üblichen Schutzgase, z.B. auf Heliumbasis, eingesetzt.

Für das Erstellen der Abdichtungsschicht können auch - entsprechend der abzudichtenden Unterkonstruktion - neben plattenförmigen Elementen Anschlußelemente, wie Winkelprofile u.a., aus Edelstahl eingesetzt werden, wobei die Fugen jeweils unter Schutzgas zu verschweißen sind.

Auch die Fugen zwischen Plattenelementen und anderen Anschlußelementen können als Dehnungsfugen oder Dehnungsfalten ausgebildet werden.

Die Erfindung wird in der Zeichnung an Beispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Plattenelementes,

Fig. 2 Aufsicht auf miteinander verschweißte Plattenelemente,

Fig. 3 Querschnitt A-A gemäß Fig. 2 für einen Querstoß,

Fig. 4 perspektivischer Ausschnitt zweier aneinanderstoßender Plattenelemente,

Fig. 5 schematischer Querschnitt durch eine Abdichtungswanne,

Fig. 6 und 7 perspektivischer Ausschnitt zum Verschweißen von Längsstößen zweier Plattenelemente,

Fig. 8 schematischer Querschnitt durch den Gesamtaufbau einer Abdichtung mit Plattenelementen gemäß Fig. 1,

Fig. 9 perspektivische Aufsicht auf ein Plattenelement mit Abwinkelung für Querverbindungen,

Fig. 10 perspektivische Teilaufsicht auf befestigte Plattenelemente,

Fig. 11 Querschnitt "BB" von Fig. 10.

Das Basiselement für die Abdichtungsschicht aus Edelstahlblechen für große ebene Flächen, die zum Ableiten der aufzufangenden Flüssigkeiten leicht geneigt angeordnet werden, wird von einem plattenförmigen Element 1 gemäß Fig. 1 gebildet. Das Plattenelement kann aus Endlosbändern bis zu einer Länge von 20 m hergestellt werden.

Das Plattenelement 1 sollte eine handliche Länge 1 von etwa 1 m bis 2 m, eine Breite b ₁ der Auflagefläche 12 von etwa 50 cm bis 100 cm bei einer Dicke von 0,8 bis 1,2 mm aufweisen. Das rechteckige Plattenelement 1 ist rinnenförmig ausgebildet, indem längs zweier zueinander paralleler Seiten ein Randstreifen 10 bzw. 11 nach oben abgewinkelt ist. Der Winkel beträgt hierbei etwa 85 bis 88°, d.h. die Randstreifen sind leicht schräg nach außen gestellt. Werden nun zwei Plattenelemente 1, wie in Fig. 4 dargestellt, nebeneinander auf Stoßfuge 15 verlegt, so bilden die einander benachbarten Randstreifen zweier Plattenelemente eine V-förmige Dehnungsfalte 20, deren Abstand a durch die Höhe h der Randstreifen 10, 11 und den Winkel α bestimmt wird. Der Abstand a soll so bemessen sein, daß thermische Dehnungen der Plattenelemente ausgeglichen werden können. Die Höhe h der Randstreifen 10, 11 sollte zweckmäßig etwa 20 bis 50 mm, der Abstand a etwa 3 bis 5 mm betragen.

Den Gesamtaufbau einer Abdichtung zeigt Fig. 8 schematisch im Querschnitt. Die Unterkonstruktion 3, z.B. eine Betonschicht, ist oberseitig mit einer glatten Feinschicht 4, z.B. einem Estrich, abgedeckt. Diese Feinschicht kann in einer gewünschten Ablaufrichtung leicht geneigt mit einem Gefälle von 1 bis 2% ausgebildet sein. Auf die Feinschicht 4 wird dann ein kaltbindender Reaktionsharzklebstoff 5 vollflächig aufgetragen, z.B. auf Basis von Polyisocyanat-Reaktionsharzen, der durch Berührungsdruck abbindet und keine lange Standzeit erfordert. Dann werden die Plattenelemente 1 auf die Kleberschicht mit annähernd spaltlos dicht gestoßener Stoßfuge 15 (siehe Fig. 4) gelegt und beschwert, z.B. mit Steinen, so daß sie durch Berührungsdruck verkleben. Danach werden die die Stoßfugen 15 bildenden Randstreifen 10, 11, siehe Fig. 6, mittels Zangen 8 zusammengedrückt und dann unter gleichzeitigem Einblasen von Schutzgas, siehe Pfeil P, in die Stoßfuge in Abständen miteinander durch Punktschweißung 9 verbunden. Die Punktschweißungen werden nahe an der Oberkante der Randstreifen 10, 11 angebracht. Danach können die Zangen entfernt und wieder verwendet werden. Wenn alle Plattenelemente 1 aufgeklebt und punktverschweißt sind, kann die endgültige Versieglung der so gebildeten Abdichtungsschicht erfolgen, indem die Stoßfuge 15 durchgehend verschweißt wird, siehe Fig. 7 und 8. Auch die Schweißnähe 6 werden unter gleichzeitigem Blasen von Schutzgas hergestellt, wobei das Schutzgas in den Bereich der Dehnungsfalte 20 eintritt und dort auch verbleibt, so daß spätere Spannungs- und Spaltkorrosion der Edelstahlbleche infolge des Schweißens verhindert wird. Die so hergestellte Abdichtung, siehe Fig. 8, ist sowohl für Flüssigkeiten in Pfeilrichtung B, also zur Unterkonstruktion, als auch in Pfeilrichtung C, aus der Unterkonstruktion heraus, dicht. Falls die von den Plattenelementen 1 aus Edelstahlblech gebildete Abdichtungsschicht begehbar sein soll, können z.B. Gitterroste 7 oder dergleichen aus geeignetem Material auf die Plattenelemente 1 aufgelegt werden.

Durch das Verkleben der Plattenelemente 1 mit der Unterkonstruktion sind diese sowohl gegen Verrutschen als auch gegen Verwerfungen gesichert. Die an den verschweißten Stoßfugen gebildeten Dehnungsfalten 20 ermöglichen den notwendigen thermischen Dehnungsausgleich. Bei großen abzudichtenden Flächen sind Plattenelemente 1 nicht nur an den Längsseiten, sondern auch an den Querstreifen miteinander zu verbinden. Fig. 2 zeigt schematisch eine Aufsicht auf längs (6) und quer (2) miteinander verbundene Plattenelemente 1. Um den ungehinderten Ablauf von Flüssigkeiten in Rinnenrichtung, Pfeil E, zu gewährleisten, müssen die Querverbindungen 2 in der Plattenebene ausgebildet werden. In Fig. 3 ist eine mögliche Ausbildung einer Querverbindung gemäß Schnitt AA von Fig. 2 dargestellt.

Um die Querverbindung in die Plattenebene zu verlegen und gleichzeitig eine Dehnungsfuge zu erhalten, d.h. einen Ausgleich für thermische Dehnungen der Plattenelemente in dieser Richtung zu schaffen, wird in die Unterkonstruktion, d.h. die Feinschicht 4 und ggf. auch noch Unterschicht 3, eine Nut 30 gefräst. Diese Nut wird vorteilhaft vor dem Auftragen des Klebers erstellt. In die Nut 30 wird ein dünnes Kupferblechprofil 22, im Querschnitt U-Profil mit seitlichen Auflageflanschen, eingehängt und an den Auflageflanschen mit der Kleberschicht 5 verklebt. Die Plattenelemente 1 werden zum Herstellen von Querstößen, wie in der Fig. 9 dargestellt, mit nach unten abgewinkelten Randstreifen 14 ausgebildet. Hierzu werden die seitlich hochstehenden Randstreifen 10, 11 um den notwendigen Betrag 16 ausgestanzt und dann über die Kante 17 die überstehende Plattenfläche als Randstreifen 14 nach unten abgebogen. Die Plattenelemente 1 gemäß Fig. 9 werden dann in die Nut 23 gemäß Fig. 3 zum Herstellen der Querstöße eingehängt. Die Fuge zwischen den beiden nach unten abgewinkelten Randstreifen 14 benachbarter Plattenelemente 1 wird dann durchgehend dicht in Gegenwart von Schutzgas verschweißt, siehe Schweißnaht 2. Die quer verlaufende Schweißnaht 2 liegt in der Plattenebene und stört den Abfluß von Flüssigkeiten nicht.

In Fig. 5 ist schematisch ein Querschnitt durch eine abgedichtete Auffangwanne oder Becken dargestellt. Die Auffangwanne mit Boden-Unterkonstruktion aus Beton 3 wird seitlich von aufsteigenden Wänden 30 begrenzt und weist auf einer Seite die abgesenkte Sammelrinne 21 auf, zu der der Boden in Pfeilrichtung E mit leichtem Gefälle hin verläuft. Auf dem Boden der Auffangwanne ist die Abdichtung, wie in Fig. 8 beschrieben, aufgebracht. An den angrenzenden Wandflächen 30 werden die Plattenelemente 1 mit einer Abwinkelung 13 hochgeführt, wobei alle Stöße und Fugen dicht verschweißt werden. Die Sammelrinne 21 wird ebenfalls mit einer Abdichtungsschicht aus Edelstahlblechen 1 b ausgekleidet, die mit dem Untergrund mittels einer Kleberschicht verklebt werden. Dehnungsfugen werden, soweit nötig, nach Art der Querstöße, siehe Fig. 3, ausgebildet. Für die Auskleidung der Sammelrinne erhalten die Edelstahlbleche als Anschlußelemente die notwendige Konfiguration, z.B. hier als U-Profil. An den Anschlußstellen außerhalb von Ablaufrinnen werden, soweit möglich, Dehnungsfalten 6 im Übergang z.B. zu den Plattenelementen 1 des Bodens oder den Platten 19 der seitlichen Anschlüsse ausgebildet.

Das System von mittels Kleber auf der Unterkonstruktion verklebter Elemente aus Edelstahlblech mit Dehnungsfugen und -falten wird durchgehend auch im Bereich von Anschlußelementen durchgeführt.

Eine zusätzliche punktweise Fixierung mit Abständen großer Plattenelemente 1 auf der Unterkonstruktion kann mittels Befestigungsstreifen oder -laschen erfolgen, wie beispielsweise in den Fig. 10 und 11 dargestellt.

Hierbei werden zuerst auf dem vorbereiteten Untergrund, unter oder über der Kleberschicht ggf. abgewinkelte Befestigungsstreifen 24, etwa 3 bis 6 cm breit in geeigneten Abständen, z.B. 1 m, entlang einer Seite eines bereits aufliegenden oder danach aufzulegenden Plattenelementes 1 aufgebracht und mit dem Untergrund (Betonschicht) mittels Spreizniet 25 oder dergleichen verdübelt. Der über die Seite des Plattenelementes vorstehende Bereich des Befestigungsstreifens 24 wird - wenn nicht bereits geschehen - durch Abwinkelung nach oben gebogen und an der Oberseite mit der Schweißnaht 6 verschweißt.

Es ist auch möglich, den Befestigungsstreifen 24 auf die Plattenelemente 1 aufzulegen, mittels Spreizniet 25 in der Betonunterkonstruktion fest zu verankern und einseitig an der Oberseite in der Schweißnaht 6 mit zu verschweißen. Auch der Befestigungsstreifen ist vorteilhaft aus dem gleichen Werkstoff wie die Plattenelemente hergestellt.

Claims

1. Herstellen von Abdichtungen für Ingenieurbauten oder dergleichen, ggf. mit Sammelvorrichtung für aufzufangende Flüssigkeiten, mit einer konstruktiven festen Unterschicht, beispielsweise aus Beton, die mit einer glatten, in Ablaufrichtung leicht geneigten Feinschicht oder dergleichen abgedeckt wird, und zumindest einer hierauf aufgebrachten Abdichtungsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß

- für die Abdichtungsschicht Elemente aus Edelstahlblech verwendet werden,
- die Edelstahlbleche auf der Feinschicht mittels eines Reaktionsharzklebstoffes verklebt werden und
- die Stöße aneinandergrenzender Edelstahlbleche als Dehnungsbereiche ausgebildet und vollständig durchgehend unter Einwirkung eines Schutzgases verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Plattenelemente (1) aus Edelstahlblech verwendet werden, die an zwei einander gegenüberliegenden zueinander parallelen Seiten hochstehend abgewinkelten aus der Vertikalen leicht nach außen geneigte Randstreifen (10, 11) und ggf. an einer oder beiden hierzu quer verlaufenden Seiten einen nach oben und/oder unten abgewinkelten Randstreifen (13, 14) aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Feinschicht (4) eine Klebeschicht (5) eines kalthärtenden Reaktionsharzklebstoffes, insbesondere auf Basis von Polyisocyanat-Reaktionsharzen, in Mengen von etwa 100 bis 500 g/m² aufgetragen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Ablaufrichtung in der Länge der Plattenelemente (1) entsprechenden Abständen Nuten (23) in die Feinschicht und ggf. Unterschicht bzw. Unterkonstruktion gefräst werden, dann in die Nuten ein abgewinkeltes Profil aus Kupferblech (22) eingehängt wird, in das die nach unten abgewinkelten Randstreifen (14) aneinandergrenzender Plattenelemente mit ausreichendem Freiraum für Dehnungsbewegungen eingesetzt werden, wobei die Fugen durch Herstellen einer Querschweißnaht (2) abgedichtet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (1) mit ihren hochstehenden Randstreifen (10, 11) parallel zur Ablaufrichtung (E) auf die Klebeschicht (5) aufgebracht werden, wobei die Oberkanten der Randstreifen zu einer annähernd spaltlosen Stoßfuge (15) aneinandergedrückt und anschließend unter Einwirkung eines Schutzgases abstandsweise untereinander punktverschweißt werden, danach die Stoßfugen (15) längs der Oberkanten unter Einwirkung eines Schutzgases durchgehend verschweißt (6) werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Plattenelemente mit um etwa 2 bis 5° aus der Vertikalen nach außen geneigten aufgekanteten Randstreifen (10, 11) verwendet werden und nach dem Verschweißen der Randstreifen benachbarter Plattenelemente miteinander Dehnungsfalten (20) gebildet werden.