Kanalisation und Kläranlagen

Definition

Unter Kanalisation versteht man Anlagen zur geordneten Entsorgung von Abwässern, Niederschlagsabflüssen und Schmelzwässern. Sie bestehen vor allem aus Kanalnetzen zur Siedlungsentwässerung und zugehörigen Sammel- und Reinigungsanlagen. Die Abwässer werden durch die Kanalisation gesammelt und zu Abwasserbehandlungsanlagen (Kläranlagen) transportiert oder in Gewässer eingeleitet. Dabei können wesentliche Systembestandteile aus Beton hergestellt werden:

  • Einlaufschächte (Deckel, Ringe, Böden)
  • Rohre
  • Abzweiger, Verteiler, Pumpwerke
  • Kläranlagen

Daten und Fakten

Die Anforderungen an den Beton resultieren bei diesen Bauteilen neben den statischen Erfordernissen aus den Forderungen:

  • Geringste Wassereindringung
  • Widerstand gegen chemische Angriffe durch die eingeleiteten Stoffe
  • Frostbeständigkeit auch bei hoher Wassersättigung
  • Korrosionsschutz der Bewehrung
  • Verschleißbeständigkeit gegen Belastungen durch Geschiebe und Räumerlaufwerken

 

Die Betonbauteile werden entweder in Betonwerken vorfabriziert (Schächte, Rohre usw.) oder vor Ort in Schalungen hergestellt.
Die Anforderungen für die Wahl der Betonsorte finden sich in der ON B 4710-1, der ON B 5017, in der ÖVBB-Richtlinie "Wasserundurchlässige Betonbauwerke - Weiße Wannen" und im ÖVBB-Merkblatt "Beton für Kläranlagen".
Neben der Beurteilung der Umgebungsbedingungen ist es für die Wahl der richtigen Betonsorte unerlässlich, die Wässer hinsichtlich ihrer betonangreifenden Wirkung zu untersuchen. Dabei müssen die Art des angreifenden Stoffes, die Konzentration der Stoffe und die Rahmenbedingungen (Dauer, Temperatur etc.) berücksichtigt werden. Feste Stoffe üben nur dann Angriffe aus, wenn Feuchtigkeit vorhanden ist.
Entsprechend der Tabelle 2 der ON B 4710-1 wird dann die erforderliche chemische Beständigkeit den Expositionsklassen zugeordnet.

Der Angriffsgrad erhöht sich entsprechend Tabelle 2 der ON B 4710-1 um eine Stufe:

  • bei feingliedrigen Bauteilen (d < 10 cm)
  • bei zusätzlicher Frostbeanspruchung
  • bei zusätzlichen mechanischen Angriffen
  • wenn sich die angreifenden Stoffe rasch erneuern

Das kann dazu führen, dass in extremen Fällen der Beton sogar mit hochwertigen Kunststoffen beschichtet (und damit geschützt) werden muss. Die Klasse XA1L wird mit B2, B3, B4 und B5, XA2L sowie XA2T werden mit B6/C3A-frei in jedem Fall abgedeckt. Ergibt sich die Zuordnung des Angriffsgrades in die Klasse XA1T, so können die gleichen Kurzbezeichnungen wie für XA1L mit dem Zusatz XA1T/C3A-frei verwendet werden z.B.
C25/30/B2/XA1T/C3A-frei.

Beispiele für Betonsorten

Vorklärbecken einer Kläranlage für gemischt kommunale Abwässer (entsprechend ÖVBB-Merkblatt „Beton für Kläranlagen“):
C25/30(56)/BS1 E

Belebungsbecken einer Kläranlage für gemischt kommunale Abwässer (entsprechend ÖVBB-Merkblatt „Beton für Kläranlagen“):
C25/30(56)/BS1 K

Grenzen der Anwendbarkeit

Bei einem stark lösenden Angriff durch Säuren auf Betonbauteile kann durch Minimierung der Kapillarporen (Absenken des W/B-Wertes unter 0,35), Einsatz von quarzitischen Zuschlägen und Zusatz von extrem feinen hydraulisch wirkenden Zusatzstoffen (z.B. Microsilica) die Beständigkeit des Betons erhöht werden. Nachdem sich jedoch bei der Reaktion von Zement mit Wasser Kalkhydrat und in weiterer Folge karbonatische Verbindungen bilden, ist bei extremer Beanspruchung die Betonoberfläche mit geeigneten Kunststoffen zu beschichten.

Nachbehandlung

Als beste Nachbehandlung ist bei Kläranlagen eine Ausschalfrist von mind. 36 Stunden (48 Std. bei BS1 K) vorzusehen. Nicht eingeschalte Oberflächen und geschalte Bauteile nach dem Ausschalen sind mit Bauschutz-Folien bis zu einem Alter von 7 Tagen abzudecken. Das Entfernen der Abdeckung soll gegen Mittag, wenn die Temperaturdifferenzen zwischen Beton und Luft am geringsten sind, erfolgen.

Produkteinsatz

  • CEM I 42,5 N - SR 0 WT 27 C3A-frei DER CONTRAGRESS® 42,5 N bzw. CEM I 42,5 R - SR 0 WT 38 C3A-frei DER CONTRAGRESS® 42,5 R erhöht nicht nur die Beständigkeit des Betons gegen Sulfatangriff, sondern erhärtet durch niedrigen Wasserbedarf und niedriger Wärmeentwicklung praktisch ohne Risse und verbessert dadurch auch die Beständigkeit gegen lösenden Angriff.
  • CEM II/A-M (S-L) 42,5 N WT 38 DER SCHWARZE® für Standardanwendungen ab 10° C Lufttemperatur.
  • CEM II/A-S 42,5 R WT 42 bzw. CEM II/A-S 52,5 N WT 42 DER GRÜNE® bei erhöhten Anforderungen an die Frühfestigkeit und/oder Lufttemperaturen unter 10° C.
  • CEM III/B 32,5 N - LH/SR DER VIOLETTE® für schwache chemische Angriffe. Erfordert jedoch eine konsequente Nachbehandlung.
  • FLUAMIX C® (GC-HS) als Betonzusatzstoff zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und Herabsetzung der Rissgefahr.
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