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Mögliche Schadensfolgen von Rohrbruch sind:
(Bild: Großflächiger Straßeneinsturz (Tagbruch) aufgrund einer undichten Einbindung eines Anschlusses an einen Hauptsammler) (Bild: Wurzeleinwuchs) Die bei Rohrbrüchen in den Leitungsquerschnitt hineingefallenen Scherben bilden zusätzlich … |
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Unter Innenkorrosion von zementgebundenen Bau- und Werkstoffen versteht man im vorliegenden Anwendungsfall die Korrosion der Innenflächen von Abwasserleitungen und -kanälen. Diese kann partiell (z. B. im Bereich der Rohrverbindung) oder haltungsweise verteilt auftreten. Für Abwasseranlagen definiert DWA-M 168 die Korrosion als:
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Neben einem Werkstoffschaden kann auch eine Beeinträchtigung durch Korrosionsprodukte als Schaden (z. B. Ablagerungen) angesehen werden. Die Innenkorrosion zementgebundener Rohrleitungen und Bauwerke kann in folgenden Bereichen auftreten: Über den gesamten Umfang Im Gasraum; biochemischer Angriff durch Schwefelsäure (nach DIN EN 13508-2: Beschädigung im oberen Teil des Rohres) Im Bereich der Sohle; chemischer Angriff durch Abwasser (nach DIN EN 13508-… |
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Die nachfolgend aufgeführten Ursachen der Innenkorrosion bei zementgebundenen Bau- und Werkstoffen sind nach maßgeblich auf fehlerhafte Planungen bzw. die Auswahl ungeeigneter Werkstoffe zurückzuführen:
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(Bild: Innenkorrosion fördernde Randbedingungen) (Bild: Innenkorrosion fördernde Randbedingungen) Innenkorrosion durch chemische Vorgänge wird durch die in den Abwässern vorhandenen oder sich in diesen während der Ableitung durch chemische Prozesse bildenden aggressiven Substanzen verursacht. Grenzwerte für Korrosionsbeanspruchungen durch kommunales Abwasser bei zementgebundenen Werkstoffen in Abwasseranlagen enthält DWA-M 168 „Korrosion von Abwasseranlagen – … |
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(Tabelle: Art und Richtwerte für Korrosionsbeanspruchungen durch kommunales Abwasser bei zementgebundenen Werkstoffen in Abwasseranlagen in Anlehnung an DWA-M 168) (Tabelle: Grenzwerte für die Expositionsklassen XA bei chemischem Angriff durch Grundwasser oder Wässer vorwiegend natürlicher Zusammensetzung in Anlehnung an DIN 4030 Teil 1 und Schießl et al.) |
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Vereinfacht können die den Beton oder andere zementgebundene Werkstoffe chemisch angreifenden Stoffe in zwei Gruppen eingeteilt werden [Wieri82] [Lohse2005]:
(Bild: Fehlen der Betonschutzschicht) (… |
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Ein lösender chemischer Angriff wird durch Säuren, bestimmte austauschfähige Salze, starke Basen, organische Fette und Öle und in geringem Maße auch durch weiches Wasser hervorgerufen. Dabei werden die Calciumsilikat-, Calciumaluminat- und -ferrithydrate des Zementsteins durch Hydrolyse gespalten und das dabei freigesetzte Ca(OH)2 sowie die durch Ionenaustausch gebildeten, leichtlöslichen Salze gelöst. Zuschläge werden angegriffen, wenn sie aus Kalk- … |
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Die heute hergestellten Beton- und Stahlbetonrohre vom Typ 2 erfüllen die in nachfolgenden Tabelle enthaltenen Anforderungen im vollen Maße. Einem treibenden Sulfatangriff kann darüber hinaus durch Verwendung von Zement mit hohem Sulfatwiderstand (HS-Zement) oder durch eine Mischung aus Zement und Flugasche begegnet werden [Kampe2011]. Zur Vermeidung von Innenkorrosionen dürfen nach DWA-M 115-2 und DIN 1986-3 keine Stoffe in eine öffentliche Abwasseranlage … |
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Die Tabelle gibt eine Übersicht über die Angriffsart und die Richtwerte für Korrosionsbeanspruchungen durch kommunales Abwasser bei zementgebundenen Werkstoffen in Abwasseranlagen. (Tabelle: Art und Richtwerte für Korrosionsbeanspruchungen durch kommunales Abwasser bei zementgebundenen Werkstoffen in Abwasseranlagen in Anlehnung an DWA-M 168) |
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Bei der Kategorie „stark angreifend“ sind geringfügige Betonmodifikationen erforderlich, die sich im Wesentlichen auf die Zementart und die Betondeckung der Bewehrung beschränken. Erst bei einer auf Dauer chemisch „stark angreifenden Umgebung“ sind spezielle Korrosionsschutzmaßnahmen wie z. B. Beschichtungen, Auskleidungenn oder weitergehende Betonmodifikationen vorzunehmen, um dem Rohr die notwendige Resistenz zu verleihen [Stein87b]. Betriebliches … |
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) Eine besondere Art der Innenkorrosion aufgrund von Mikrobiologische Vorgängen stellt bei teilgefüllten Kanälen aus zementgebundenen Werkstoffen die Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) dar (auch Sulfidkorrosion oder Biogene Säure-Korrosion genannt). Während bei der Korrosion infolge direkter Einwirkungen aggressiver Abwässer ausschließlich der untere Teil des Rohres (benetzter Kanalbereich) betroffen ist, sind die Auswirkungen der Biogenen Schwefelsäure-… |
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) (Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] - neu visaplan) Die im Abwasser sowie in den Ablagerungen – reduktiver Teil der Rohrleitung – enthaltenen Proteine (Eiweißstoffe) werden durch mikrobielle Vorgänge unter anaeroben oder aeroben Bedingungen zu flüchtigen Schwefelverbindungen abgebaut (hauptsächlich zu Schwefelwasserstoff). Zusätzlich können durch bakteriellen Stoffwechsel unter anaeroben Bedingungen … |
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) Nach Bielecki unterscheidet man verschiedene Formen des Entstehens der durch biologisch gebildete (biogene) Schwefelsäure verursachten BSK, die sowohl einzeln als auch kombiniert auftreten können [Biele87a]:
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) (Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] - neu visaplan) Da die flüchtigen Schwefelverbindungen im Abwasser nicht schnell genug oxidiert werden, gelangen sie durch Diffusion und Turbulenzen aus dem Abwasser in die Kanalatmosphäre (dem oxidativen Teil des Rohrleitungsquerschnittes) und somit auch an die Kanalwandung. Dort werden die Verbindungen chemisch zu elementarem Schwefel aufoxidiert. Dieser … |
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) (Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] - neu visaplan) Bei idealen Temperaturbedingungen ist eine Schwefelsäurekonzentration bis 23 % möglich [Klose80]. Bei den in der BRD üblichen Abwassertemperaturen zwischen 10 °C und 20 °C beträgt der Säuregehalt ungefähr 7 % bis 9 %. Der optimale Säuregehalt von 34,4 % liegt bei 30 °C vor, während eine Abwassertemperatur von 37 °C eine Schwefelsäurebildung … |
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) Kanalstrecken, in denen gleichzeitig Sauerstoff im Gasraum zur Verfügung steht, sind besonders gefährdet durch Biogene Schwefelsäure-Korrosion. Anzutreffen sind diese speziellen Strecken nach:
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03.03.2020 Untersuchung: Kodierung von Schäden (Feststellungen) sowie Schadensursachen und -folgen Oberflächenschaden (BAF) – Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK) Ermittlung von Korrosionsgeschwindigkeit und Abtragsraten Zur Abschätzung der Korrosionsraten an zementgebundenen Rohren infolge der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion gibt es einige Erfahrungswerte und Modelle, die teilweise jedoch zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen [Lohse2005]:
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Da sich die beiden Hauptkodes „einragender Anschluss“ und „schadhafter Anschluss“ nach DIN EN 13508-2 in ihren Schadensursachen und ‑folgen sehr ähnlich sind, werden diese nachfolgend zusammengefasst behandelt. Als „einragender Anschluss“ wird nach DIN EN 13508-2 „ein in die Rohrleitung hineinragendes Anschlussrohr, welches den Querschnitt einengt“ bezeichnet. Dabei muss der Anschluss an sich nicht schadhaft sein. Eine nähere Charakterisierung des … |
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Ist ein Anschluss schadhaft – unabhängig davon, ob er gleichzeitig auch einragt – wird er nach DIN EN 13508-2 dem Hauptkode „schadhafter Anschluss“ zugeordnet. Charakterisiert wird dieser nach der Art des Schadens:
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DWA-M 149-2 ergänzt diese Charakterisierung wie folgt:
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Für das Auftreten einragender (BAG) oder schadhafter Anschlüsse (BAH) kommen unterschiedliche Ursachen in Betracht, die sich folgenden Gruppen zuordnen lassen:
Die Vielzahl der Schadensvarianten resultiert daraus, dass Anschlüsse teilweise nicht nach den anerkannten Regeln der Technik eingebaut wurden. Folgende Fehler wurden hierbei häufig gemacht:
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Mögliche Schadensfolgen schadhafter Anschlüsse sind:
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Unter dem Hauptkode „Poröses Rohr“ fasst DIN EN 13508-2 alle Schäden zusammen, bei denen der Rohrwerkstoff porös, d. h aufgrund einer verminderten strukturellen Integrität des Werkstoffes (lokal oder systematisch) durchlässig erscheint. Eine spezifiziertere Charakterisierung dieses Hauptkodes gibt es nicht. (Bild: Poröses Rohr (BAN) ) [EN13508-2:2011] |
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Zu den möglichen Schadensursachen zählen:
Mögliche Schadensfolgen sind:
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