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(Bild: Picto Infiltration)

Alle durchgehenden Risse, also auch die Querrisse, stellen a priori Undichtigkeiten mit den spezifischen Schadensfolgen dar. Durch die damit gegebenenfalls verbundenen In- oder Exfiltrationen werden die Bettungsbedingungen des defekten Rohrbereiches verändert, sodass sich Lageabweichungen, verbunden mit neuer Rissbildung, oder weitere Deformationen des gerissenen Rohres bis zum Einsturz einstellen können.

(Bild: Picto Arbeitssicherheit) (…

(Bild: Viergelenkring - Riss)
(Bild: Rohrbruch – Segmente des Rohres sind verschoben, aber nicht fehlend)

Kann ein gerissenes Rohr noch standsicher sein?

Unter günstigen Bedingungen kann z. B. ein längsgerissenes Rohr noch dauerhaft in einem quasi stabilen Zustand verbleiben. In diesem Fall bildet sich als statisches System ein bodengestützter Viergelenkring mit einer Verformung des Scheitels nach innen und einer Verformung der Kämpfer nach außen ohne …

Diese Belastungsumlagerung auf Bereiche neben dem Rohr bewirkt eine Erhöhung des horizontalen Erddruckes (h) und unterstützt die Möglichkeit, durch Aktivierung des Bettungsreaktionsdruckes (qh*) einen Gleichgewichtszustand zu erreichen, in dem das deformierte System aus Rohrviertelsegmenten und Boden dann dauerhaft standsicher sein kann.

(Bild: Biegesteifes Rohr mit Belastung in Anlehnung an Stein, Kentgens und Bornmann) (Bild: Gerissenes biegesteifes …

(Bild: Statik)

Untersuchungen an der Ruhr-Universität Bochum haben ergeben, dass derart gerissene Rohre mit intakter Bettung eine Erdauflast tragen können, die in Abhängigkeit der Eingangswerte 2- bis 8-fach höher liegt, als die Bruchlast, die für das Auftreten der Längsrisse in den Viertelspunkten verantwortlich ist. In den Fällen, bei denen die Rissufer nicht verschoben sind, d. h. der Gelenkmechanismus erhalten geblieben ist, und Bettungsveränderungen (…

(Bild: Deformationsablauf eines längsgerissenen Rohres bis zum Einsturz in Anlehnung an [WRC83])

Was kann betrieblich unternommen werden, um eine weitere Schädigung zu verlangsamen?

Die Deformationsentwicklung kann auch durch Änderung der Betriebsbedingungen, durch Hochdruckreinigung, Dichtheitsprüfung mit Wasser durch kurzzeitige Überlastung/Überflutung (Änderung der Einwirkungen) gefördert werden.

Bis zur Durchführung der Schadensbehebung sind deshalb …

Mauerwerkskanäle mit zementgebundenem Fugenmörtel können eine Vielzahl von Schäden aufgrund unterschiedlicher Ursachen aufweisen. Sie erstrecken sich vom teilweisen oder vollständigen Fehlen des Fugenmörtels über beschädigte, verschobene oder aus dem Verband herausgefallene einzelne Klinker (Ziegel, Mauersteine) bis zum Zerfall einzelner Gewölberinge bzw. zur vollständigen Zerstörung des Konstruktionsgefüges (Einsturz).

In der DIN EN 13508-2 wird …

Defektes Mauerwerk definiert [EN13508-2:2011] wie folgt: „Einzelne Steine oder Ziegel haben sich aus dem Verband gegenüber ihrer ursprünglichen Lage verschoben.“

Im Rahmen der dazugehörigen Charakterisierung wird diese enggefasste Definition wesentlich erweitert. Danach unterscheidet man bezüglich des Ausmaßes der „Verschiebung“ zwischen:

  • verschoben (Kodezusatz A) - Mauersteine/Ziegel sind noch vorhanden, jedoch aus ihrer ursprünglichen Lage verschoben

Als zusätzliche Charakterisierung für fehlende Mauersteine/Ziegel sieht DIN EN 13508-2 folgende Kodes vor:

  • Durch das Loch, das durch den fehlenden Mauerstein/Ziegel hinterlassen wurde, ist eine weitere Mauerwerksschicht sichtbar (Kodezusatz A)

  • Durch das Loch, das durch den fehlenden Mauerstein/Ziegel hinterlassen wurde, ist nichts zu sehen, d. h. es nicht erkennbar, was durch den fehlenden Mauerstein/Ziegel freigelegt wurde (Kodezusatz B).

(Bild: …

Wie bereits oben erwähnt, lassen sich nicht alle Schadensbilder von Mauerwerkskanälen mit der Kodierung der DIN EN 13508-2 abdecken.

Bei mehrringig ausgeführten Mauerwerkskanälen muss der Schadensfall Einsturz differenzierter betrachtet werden als in der DIN EN 13508-2 vorgesehen. In diesem Anwendungsfall handelt es sich in der Regel um den Einsturz des inneren Ringes und damit nicht um die „vollständige Zerstörung des Konstruktionsgefüges“. Eine …

Defektes Mauerwerk kann folgende Ursachen haben:

  • Alterung des mineralischen Verbindungsmaterials (Mörtel)

  • Betriebliche Beanspruchung durch Spülverschleiß und/oder Hochdruckreinigung

  • Mechanische oder chemische Einwirkung (Korrosion)

(Bild: Infiltration (BBF) von Grundwasser in einem gemauerten Kanal) (Bild: Alterung des mineralischen Verbindungsmaterials (Mörtel))

Mögliche Schadensfolgen von defektem Mauerwerk sind:

  • Infiltration (BBF / Exfiltration (BBG)) (Undichtigkeiten)
  • Verringerung der statischen Tragfähigkeit und der Dichtheit
  • Deformation (BAA) - erhöhter Betriebsaufwand
  • Rohrbruch / Einsturz (BCA)
  • Verstopfung als Folge eines Einsturzes

(Bild: Deformation eines gerissenen, gemauerten Kanals durch Bodeneinspülung infolge von Undichtigkeiten ) (Bild: Deformation eines gerissenen, gemauerten Kanals durch …

(Bild: Defekter Mörtel - Fugenkorrosion)

Bei gemauerten Kanälen wird neben den bereits beschriebenen Schäden speziell der Schaden „fehlender Mörtel“ berücksichtigt. Die DIN EN 13508-2 definiert diesen als „Mörtel aus Mauerwerk oder Ziegelverbänden fehlt ganz oder teilweise“. Eine detailliertere Charakterisierung mit Kodezusätzen enthält DIN EN 13508-2 nicht.

Wichtig:

Kann der Schaden auf Korrosion als Ursache zurückgeführt werden, so ist diese nach …

Nachfolgend werden Beispiele für den Schaden „fehlender Mörtel“ dargestellt.

Die Quantifizierung dieses Schadens erfolgt durch Angabe der Tiefe zwischen der Mauerwerksoberfläche und der Mörteloberfläche in mm. Die Lage des Schadens sollte angegeben werden [EN13508-2:2011].

Nach [DWAM149-2:2008] ist „fehlender Fugenmörtel bis zu einer Tiefe von 5 mm nicht aufzuzeichnen. Über abweichende Toleranzwerte entscheidet der Auftraggeber.“

(Tabelle: Fehlender …

Fehlender Mörtel kann verursacht werden durch:

  • Alterung des mineralischen Verbindungsmaterials (Mörtels)

  • Betriebliche Beanspruchung durch Spülverschleiß

  • Hochdruckreinigung

  • Mechanische oder chemische Beanspruchung (Korrosion)

(Bild: Mauerwerkskanal mit Schadensbildern „fehlender Mörtel“ und defektes Mauerwerk mit „verschobene Mauersteine/Ziegel“ und „Mauerstein/Ziegel fehlen“)

Mögliche Schadensfolgen von ganz oder teilweise fehlendem Mörtel sind:

  • Infiltration (BBF) / Exfiltration (BBG) (Undichtigkeiten)

  • Verringerung der statischen Tragfähigkeit und der Dichtheit

  • Deformation (BAA)

  • Erhöhter Betriebsaufwand

  • Rohrbruch / Einsturz (BAC)

(Bild: Deformation eines gerissenen, gemauerten Kanals durch Bodeneinspülung infolge von Undichtigkeiten - Eindringen) (Bild: Deformation eines gerissenen, gemauerten Kanals durch Bodeneinspülung …

Als „Oberflächenschaden“ wird sowohl in DIN EN 13508-2 als auch im DWA-M 149-2 ein Schaden bezeichnet, bei dem die Innenfläche einer nicht ausgekleideten Rohrleitung durch mechanische oder durch chemische Beanspruchung beschädigt wurde. Im letztgenannten Fall spricht man von Innenkorrosion.

Der Hauptkode „Oberflächenschaden“ schließt ausdrücklich auch die Korrosion bei Metallrohren mit ein.

[EN13508-2:2011] [DWAM149-2:2008]

(Bild: Oberflächenschaden …

Der Oberflächenschaden wird nach DIN EN 13508-2 zum einen durch die Art des Schadens und zum anderen durch die Schadensursache charakterisiert – soweit diese erkennbar ist. Seine Lage am Umfang sollte aufgezeichnet werden. Die Charakterisierung der Art des Schadens ist wie folgt geregelt:

  • Erhöhte Rauheit (Kodezusatz A)
  • Abplatzung (Kodezusatz B) - Ausbruch kleiner Teile aus der Oberflächenstruktur
  • Zuschlagstoffe sichtbar (Kodezusatz C)
  • Zuschlagstoffe …

Die Charakterisierung der möglichen Schadensursachen ist wie folgt geregelt:

  • Mechanische Beanspruchung (Kodezusatz A)
  • Chemischer Angriff - allgemein (Kodezusatz B)
  • Chemischer Angriff - Beschädigung im oberen Teil des Rohres (Kodezusatz C)
  • Chemischer Angriff - Beschädigung im unteren Teil des Rohres (Kodezusatz D)
  • Ursache nicht eindeutig feststellbar (Kodezusatz E)
  • Andere Ursachen (Kodezusatz Z; weitere Anmerkungen sind aufzuzeichnen)
(Bild: …

Nach [DWAM149-2:2008] sind folgende Kombinationen von der Art des Oberflächenschadens und der Schadensursache nicht zugelassen:

  • BAFJA - Korrosionserscheinungen an der Oberfläche, Schadensursache: mechanisch

  • BAFBB - Abplatzung, Schadensursache: chemisch - allgemein

  • BAFBC - Abplatzung, Schadensursache: chemisch - Beschädigung im oberen Teil des Rohres

  • BAFBD - Abplatzung, Schadensursache: chemisch - Beschädigung im unteren Teil des Rohres

Nachfolgend werden beispielhaft Schadensbilder nach DIN EN 13508-2 unter Berücksichtigung der Schadensursache vorgestellt.

  • Das Schadensbild „Erhöhte Rauheit“ (A) bedeutet, dass die Innenoberfläche der Rohrleitung nicht mehr die ursprüngliche glatte, sondern eine aufgeraute Struktur besitzt. Ursächlich hierfür kann neben einem chemischen Angriff auch eine mechanische Beanspruchung in Form des Verschleißes sein.

  • Bei einer „Abplatzung“ (B) sind kleinere …

(Bild: Schadensbild Abplatzung (B) ) (Bild: Oberflächenschaden Abplatzung (B))

Ein Beispiel für den Schadensfall „Abplatzung“ in einem Mauerwerkskanal zeigt das Bild. Als Ursache könnte die biogene Schwefelsäure-Korrosion verantwortlich sein. Der auf diese Art erfolgte Sulfateintrag in die Klinker hatte eine Bildung von Salzen (hauptsächlich Gips) zur Folge, die durch Kristallisationsdrücke die beobachteten Abplatzungen verursachten. Voraussetzung …

(Bild: Bohrkern einer korrodierten Rohrwandung)

Bei Beton- und Stahlbetonrohren kann durch chemischen Angriff eine Beschädigung der Innenfläche derart erfolgen, dass der Zementstein abgebaut wird. Je nach Grad unterscheidet man dabei nach [EN13508-2:2011] die Schäden:

  • Zuschlagstoffe sichtbar (C)

  • Zuschlagstoffe einragend (D)

  • Zuschlagstoffe fehlen (E)

(Tabelle: Oberflächenschaden in einem Betonkanal - Korrosion: Zuschlagstoffe einragend - mit beispielhafte …

Ähnliches gilt auch für die Bewehrung, für die ebenfalls drei eigene Charakterisierungen existieren:

  • Bewehrung sichtbar (F)
  • Bewehrung einragend (G)
  • Bewehrung korrodiert (H) (Bild)

Der Kodezusatz H darf nach [DWAM149-2:2008] „nur bei korrosionsbedingtem Substanzverlust der Bewehrung verwendet werden.“

(Tabelle: Oberflächenschaden in einem Stahlbetonkanal - Bewehrung sichtbar und korrodiert - mit beispielhafte Kodierung des Schadens)

(Bild: Korrosion der Bewehrung in einem Großprofil aus Stahlbeton)

Das Schadensbild „fehlende Wand“ (I) kennzeichnet das Fehlen ganzer Rohrwandungspartien, verursacht durch einen chemischen Angriff. Diese Ursache ist das Unterscheidungsmerkmal gegenüber dem Schaden „Fehlen von Teilen“ des Hauptkodes Rohrbruch / Einsturz.

Die Charakterisierung „Korrosionserscheinungen an der Oberfläche“ (J) ist nur bei metallischen Werkstoffen zu verwenden [DWAM149-…

Nach DIN EN 13508-2 sind für Oberflächenschäden im Wesentlichen zwei Ursachen maßgeblich:

  • Mechanische Beanspruchung
  • Chemischer Angriff (Korrosion)

Die bisher in Kanalisationen eingesetzten Rohrwerkstoffe sind nicht alle gleich korrosionsgefährdet. Steinzeugrohre sind in der Regel korrosionsbeständig mit der Ausnahme bei Einleitung von Flusssäure. Gefährdet sind insbesondere:

  • Zementgebundene Werkstoffe (Beton, Stahlbeton, Asbestzement, Faserzement, …