Qualitätssicherung

Materialprüfung im Schlauchlining: Sicherheit für Auftraggeber

Wir sich bisher nicht mit grabenlosen Sanierungsverfahren befasst hat, kann es sich kaum vorstellen: Im alten, beschädigten Abwasser- oder Trinkwasserrohr entsteht unter der Erde ein neues, statisch tragendes Rohr aus Faserverbundwerkstoffen. Das im Sprachgebrauch oft als "Inliner-Verfahren" bezeichnete Sanierungssystem vermeidet das Aufgraben von Straßen oder Gehwegen. 

Warum können Auftraggeber auf die ordnungsgemäße Fertigung unter der Erde vertrauen?

Auch wenn ein direkter Blick verwerhrt ist: Auftraggeber erhalten den Beleg "schwarz auf weiß" darüber, dass eine Sanierung erfolgreich war. Denn in Deutschland gilt ein etabliertes Qualitätssicherungssystem aus Anforderungen an Vorprodukte, Zulassungspflichten, Kamerabefahrungen vor Ort und Laborprüfungen nach der Installation. Deutschland ist dabei führend im Bereich der unabhängigen Zulassungs- und Prüfprozedere. Nahezu u in jeder Kommune der Republik  wird die grabenlose Instandhaltung von Netzen – begleitet von diesem Qualitätssystem – seit Jahren sicher praktiziert. 

Beim vor Ort härtenden Schaluchlining sind gemäß geltendem Regelwerk und den jeweiligen abZ/aBG des Produkts Materialproben aus der sanierten Haltung zu entnehmen und diese auf ihre Materialkennwerte im Labor zu untersuchen. Damit erhält der Aufraggeber die Gewissheit, dass die beauftragte Leistung den Anforderungen entspricht.

Über Standardprüfungen gemäß DWA-A 143-3 weisen Materialprüfungen bei Schlauchlinern zuverlässig nach, dass

  • die Tränkung ordnungsgemäß erfolgte
  • die Wasserdichtheit des Laminates sichergestellt ist
  • die Härtungsreaktion des verwendeten Harzes vollständig war.

 

Qualitätssicherung im Schlauchlining - Kamerabefahrung, Dichtheitsprüfung, Materialprüfung

Nach Einbringen des Liners ist die Arbeit eines Sanierungsprojekts noch nicht erledigt. Jetzt geht es darum festzustellen, ob der Einbau den vertraglich vereinbarten Anforderungen entspricht. Diese Erfolgskontrolle wird gemäß aktueller Regelwerken durch dies´

  • Kamerabefahrung: Sie zeigt grundsätzlich, ob der Liner korrekt installiert wurde.
  • Dichtheitsprüfung im Bauwerk: Die Untersuchung ist eine wesentliche Voraussetzung für den Betrieb des Bauwerks
  • Materialprüfung: Hier wird geprüft, ob das im Altrohr entstandene neue Rohr die Kennwerte gemäß Zulassung bzw. Auftrag erfüllt.
Standardprüfungen

Dreipunktbiegung

  • Dreipunkt-Biegung nach DIN EN ISO 178 in Verbindung mit  DIN EN ISO 11296-4
  • Scheiteldruckversuch DIN EN 761
  • 24 h-Kriechneigung nach DIN EN ISO 899-2
  • Bestimmung der Wanddicke

Wasserdichtheit

  • Wasserdichtheit an der Probe
  • Prüfung in Anlehnung DIN EN 1610
  • Eindeutige Aussage zur Dichtheit

Zusatzprüfungen

Gaschromatographie

  • Reststyrolgehalt / Restmonomergehalt
  • DIN 53394-2 (DWA-A 143-3)
  • ISO 4901
  • Korrelation mit mechanischen Kennwerten und chemischer Beständigkeit

DSC-Analyse

  • Glasübergangstemperatur
  • DIN EN ISO 11357-2
  • Anwendung bei Epoxidharzsystemen
  • Überprüfung der Vernetzung der Moleküle

IR-Spektroskopie

  • Entspricht die Sanierungsausführung der Ausschreibung?
  • Prüfung der Harzidentität

Akkreditierte Institute

Im Bereich der grabenlosen Sanierung mit vor Ort härtenden Reaktionsharzen (Schlauchlining) wird gemäß Arbeitsblatt DWA-A 143-3 je Einbauabschnitt eine  Materialprobe entnommen und geprüft. Dies dient dem Nachweis des Sanierungserfolges . Darüber hinaus werden die am Markt angebotenen Systeme, die über eine Zulassung verfügen, regelmäßig überprüft.

Die im RSV gelisteten akkreditierten Prüflabore finden Sie hier.

Anforderungen an Prüflabore

Sowohl für die Zulassungsprüfungen als auch für die Baustellenprüfungen gibt es in Deutschland feste, einheitliche Regeln und auf die Prüfanforderungen spezialisierte Prüflabore. Im Merklblatt DWA-A 144-3 sind Erläuterungen zur Fachkunde des Labors hinterlegt. Mindestanforderung ist die Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025 für sämtliche beauftragte Materialprüfungen und damit zusammenhängender national und international gültiger Normen.

Auf die Akkreditierung kommt es an

Die Akkreditierung bei der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAKKS) weist nach, dass Prüfungen normgerecht und gemäß den Vorgaben durchgeführt werden. Überwacht und geprüft wird dies regelmäßig durch eine unabhängige Stelle. Unter anderem werden die Qualifikationen der ausführenden Prüfer, sowie die Rahmenbedingungen kontrolliert (z. B. klimatisiertes Labor, regelmäßig kalibrierte Prüfeinrichtungen). 

Der Besitz der Akkreditierung wird laut DWA-A 144-3 (Anhang B, Punkt 2) durch den Auftraggeber überprüft. Dies bedeutet konkret: Fordern Sie unbedingt die Anlage zur Akkreditierungsurkunde an. Dort sind die jeweiligen Prüfungen und Normen aufgeführt, für die das Labor akkreditiert ist. Eine grundsätzliche Akkreditierung als Labor gibt es hingegen nicht. Der Nachweis muss immer für jede einzelne Prüfung erbracht werden, was dann aus der Anlage zur Akkreditierungsurkunde hervorgeht.

Achtung: Kommt es im Nachhinein zu Rechtsstreitigkeiten, werden die von einem nicht akkreditierten Prüflabor vorgenommenen Prüfungen in der Regel nicht anerkannt.

Probenentnahme Hauptleitungen

Die Probengröße beträgt gemäß DWA-A 143-3 mindestens:

  • 20 x Wanddicke in Umfangsrichtung
  • 35 cm in Längsrichtung
  • Wird eine Kriechneigungsprüfung beauftragt, muss die Länge insgesamt mindestens 40 cm betragen. Eine Teilung der Probe ist möglich.

An den entnommenen Probenmaterial sind mindestens folgende Prüfungen durchzuführen:

  • Dreipunktbiegeversuch gemäß DIN EN ISO 11296-4 Anhang B
  • Bestimmung der Wanddicke gemäß DIN EN ISO 11296-4
  • Wasserdichtheit in Anlehnung an DIN EN 1610

Die Größe der Probe hängt von der Nennweite des Liners ab.

Probenentnahme bei Hausanschlussleitungen

Da Hausanschlussleitungen geringe Nennweiten aufweisen und die Entnahme einer entsprechenden Probe oft nicht möglich ist, bestehen gemäß DWA-A 143-3, Anhang F alternative Prüfverfahren, um den Sanierungserfolg an kleinen Proben nachzuweisen. Dazu sind zum Beispiel mittels Kernbohrung kleine Proben aus der sanierten Leitung zu entnehmen.

Anforderungen an Probekörper für die jeweiligen Prüfmethoden

Die Probekörper sollten einen Durchmesser von mindestens 5 cm für die DMA-Analyse und mindestens 3 cm für die DSC- Analyse haben. Daran sind die folgenden Prüfungen durchzuführen:

  • Visuelle Überprüfung des Wandaufbaus (in Anlehnung DIN 18820-3[1])
  • Bestimmung der Wanddicke
  • DSC-Analyse (Überprüfung der Härtung durch Prüfung der Glasübergangstemperaturen nach DIN EN ISO 11357-2, für EP-Harze)
  • DMA-Analyse (Überprüfung der Härtung durch Bestimmung des Biege-E-Moduls nach ISO 6721-5, für UP-, VE- PUR-, und Silikatharze)
  • GC-Analyse (Überprüfung der Härtung durch Bestimmung des Restmonomergehalts von styrolhaltigen und acrylathaltigen Reaktionsharzformstoffen mittels Gaschromatographie nach ISO 4901)

Empfehlungen zur Probenentnahme

Es empfiehlt sich, die Materialproben händisch aus einem zugänglichen Bereich zu entnehmen, an dem das Altrohr vor der Sanierung keine Schäden aufgewiesen hat. Die Probenentnahmestelle ist fachgerecht zu verschließen. Materialproben aus lichtgehärteten Schlauchlinern sind unmittelbar nach der Entnahme lichtdicht zu verpacken.

Falls eine Entnahme aus der sanierten Leitung nicht möglich ist, ist eine Materialprobe in einem Proberohr herzustellen. Dabei ist zu beachten, dass das Proberohr den gleichen Durchmesser wie die sanierte Leitung hat und das Sanierungsverfahren mit dem gleichen Wandaufbau/Wanddicke wie in der tatsächlich sanierten Leitung durchgeführt wird.

[1] Norm zurückgezogen

 

 

Ausschreibungstexte im Rahmen der Baustellenüberwachung
 
1.1 Standardprüfungen (Hauptkanal)
1.1.1 Prüfung der Kurzzeit-Biegespannung, Ermittlung des Kurzzeit-E-Moduls und der Wanddicke im 3-Punkt-Biegeversuch
nach DIN EN ISO 178 (in Verbindung mit DIN EN ISO 11296-4)
(5 Einzelprüfungen je Probestück) gemäß Abschnitt 7.2.2 der DWA-A 143-3
1.1.2 Prüfung der Wasserdichtheit des Laminates
in Anlehnung an DIN EN 1610
bei 0,5 bar Unterdruck, Prüfzeit 30 min. gemäß Abschnitt 7.2.9 der DWA-A 143-3
1.2 Zusatzprüfungen (Hauptkanal)
1.2.1 Ermittlung des Glas-/Harzverhältnisses
durch Kalzinierungsverfahren (Glührückstandsbestimmung) nach DIN EN ISO 1172gemäß Abschnitt 7.2.8 der DWA-A 143-3
1.2.2

Bestimmung des 24h-E-Moduls, Ermittlung der Kriechneigung nach DIN EN ISO 899-2 in Verbindung mit Kurzzeitwert (DIN EN ISO 178 / DIN EN ISO 11296-4)

gemäß Abschnitt 7.2.4 der DWA-A 143-3

1.2.3

Prüfung des Reststyrolgehaltes in Laminatproben für Rohre nach DIN 53394-2

gemäß Abschnitt 7.2.5 der DWA-A 143-3

1.2.4

Prüfung der Übereinstimmung der verwendeten Reaktionsharze durch FT-IR-Spektralanalyse nach ASTM D5576

gemäß Abschnitt 7.2.7 der DWA-A 143-3

1.2.5 Ermittlung der Ringsteifigkeit und des Umfangs-
E-Moduls im Kurzzeit-Scheiteldruckversuch nach DIN EN 1228 / ISO 7685
2

Qualitätssicherung im Rahmen der Baustellenüberwachung (Hausanschluss)

2.1 Überprüfung der Aushärtung des Laminats (für EP-Harze)
DSC-Analyse (DDK-Messung) nach DIN EN ISO 11357-2 einschließlich visueller Beurteilung des Laminates und Ermittlung der Wanddickegemäß Anhang F der DWA-A 143-3
2.2 Überprüfung der Aushärtung des Laminats (für UP-Harze)
Bestimmung des Reststyrolgehaltes nach DIN 53394-2 (GC)
einschließlich visueller Beurteilung des Laminates und Ermittlung der Wanddicke
2.3 Ermittlung des E-Moduls an kleinen Proben
DMA-Analyse (Dynamisch-mechanische Analyse)
in Anlehnung an ISO 6721, Teil 4 gemäß Anhang F der DWA-A 143-3

 

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