Bis zu 100 Jahre alte Oberfläche

Der Neustädter Abfangkanal, der ab 1906 im Zuge des Baus der Kläranlage Kaditz als einer von zwei Abfang- und Transportkanälen für Mischwasser errichtet wurde, verfügte im Ausgangszustand über eine bis zu 25 mm dicke mineralische Putzschicht, die auf Stampfbeton aufgebracht worden war. Anders als ursprünglich befürchtet, wies die zum Teil mehr als 100 Jahre alte Oberfläche keine Schäden durch biogene Schwefelsäurekorrosion (BSK) auf. Wegen der Nutzung im Mischsystem kann allerdings eine solche Problemstellung auch zukünftig in Trockenwetterphasen nicht ausgeschlossen werden.

Obwohl der auf den unbewehrten Stampfbeton aufgetragene Putz stellenweise leichte Anzeichen von Sulfattreiben aufwies, konnte eine tiefergehende Schädigung ausgeschlossen werden. Stattdessen offenbarte die alte Putzschicht vor allem Abnutzungsspuren durch mechanische Belastung sowie Absandungen, Risse und diverse Fehlstellen. An einzelnen Stellen, vor allem im Bereich der Überlaufschwellen, waren grobkörnige Zuschläge infolge von Materialabplatzungen sichtbar. Undichtigkeiten aufgrund von wasserführenden Rissen, durchgängige Längsrisse oder standsicherheitsrelevante Verformungen waren in den Bauwerken nicht gegeben bzw. aufgrund tief stehender Grundwasserstände während der Bauausführung nicht vorhanden.

Reprofilierung und Beschichtung statt Carbonfasermatten

Da die Entlastungsbauwerke vom Maulprofil abweichende Geometrien aufwiesen, sollte die Sanierung in diesen Bereichen mittels Beschichtungstechnik erfolgen. Wegen schlechter Untergrundbeschaffenheit in Form geringer Betondruckfestigkeit und Oberflächenhaftzugfestigkeit war ursprünglich vorgesehen, punktuell verankerte Carbonfasermatten vorab zu installieren, an denen sich die anschließend applizierte Beschichtung verkrallen sollte. Die komplexen Geometrien der unterschiedlichen Abschnitte der Bauwerke ließen diesen Weg jedoch nicht zu.

Nach eingehender Prüfung der Gegebenheiten vor Ort ergab sich letztlich eine höhere Oberflächenhaftzugfestigkeit des Untergrundes als ursprünglich angenommen und eine tolerierbare Sulfatbelastung des Betongefüges. Darauf aufbauend entstand in Zusammenarbeit mit der MC-Bauchemie ein Alternativkonzept: Auftraggeber und Planer folgten der Empfehlung der Experten der MC für die unterirdische Abwasserinfrastruktur, eine mineralische Reprofilierung und Beschichtung mit erhöhter temporärer BSK-Beständigkeit (XWW4 gem. DIN 19573) in einer Schichtstärke von ca. 20 - 25 mm direkt auf den „gesunden“ Stampfbeton ausführen zu lassen.

Hohe chemische Beständigkeit

Mit dem Hightech-Mörtel ombran MHP-SP 3000 hat MC-Bauchemie eine völlig neue Generation mineralischer Mörtelbeschichtungen auf den Markt gebracht. Er zeichnet sich vor allem durch eine optimierte chemische Beständigkeit aus. Die Basis bilden CEM III-Hochleistungszemente, die dazu beitragen, dass die höchstmögliche Expositionsklasse XWW4 gemäß DIN 19573 erreicht wird.

Die hohe chemische Beständigkeit von ombran MHP-SP 3000 wird auch durch eine minimierte Porosität und optimierte Porengrößenverteilung in der Mörtelmatrix begünstigt: Die patentierte DySC-Technologie von MC-Bauchemie (Dynamische SynCristallisation) sorgt dafür, dass sich die Mörtelmatrix über den normalen Hydratationsvorgang hinaus kontinuierlich verdichtet und verfestigt. Dadurch werden wasser- und somit schadstoffführende Poren auf ein Minimum reduziert und ein dauerhafter, hoher Schutz der Abwasserbauwerke erreicht. Dazu trägt auch der dickschichtige Auftrag (in der Regel ≥ 10 mm) des faservergüteten Mörtels bei, der durch eine optimal abgestimmte Sieblinie problemlos ermöglicht wird. Neben der chemischen Beständigkeit wird zudem eine sehr hohe Abrasionsbeständigkeit – quasi kein Abtrag bei der Standardprüfung mit der Darmstädter Kipprinne – sowie eine hohe Sulfat- und Karbonatisierungsbeständigkeit erreicht. Darüber hinaus widersteht ombran MHP-SP 3000 auch großen Temperaturwechseln sowie Frost-Tausalz-Belastungen.

Musterfläche liefert wertvolle Erkenntnisse

Ferner zeigte sich, dass die bereits gereinigten Bauwerksbereiche bei der Mörtelapplikation im Nassspritzverfahren aufgrund von nicht zu verhindernder Zugluft einer erhöhten Staubbelastung ausgesetzt waren. Auch hier ging man auf Nummer sicher. So wurden alle zu beschichtenden Flächen zeitnah vor der Applikation nochmals mit einem Druck von 400 bis 500 bar hochdruckwassergestrahlt, um eine optimale Anhaftung des Mörtels zu gewährleisten.

Um zu vermeiden, dass durch die Zugluft Risse im Mörtel entstehen, wurde zudem das Hochleistungsnachbehandlungsmittel MC-RIM Protect-C auf Wachs-Dispersions-Basis eingesetzt.

Hand- und Spritzapplikation ohne Materialwechsel

Mit Beginn der Beschichtungsarbeiten Mitte Januar 2020 konnte ombran MHP-SP 3000 seine flexible Handhabung und gute Verarbeitbarkeit als Dual-Performance-Systeme unter Beweis stellen. Während herkömmliche Instandsetzungssysteme aus verschiedenen Produkten für Reprofilierung und Beschichtung bestehen, kann bei ombran sowohl die Hand- als auch die Spritzapplikation ohne Materialwechsel umgesetzt werden. Das bedeutet eine Zeitersparnis und eine vereinfachte Baustellenlogistik.

Bei der maschinellen Verarbeitung von zementgebundenen Mörteln werden zudem erhöhte Anforderungen an die Pumpbarkeit des Mörtels und eine längere Verarbeitungszeit gestellt. ombran MHP-SP 3000 lässt sich mit gängigen Schneckenpumpen für Grobmörtel pumpen und verarbeiten, sei es bei der Beschichtung von Abwasserschächten im Schleuderverfahren oder auch bei der Auskleidung begehbarer Abwasserkanäle im Nassspritzverfahren, wie hier in Dresden. Dabei verfügt es über eine hohe Standfestigkeit auch bei großen Schichtdicken. Aber auch bei der Handapplikation kann der Mörtel dank einfacher Verarbeitung und schneller Wasserbelastbarkeit im Sohl- und Gerinnebereich überzeugen, so dass die beschichteten Abwasserbauwerke nach einer kurzen Aushärtungsphase von wenigen Stunden wieder genutzt werden können.

Störungsfreier Ablauf

Die Resultate der abschließenden Haftzugprüfungen im Rahmen der Bauabnahme lagen Ende Februar mit >2 N/mm² deutlich über den Vorgaben des Regelwerks DIN 19573, Hohllagen wurden nicht festgestellt. Nach der erfolgreichen Abnahme der Beschichtungsmaßnahmen in den beiden Entlastungsbauwerken konnten Anfang März 2020 die Sanierungsarbeiten mit dem Einbau der Sohle mittels GFK-Halbschalen wie geplant fortgesetzt werden. Nachdem die Hohlräume unter den Halbschalen vergossen worden waren, wurden die Anschlüsse zwischen GFK-Elementen und der Mörtelbeschichtung mit der dauerhaft flexiblen Reaktionsharz-Spachtelmasse Konudur Flexfit CS der MC-Bauchemie und Edelstahlschutzprofilen ausgebildet.

Dank eines reibungslosen Zusammenspiels aller Beteiligten konnte die Sanierungsmaßnahme am Neustädter Abfangkanal in Dresden ohne Verzögerung und mit einem hervorragenden Ergebnis abgeschlossen werden. Dabei war das Sanierungssystem sowie der High-Tech-Mörtel ombran MHP-SP 3000 für Verarbeiter und Planer ebenso ein Schlüssel zum Erfolg wie die intensive Vor-Ort-Begleitung durch alle Beteiligten. So erfolgte die Gesamtabnahme der Maßnahme durch den Auftraggeber auch ohne Einschränkung.

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