29.06.2007

Langzeitstudie: SAERTEX-LINER^® unter IKT-Dauerbeobachtung

Seit Frühjahr 2004 stellen wir uns freiwillig einem Insitu-Langzeit-Test. Ein in der Stadt Dortmund durch die Firma Hans Brochier GmbH & Co. KG, Niederlassung Dortmund eingebauter SAERTEX-LINER® wird über 5 lange Jahre vom IKT Gelsenkirchen auf Herz und Nieren geprüft: Halbjährlich werden Linerproben für Laboranalysen, Werkstoff- und Dichtheitsprüfungen aus dem verbauten Liner herausgeschnitten. Die Resultate werden fortlaufend protokolliert und regelmäßig veröffentlicht.

Einbau des SAERTEX-LINERS® in der Merklinder Straße in Dortmund

Wir stellen uns dieser Herausforderung bewusst unmittelbar nach der Veröffentlichung der neuesten IKT- Forschungsergebnisse zum Thema Schlauchlining. Obwohl für den SAERTEX-LINER® zahlreiche Eignungs- prüfungen und eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung durch das DIBt, Berlin vorliegen, möchten wir mit der Praxis-Langzeitstudie den Beweis führen, dass die hohe Qualität auch unter den harten Be-dingungen der Baustelle erreicht wird. Denn mit dem Einbau entscheidet sich, welche Werkstoff- und Geometrieeigenschaften der Schlauchliner tatsächlich erhält und damit auch, ob die angestrebte Lebensdauer erreicht wird.

Ermöglicht wurde uns diese Vorgehensweise durch die Unterstützung der Stadt Dortmund, die einen sanierungsbedürftigen Betonkanal zur Verfügung stellte. Trotz der mit DN 600 relativ großen nennweite dieser Haltung in der Merklinder Straße und der festgestellten Unterbögen in einigen Haltungsbereichen, entschieden wir uns für eine Dampfhärtung. Lageabweichungen in Form von Unterbögen sind bei der Dampfhärtung von besonderer Bedeutung. Hier sammelt sich Kondenswasser in der Sohle, das bei nicht fachgerechter Vorgehensweise zu einer unvollständigen Aushärtung des Liners führt. Insgesamt handelte es sich also um eine sehr anspruchsvolle Sanierungsaufgabe, die von der beauftragten Hans Brochier GmbH & Co. KG, Niederlassung Dortmund bewältigt werden musste.

Angaben zum Kanal: Schäden: Angaben zum Liner: Betonkanal DN 600 Undichtigkeiten Typ: SAERTEX®-S-LINER Überdeckungshöhe: 3,5 m Korrosion Dimension: DN 600 Grundwasser: 1,5 m über Scheitel Fehlende Wandungsteile Wanddicke: 6 mm Länge der Haltung: 32,5 m Stutzen nicht fachgerecht eingebaut Trägermaterial: Advantex-Glas (ECR) Mischwasser-Kanal Lageabweichungen (Unterbögen) Harz: DSM Synolite Altrohrzustand: II Eindringendes Wasser (stark laufend) Härtungsverfahren: Dampfhärtung

Am 12. Februar 2004 wurde in der Merklinder Straße der Betonkanal DN 600, der sich nach ATV-M 127, Teil 2 im Altrohrzustand II befindet, mit einem SAERTEX-S-LINER® saniert. Das auf Basis der Forschungs-
erkenntnisse von der unabhängigen und neutralen IKT-Prüfstelle entwickelte Prüfprogramm setzte bereits hier an. Es startete mit der Prüfung von Linerabschnitten unmittelbar nach dem Einbau des Liners auf der Baustelle und begleitet nun den in Dortmund verlegten Liner über fünf lange Jahre. Hieran werden zahl- reiche Prüfungen durchgeführt, die für Baustellenproben weit über das übliche Maß hinausgehen. Doch zunächst müssen die Prüfkörper entnommen werden.

Analog zu der aufwändigen Vorgehensweise im IKT-Forschungsprojekt wurde wenige Tage nach der Aushärtung des Liners ein kompletter Haltungsabschnitt aufgegraben und herausgetrennt. Diese nicht alltägliche Vorgehensweise für die Probenentnahme wollten sich auch die Hersteller des von uns ver-wendeten Advantex-Glas Firma Owens Corning und der Harzentwickler Firma DSM Composite Resins nicht entgehen lassen. Am 13. März wurde vor dem staunenden Fachpublikum ein Haltungsabschnitt entnommen. Das aufwändige Aufgraben der Haltung hat sich gelohnt, da nun nicht allein der Schlauchliner, sondern das vollständige Altrohr-Liner-System detailliert untersucht werden kann.

Freischneiden des Haltungsabschnitts Blick in die Baugrube

Untersuchungen am Altrohr-Linersystem

Die heutige Qualitätssicherung bei Schlauchlinern ist sehr stark auf die Materialkennwerte wie Elastizitätsmodul oder Biegefestigkeit ausgerichtet. Geometriekennwerte hingegen, wie z.B. der Ringspalt in Folge ungenauer Linerkonfektion, werden kaum erfasst und beachtet. Dabei haben geometrische Kennwerte erheblichen Einfluss auf die Tragsicherheit eines Liners und müssen bei der statischen Be-rechnung in der zu erwartenden Größe berücksichtigt werden. Überschreitet der Ringspalt den in der Berechnung angesetzten Maximalwert ist dies ebenso wichtig, wie Abweichungen im Elastizitätsmodul oder bei der Biegefestigkeit.

Durch das Ausgraben des SAERTEX-LINERS® zusammen mit dem Altrohr ist es möglich, dessen geometrische Kennwerte genau zu analysieren. Die nachfolgenden Bilder zeigen den Liner im Altrohr unmittelbar nach dem Freischneiden auf der Baustelle. Das Ergebnis ist beeindruckend: An dem entnommenen Rohrabschnitt ist kein Ringspalt sichtbar! Der SAERTEX-LINER® lag über den gesamten Querschnitt am Altrohr an. Diese Aussage wurde auch bestätigt, als man später das Betonrohr um den Liner entfernte: Auch in Längsrichtung des Rohres ist an keiner Stelle des Rohrs ein Ringspalt zu erkennen.

Blick auf den Altrohrquerschnitt Kein Ringspalt zwischen Liner und Betonrohr

Das IKT Prüfprogramm

Für die weiteren Untersuchungen an dem ausgebauten SAERTEX-LINER® hat das IKT auf Basis der Forschungserkenntnisse ein umfangreiches Prüfprogramm aufgestellt. Das Forschungsprojekt "Qualitäts-einflüsse Schlauchliner - Stichprobenuntersuchung an sanierten Abwasserkanälen" hat gezeigt, dass das Risiko von Qualitätseinbußen während des Einbaus auf der Baustelle sehr groß ist. Die Ergebnisse von Eignungsprüfungen sind vor diesem Hintergrund allein nicht geeignet, um die Verfahrensqualität und - sicherheit von Schlauchlinersystemen unter Praxisbedingungen zu bewerten. Wir lassen daher alle wesentlichen Eigenschaften an der Baustellenprobe aus der Merklinder Straße überprüfen. Das IKT wird hierüber in Kürze berichten.

Kurzzeit-Scheiteldruckversuche an den Baustellenproben zeigen bereits jetzt, dass der SAERTEX-LINER® mit 16.000 N/mm² einen sehr hohen Elastizitätsmodul besitzt und daher auch für den Einsatz unter extremen statischen Randbedingungen geeignet ist. Der statische Nachweis des Linersystems für den jeweiligen Einzelfall ist hierbei selbstverständlich unverzichtbar. Derzeit laufen Langzeit-Scheiteldruck-versuche an den Baustellenproben. Hiermit kann nachgewiesen werden, ob der günstige Abminderungs-faktor für dauernde Lasten von 1,35 auch für Liner gilt, die unter den rauen Bedingungen der Baustelle hergestellt werden.

Kurzzeit-Scheiteldruckversuch an den Proben Langzeit-Scheiteldruckversuch an den Proben

Fehler bei der Herstellung und dem Einbau des Schlauchliners können - wie das IKT-Forschungsprojekt gezeigt hat - zu erheblichen Qualitätsminderungen führen, die evtl. auch die Beständigkeit im Betrieb verringern. Inwieweit allerdings die Kanalatmosphäre und Betriebseinflüsse, wie z.B. Kanalreinigung oder Sedimenttransport, den Schlauchliner tatsächlich abnutzen, kann erst nach einigen Betriebsjahren eingeschätzt werden, daher wird der in Dortmund eingebaute SAERTEX-LINER® über fünf Jahre halbjährlich durch das IKT untersucht. Um hierbei nicht jedes Mal aufwändige Aufgrabungen durchführen zu müssen, wird bei den späteren Untersuchungen auf Proben zurückgegriffen, die aus der Haltung entnommen werden können. Das IKT wird ebenfalls regelmäßig über die weiteren Untersuchungen berichten.

 

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