Produktpr�fungen geben Sicherheit

Kanalbauprodukte m�ssen �ber die Lebensdauer beachtlichen Belastungen standhalten. Die Frage der Hochdrucksp�lbest�ndigkeit z�hlt deswegen zu den Aspekten der Kaufentscheidung f�r Netzbetreiber. Produktpr�fungen bieten die M�glichkeit, Risiken f�r sp�tere Sp�lsch�den im Betrieb fr�hzeitig zu erkennen. Aus diesem Grund gab die Betonwerke Bieren GmbH aus Bad Oeynhausen beim IKT � Institut f�r Unterirdische Infrastruktur eine zielgerichtete Pr�fung in Auftrag.

Hochdrucksp�lbest�ndigkeit von Abwasserbetonsch�chten

Abwasserbetonsch�chte unter Extrembelastungen der HD-Reinigung

Im Interesse ihrer Kunden wollten die Betonwerke Bieren testen, wie sich ihre Schachtsysteme und Rohre w�hrend zahlreicher Hochdruck-Sp�lvorg�nge und Schachtreinigungen auch unter Extrembelastungen verhalten. So wurden intensive Hochdrucksp�lversuche mit besonderen Belastungen an Abwasserschachtbauteilen und Kanalrohren in Bad Oeynhausen durchgef�hrt.

Pr�fprogramm mit Extrembelastungen

Das IKT begleitete die Pr�fungen. Dabei wurden die Probek�rper in drei Belastungsstufen zun�chst beansprucht. Der Pr�faufbau und die Durchf�hrung der Pr�fungen erfolgten bauseits durch das Betonwerk Bieren. Nach Abschluss von drei Belastungsstufen, angefangen mit betriebsnahen bis hin zu extremen Belastungen der Hochdruckreinigung, erfolgt eine visuelle Begutachtung der Rohre und Schachtverbindungen.

Pr�faufbau und Belastungsarten

Im Rahmen der Pr�fungen wurden metromax-Rohre aus Polymerbeton der Polymer-Kanalsystem GmbH & Co. KG und Schachtbauteile der Betonwerke Bieren GmbH mit den Dichtungs- und Last�bertragungssystemen SD SEAL, TOP SEAL VARIO und TOP SEAL PLUS eingesetzt. Das Schachtunterteil verf�gte �ber einen Zu- und Ablauf DN 250 mit Anschluss f�r metromax-Rohre aus Polymerbeton sowie einem Gerinne aus Klinker. Die beiden Schachtringe hatten eine Bauh�he von 500 mm.

Systemskizze zum Versuchsaufbau

Versuchsaufbau

Belastungsstufe 1: Betriebsnahe Unterhaltungsreinigung mit HD-Fahrzeug

Die Pr�fungen wurden am 12. und 15. Februar 2008 bei der Betonwerke Bieren GmbH durchgef�hrt. Im ersten Belastungsschritt wurde eine Unterhaltungsreinigung an dem Kanalstrang mit Schachtunterteil durchgef�hrt. Hierzu wurde der Pr�fstrang aus den metromax-Rohren und dem Schachtunterteil in 100 Belastungszyklen einer praxis�blichen Belastung aus Hochdruckreinigung ausgesetzt. Die Pr�fparameter D�sendruck und -durchfluss wurden in Anlehnung an den Hamburger Sp�lversuch gew�hlt. Die bei der Pr�fung eingesetzte D�se entspricht dabei den den Anforderungen der DIN EN 19523. Der D�sendruck von 120 bar an der D�se wurde mit einem digitalen Druckmanometer �berpr�ft.

HD-Sp�lversuche- Pr�fung des Druckes unmittelbar vor der HD-D�se

Betriebsnahe Schachtreinigung � das Ganze 50 mal am St�ck

Dar�ber hinaus wurden im Rahmen der Belastungssituation �Unterhaltungsreinigung� die Belastung der Schachtbauteile und -verbindungen durch eine Schachtreinigung simuliert. Hierzu wurde ein einzelner HD-Strahl aus einer Handlanze eines praxis�blichen HD-Reinigungsfahrzeugs �ber 25 Minuten lang in einem geringen Abstand �ber die Schachtwandungen und Verbindungsfugen gef�hrt. Im Vorfeld wurde der Zeitaufwand f�r die Unterhaltungsreinigung mit rund 30 Sekunden Pumpenlaufzeit pro Schachtreinigung ermittelt. Die Belastungszeit von 25 Minuten repr�sentiert damit rund 50 Schachtreinigungen im Rahmen von betrieblichen Unterhaltungsma�nahmen. Nach den o.a. Belastungen der Unterhaltungsreinigung wurden die Rohre und Schachtbauteile auseinander gezogen und optisch auf Materialver�nderungen begutachtet.

Unterhaltungsreinigung: Belastung der Rohrstrecke mit HD-Sp�ld�se

Unterhaltungsreinigung: Belastung des Schachtsystems mit HD-Handlanze

Sonder- und Spezialreinigung � mit extra hohem Druck

Im zweiten Belastungsschritt wurde eine Sonderreinigung an der Schachtwandung und den Verbindungsf�gen durchgef�hrt. Dazu wurde ein einzelner HD-Strahl aus einer speziellen Rotor-Jet-D�se mittels Handlanze mit hohem Druck (200 bar) in geringem Abstand �ber Schachtwandung und Verbindungsfugen gef�hrt. Diese Sonderreinigung repr�sentiert die Beanspruchung zur Beseitigung hartn�ckiger Inkrustationen (z.B. Betoneintrag aus Baustellen) im Rahmen der Schachtreinigung.

Die Tests zur Simulation der Belastungen im Rahmen einer Spezialreinigung waren gekennzeichnet durch extreme Betriebsparameter (Druck 300 bar), die gro�fl�chig mit einem speziellen Reinigungssystem und Rotationsd�sen (TSSR) senkrecht zur Schachtwandung aufgebracht wurden. Dies repr�sentiert beispielsweise die HD-Reinigung zur Vorbereitung der Schachtoberfl�che im Vorfeld einer Schachtbeschichtung.

Die nachfolgende Tabelle gibt einen �berblick zu den ausgef�hrten Belastungsszenarien.

Unterhaltungsreinigung Kanalhaltung Methode: Die Rohrstrecke mit Schachtunterteil wurde durch Hochdruckreinigung praxisnah belastet. Insgesamt wurden 100 Reinigungszyklen durchgef�hrt. Der D�sendruck betrug 120 bar an der D�se bei einem Durchfluss von 320 Litern pro Minute. Belastungsschwerpunkt: Hochdruckstrahl durch Kanald�se, D�sen-Schleifen in der Rohrsohle Schacht Methode: Ein einzelner HD-Strahl aus einer Handlanze an einem praxis�blichen HD-Reinigungsfahrzeug wird �ber 25 Minuten in einem geringen Abstand �ber die Schachtwandungen und Verbindungsfugen gef�hrt. Im Vorfeld wurde der Zeitaufwand f�r die Unterhaltungsreinigung mit ca. 30 Sekunden Pumpenlaufzeit pro Schachtreinigung ermittelt. Die Belastung von 25 Minuten repr�sentiert damit ca. 50 Schachtreinigungen im Rahmen von betrieblichen Unterhaltungsma�nahmen. Belastungsschwerpunkt: Hochdruckstrahl durch Handlanze

Sonderreinigung zur Beseitigung hartn�ckiger Verschmutzungen Schacht Methode: Ein einzelner HD-Strahl aus einer Handlanze wird mit hohem Druck (200 bar an der Pumpe) in einem geringen Abstand �ber die Schachtwandungen und Verbindungsfugen gef�hrt. Die Belastung wird durch eine spezielle Rotor-Jet-D�se mittels Handlanze aufgebracht und ist gekennzeichnet durch extreme Betriebsparameter (hoher Druck von 200 bar) und repr�sentiert die Beanspruchung zur Beseitigung hartn�ckiger Inkrustationen (z.B. Betoneintrag aus Baustellen) im Rahmen der Schachtreinigung. Belastungsschwerpunkt: HD-Strahl aus Handlanze mit hohem Druck

Spezialreinigung als Untergrundvorbereitung f�r eine Schachtsanierung Schacht Methode: Diese Belastung ist gekennzeichnet durch extreme Betriebsparameter (Druck 300 bar an der Pumpe), die gro�fl�chig mit einer speziellen Rotationsd�se (TSSR) senkrecht zur Schachtwandung aufgebracht wurden. Dies repr�sentiert beispielsweise die HD-Reinigung zur Vorbereitung der Schachtoberfl�che im Vorfeld einer Schachtbeschichtung. Belastungsschwerpunkt: Hochdruckstrahl mit extremen Druck

Ergebnisse

Nach dem Aufbringen der Belastungen f�r die Spezial- und Sonderreinigung wurden die Schachtbauteile auseinandergebaut und insbesondere die Schachtverbindungen visuell begutachtet. Im Gesamtblick wurden nach den durchgef�hrten Belastungen durch Hochdruckreinigung keine Materialver�nderungen beobachtet, die eine Beeintr�chtigung der Dichtheit, Tragf�higkeit und Funktionsf�higkeit der Probek�rper erwarten lassen.

Rohrstrecke: Unterhaltungsreinigung

Nach den Belastungen im Rahmen der Unterhaltungsreinigung wurden an den Rohren und Rohrverbindungen keine sichtbaren Materialver�nderungen festgestellt.

metromax-Rohre aus Polymerbeton

Kein Materialabtrag an den Rohren sichtbar

An dem Schachtunterteil wurde jeweils in der Fuge vom Klinker zum Rohranschluss ein rund 8 mm tiefer Materialabtrag festgestellt. Diese Materialver�nderung stellt keine aktuelle Beeintr�chtigung der Dichtheit, Tragf�higkeit und Funktionsf�higkeit des Probek�rpers dar.

Schachtringe und -verbindungen:
Unterhaltungs-, Spezial- und Sonderreinigung

Nach den Belastungen im Rahmen der Unterhaltungsreinigung als auch nach intensiver Belastung durch Spezial- und Sonderreinigung wurden an den Rohrverbindungen mit den Dichtungssystemen SD SEAL, TOPSEAL VARIO und TOP SEAL PLUS keine sichtbaren Materialver�nderungen festgestellt.

Optische Bewertung TOPSEAL VARIO

Kein Materialabtrag an der Rohrverbindung sichtbar

Geringer Materialabtrag am Schachtring (ca. 5 mm Tiefe)

An einem Schachtring wurde nach der intensiven Spezialreinigung ein ca. 5 mm tiefer Materialabtrag festgestellt. Diese Materialver�nderung stellt gegenw�rtig keine Beeintr�chtigung der Dichtheit, Tragf�higkeit und Funktionsf�higkeit des Probek�rpers dar.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass an den in den Versuchen eingesetzten Schachtbauteilen, Verbindungssystemen und Kanalrohren aus Polymerbeton nach den diversen Belastungen durch Hochdruckreinigung keine Materialver�nderungen beobachtet wurden, die gegenw�rtig eine Beeintr�chtigung der Dichtheit, Tragf�higkeit und Funktionsf�higkeit der Probek�rper erwarten lassen.

Kontakt:

Betonwerke Bieren GmbH
Frankenweg 100
32549 Bad Oeynhausen
Tel.: 05731 7409-0
Fax: 05731 7409-17
E-Mail: info@betonwerke-bieren.de
Internet: www.betonwerke-bieren.de