Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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New self-compacting fi ller for pipeline trenches
From suitability testing to quality assurance
Neues selbstverdichtendes Verfüllmaterial für Leitungsgräben
Von der Eignungsprüfung bis zur Qualitätssicherung
Autor
Dipl.-Ing. Raymund Böing,
HeidelbergCement, Leimen
raymund.boeing@
heidelberger-beton.de
Studium des Bauingenieurwesen
mit der Studienrichtung
Konstruktiver Ingenieurbau an
der Universität Essen GH; 1984
Mitarbeiter der Forschung,
Entwicklung und Beratung der
Heidelberger Zement, Leimen;
1998 Koordinator der Bauberatung
beim Heidelberger Technology
Center der Heidelberger
Zement AG für Deutschland;
2000 Leiter Betontechnologie
bei der Heidelberger Beton,
Heidelberg; 2004 Leiter Betontechnologie
Transportbeton in
der Abteilung Entwicklung und
Anwendung der HeidelbergCement
AG Deutschland; Leiter
verschiedener technischer
Gremien des Bundesverbandes
der Deutschen Transportbetonindustrie
(BTB); Delegierter
des BTB in Gremien des DIN
Normenausschuss Bauwesen
und des Deutschen Ausschuss
für Stahlbeton.
According to data published by the Federal Statistical Offi
ce, the total length of the public sewer systems in Germany
amounted to approx. 490,000 km in 2001 [1]. A
DWA survey conducted in 2004 [1] showed that about 20%
of these sewers were in need of rehabilitation in the short
to medium term. Another 21.5% showed minor damage.
These systems need to be repaired and upgraded in the
long term. An amount of about 50 to 55 billion € will be
required for short- to medium-term repairs of damaged
public sewers. From an economic point of view, a durable
repair and upgrading should be aimed for.
When repairing and upgrading sewer systems, an appropriate
pipe bedding and a largely settlement-free backfi
lling of the trench are crucial to achieve a long service
life. In the past, non-cohesive, granular or cohesive bulk
materials were used for this purpose. Such materials need
to be compacted layer by layer with a correspondingly
high cost and eff ort. For some time, self-compacting fi llers
have also been used to backfi ll pipeline trenches. Several
trends can be observed on the building materials market
in this regard.
To date, self-compacting fi llers have not been considered,
or covered only to a marginal extent, in relevant rules
and standards.
DIN EN 1610 [2] with its German application document
ATV-DVWK-A 139 [3] applies to trenches in which
sewer pipes are laid. The backfi lling of trenches in infrastructure
areas is governed by ZTV A-StB [4] whereas ZTV
E-StB [5] applies to road construction.
A new edition of ATV-DVWK-A 139 will be published
shortly. This document with the new title DWA-A 139 [6]
will also apply to self-compacting fi llers. ZTV A-StB [4]
and ZTV E-StB [5] do not yet contain any related provisions.
In 2008, an FGSV work group began to prepare the
code of practice governing “temporarily fl owable, selfcompacting
fi llers consisting of soil and building materials”.
This document describes their areas of application,
defi nes requirements on raw materials, building materials,
production, delivery and placement, and specifi es the
required tests and activities related to quality assurance.
In the future, this code of practice can be used as a reference
for the rules and standards mentioned above.
In the meantime, ready-mixed concrete subsidiaries
of Heidelberger Beton have begun to off er a self-compacting
fi ller called TerraFlow. TerraFlow is a material for the
(usually compaction-free) backfi lling of trenches excavated
for pipes of any type (e.g. potable water and sewage, gas
and district heat supply), power and telecommunications
lines, excavations (e.g. in residential construction), infi lls
etc. This material can be removed again even after its consolidation.
Pipelines laid in the trench can be enclosed
completely without requiring any additional compaction
energy. In its consolidated state, TerraFlow has properties
similar to soil. In general, the material should not show
| Proceedings 54 th BetonTage
Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes betrug die
Gesamtlänge der öff entlichen Kanalisation in Deutschland
im Jahr 2001 ca. 490.000 km [1]. Eine DWA-Umfrage
im Jahr 2004 [1] ergab, dass ca. 20 % hiervon kurz- bzw.
mittelfristig sanierungsbedürftig sind. Weitere 21,5 %
weisen geringfügige Schäden auf und müssen langfristig
saniert werden. Für die Sanierung der kurz- und mittelfristig
zu behebenden Schäden in der öff entlichen Kanalisation
müssen rund 50 bis 55 Mrd. € veranschlagt werden.
Aus volkswirtschaftlicher Sicht ist eine langlebige Sanierung
anzustreben.
Bei der Instandsetzung der Kanalisation sind das Erreichen
einer einwandfreien Rohrbettung und die möglichst
setzungsfreie Verfüllung des Kanalgrabens für die
Langlebigkeit der Maßnahme von großer Bedeutung.
Hierbei kamen in der Vergangenheit hauptsächlich nichtbindige,
körnige oder bindige Schüttgüter zum Einsatz,
die mit großem Aufwand lagenweise zu verdichten sind.
Seit geraumer Zeit werden zur Verfüllung von Leitungsgräben
auch selbstverdichtende Verfüllbaustoff e eingesetzt.
Hierzu gibt es verschiedene Entwicklungen am
Baustoff markt.
Bisher wird selbstverdichtendes Verfüllmaterial in
den maßgeblichen Regelwerken nur am Rande bzw. gar
nicht berücksichtigt.
Im Bereich von Gräben, in denen Kanalrohre verlegt
werden, gilt DIN EN 1610 [2] mit dem deutschen Anwendungsdokument
ATV-DVWK-A 139 [3]. Für die Grabenverfüllung
im Bereich von Verkehrsfl ächen ist ZTV A-StB
[4] bzw. im Bereich Straßenbau ZTV E-StB [5] zu beachten.
Die ATV-DVWK-A 139 wird in Kürze neu erscheinen.
Das Regelwerk mit dem neuen Titel DWA-A 139 [6] regelt
dann auch selbstverdichtende Verfüllmaterialien. Bei der
ZTV A-StB [4] und ZTV E-StB [5] ist dies noch nicht der
Fall.
Eine Arbeitsgruppe des FGSV hat im Jahr 2008 mit
der Erarbeitung des Merkblattes für „Zeitweise fl ießfähige,
selbstverdichtende Verfüllbaustoff e aus Boden und
Baustoff en“ begonnen. Hierin werden die Anwendungsgebiete
beschrieben, Anforderungen an Ausgangsstoff e,
Baustoff , Herstellung, Lieferung und Einbau defi niert
und die notwendigen Prüfungen und Maßnahmen der
Qualitätssicherung festgelegt. Das Merkblatt kann zukünftig
als Bezugsdokument für die vorbeschriebenen
Regelwerke dienen.
Mittlerweile bieten Transportbetongesellschaften der
Heidelberger Beton selbstverdichtendes Verfüllmaterial
unter der Marke TerraFlow an. Mit TerraFlow wird ein Material
für die in der Regel verdichtungsfreie Verfüllung
von Gräben für z. B. Rohre aller Art (z. B. für Trink- und
Abwasser, Gas, Fernwärme etc.), Strom- und Telekommunikationsleitungen,
Verfüllung von Baugruben (z. B.
Wohnungsbau), Hinterfüllungen etc. zur Verfügung gestellt,
welches nach der Verfestigung immer noch ausbau-
BFT 02/2010