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Umwelt - freundliches Arbeiten

Schneidschlämme der Beton- und Asphaltbearbeitung

Die Bearbeitung von Beton und Asphalt mit Diamantwerkzeugen im Nassschnittverfahren ist heute in der Bauindustrie ein eingeführtes Verfahren von hoher Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit. Aber auch unter dem Aspekt der Umweltverträglichkeit treten durch die bei der Bearbeitung anfallenden Schneidschlämme keine negativen Einflüsse auf, wie neueste Untersuchungen gezeigt haben.

Schneiden, Bohren und Schleifen

...von ausgehärtetem Beton und Asphalt, Sägen von Frischbeton.

Bei der Bearbeitung von Altbeton oder Asphalt handelt es sich im wesentlichen um Reparatur- oder Abbrucharbeiten und um Oberflächenbehandlungen, wie beispielsweise im Bereich Straßenbau das Einbringen von Sicherheitsrillen in Fahrbahndecken oder das Abtragen von Unebenheiten auf Fahrbahnen, Gehwegen oder sonstigen Verkehrsflächen.

Dagegen werden bei der Herstellung von Fahrbahndecken vor allem Fugen oder ähnliche Einschnitte in den noch nicht vollständig ausgehärteten Frischbeton eingebracht, um wilde Risse der Betonbeläge zu vermeiden. Die Bearbeitung mit Diamantwerkzeugen erfolgt heute in der Regel im Nassschnitt, der sich nicht nur vorteilhaft auf das Standverhalten der Werkzeuge auswirkt, sondern auch weitere Vorzüge bietet. So ist beispielsweise bei der Herstellung von Rillen in Fahrbahndecken vom Trockenfräsen abzuraten, da Gefügelockerungen in den Rillenstegen beobachtet wurden, so dass die hohe Anfangsgriffigkeit einer so bearbeiteten Fläche nicht so lange vorhält wie bei nassgeschliffenen Rillen mit ihren scharfkantigen Stegen. Rillen in bituminösen Deckschichten verlieren insbesondere bei feinen Mustern infolge Verschleiß und plastischer Verformung der oberflächennahen Zonen rascher an Wirksamkeit als Betondecken. Im Zuge der aktuellen Umweltdiskussion stellt sich aber die Frage, ob die beim Nassschliff entstehenden Schlämme negative Einflüsse auf die Umwelt haben.

Um allen Anfechtungen dieser Art aus dem Wege zu gehen, hat der Fachverband Betonbohren und -Sägen e.V., Winsen/Aller, zwei Gutachten in Auftrag gegeben, mit dem die Umweltverträglichkeit sowohl von Beton- als auch Asphaltschlämmen bestimmt werden sollte.

Untersuchung von Betonschlamm

Am 6. Juni 1991 beauftragte der Fachverband Betonbohren und -sägen die Chemisch-Technische Abteilung des Materialprüfungsamtes der Landesgewerbeanstalt (LGA) Bayern, Nürnberg, mit der Untersuchung von Betonschlamm im Hinblick auf umweltrelevante Inhaltsstoffe. Nach der Entnahme einer Bohrschlammprobe bei Sägearbeiten an den Grundmauern einer Fabrikshalle auf dem Gelände der Fa. Trafounion, Nürnberg, wurde die Schlammwasserprobe zur Erfassung der durch das Bohrverfahren möglicherweise in Form von Bohrhilfsmitteln eingebrachten Schadstoffen filtriert. Die Bestimmungen anhand der wässrigen Lösung erfolgten nach einschlägigen DIN-Normen bzw. vergleichbaren Methoden. Die Konzentrationen beziehen sich mit Ausnahme der Parameter ph-Wert, Leitfähigkeit und abfiltrierbare Stoffe auf die filtrierte Probe und geben somit die wasserlöslichen Anteile wieder. Aufgrund der gelösten Kalkanteile aus dem Beton stellte sich in der Schlammprobe ein stark alkalischer ph-Wert (12,2) mit einer ebenfalls durch den löslichen Kalkgehalt bedingten hohen elektrischen Leitfähigkeit von 5570 pS/cm ein. Weiterhin wurden in der Schlammwasserprobe 93 000 mg/I abfiltrierbarer Stoffe ermittelt, was einem Gehalt an unlöslichen Stoffen von etwa 9,3 % entspricht.

Der Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff von 1,5 mg/I ist laut diesem Gutachten ebenso als gering einzustufen wie der Anteil von adsorbierbaren organisch gebundenen Halogenen (AOX-Gehalt). In gaschromatographischen Analysen konnten zudem auch keine relevanten Gehalte an organischen Inhaltsstoffen nachgewiesen werden. Eine Übersichtsanalyse mittels Atomemission ergab Spuren an gelöstem Aluminium (0,06 mg/I) und Barium (0,07 mg/I), während andere untersuchte Schwermetalle nicht nachgewiesen werden konnten. Laut Aussage des Gutachters vom LGA bestehen die nicht näher untersuchten ungelösten Stoffe vermutlich aus Betonabrieb, der in der Regel keine umweltgefährdenden Substanzen enthält.

Untersuchung von Asphaltschlamm

Am 21. Januar 1993 beauftragte der Fachverband das Institut für Materialprüfung (IFM) Dr. Schellenberg Ing. GmbH, Leipheim, mit der Beurteilung einer Probe aus Asphaltschlämmen im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit. Die zur Durchführung der Untersuchungen benötigte Probenmenge von 3 kg wurde durch den Fachverband zur Verfügung gestellt. Laut Gutachten [3] erfolgte die Beurteilung der Umweltverträglichkeit nach der Verwaltungsvorschrift des Landes Baden-Württemberg vom 15. November 1991.

Die Schlammprobe wurde gemäß dieser Vorschrift vorbereitet und anschließend auf die Parameter aus der genannten Vorschrift hin untersucht. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung und stellt die ermittelten Werte den Grenz- bzw. Richtwerten der Verwaltungsvorschrift gegenüber. Die Analyse des nach dem DEV S4-Verfahren hergestellten Eluates zeigt, daß alle an den Schneidschlämmen ermittelten Konzentrationen für die einzelnen lonen und für die Summenparameter geringer sind als die entsprechenden Grenz- oder Richtwerte der Verwaltungsvorschrift.

Bewertung

Die Untersuchung einer Schlammwasserprobe vom Betonbohren ergab nach Aussage des LGA Bayern keine Hinweise auf umweltrelevante Schadstoffkonzentrationen in der flüssigen Fraktion. Bei Einleitung in ein öffentliches Kanalnetz sind aber die örtlichen Einleitungsbedingungen, insbesondere des ph-Wertes und der absetzbaren Stoffe, zu berücksichtigen. Aus dem Prüfungsbericht der IFM Dr. Schellenberg Ing. GmbH geht hervor, dass auch durch die untersuchten Asphaltschlämme keine Umweltbeeinträchtigung zu erwarten ist. Die beiden Gutachten können gegen eine Schutzgebühr von je € 15,– (inkl. Mehrwertsteuer und Versand) über die Geschäftsstelle des Fachverbandes Betonbohren und -sägen, Wickersimberg 26, 29308 Winsen, bezogen werden.

Literatur

[1] Sulten, P. Erhöhung des Kraftschlußangebots von Betonfahrbahnen. Industrie Diamanten Rundschau 20 (1986) Nr. 3, S. 141.

[2] Gutachten der Chemisch-Technischen Abteilung des Materialprüfungsamtes der Landesgewerbeanstalt Bayern, Nürnberg, vom 12. August 1991, CH-Nr.: 69114197.

[3] Gutachten des Institutes für Materialprüfung (IFM) Dr. Schellenberg Ing. GmbH, Leipheim, vom 8. März 1993, Prüfbericht-Nr.: S/41521.

Bildnachweis:
1 De Beers Industrial Diamond Division, Charters, 2 Otto Alte-Teigeler GmbH, Bietigheim/Baden.

Variante 2 – Umweltverträgliche Schneidschlämme

Die Umweltverträglichkeit der beim Sägen und Bohren von Beton und Asphalt entstehenden Schneidschlämmen wurde im Auftrag des Fachverbandes Betonbohren und -Sägen e.V. untersucht. Obwohl die abgegebenen Gutachten vielen schon bekannt sind, ist das Ergebnis sicherlich für die Praxis interessant genug, um noch einmal im vollen Wortlaut abgedruckt zu werden.

1. Untersuchung von Betonschlamm

Mit Schreiben vom 06. Juni 1991 wurde die Chemisch-technische Abteilung der LGA mit der Untersuchung von Betonschlamm im Hinblick auf umweltrelevante Inhaltsstoffe beauftragt. Der Untersuchsumfang wurde hierzu in dem Angebot vom 28 Mai 1991 erläutert.

2. Probenentnahme

Die Entnahme einer Betonschlammprobe wurde durch unseren Mitarbeiter Herrn Engelbrecht am 7. Januar 1991 an den Grundmauern einer Fabrikhalle auf dem Gelände der Fa. Trafounion in Nürnberg durchgeführt.

3. Laboruntersuchungen

Zur Erfassung der durch das Bohrverfahren möglicherweise in Form von Bohrhilfsmitteln eingebrachten Schadstoffe wurde die Schlammprobe filtriert. Die Bestimmungen an der wässrigen Lösung erfolgten anschließend nach einschlägigen DIN-Verfahren bzw. Gleichwertigen Methoden.

4. Untersuchungsergebnisse

Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen sind in der Anlage zu diesem Bericht zusammengefaßt, (kann bei Interesse vom Verband angefordert werden). Die angegebenen Konzentrationen beziehen sich mit Ausnahme der Parameter "ph-Wert, Leitfähigkeit und abfiltrierbare Stoffe" auf die filtrierte Probe und geben somit die wasserlöslichen Anteile wieder.

5. Bewertung der Untersuchungsergebnisse

Aufgrund gelöster Kalkanteile aus dem Beton stellt sich in der Schlammprobe ein stark alkalischer pH-Wert von 12,2 ein. Die elektrische Leitfähigkeit beträgt 5570 uS/cm. Die hohe elektrische Leitfähigkeit ist vor allem auf den löslichen Kalkgehalt aus dem Beton bzw. aus dem Zement zurückzuführen. Weiterhin wurden in der Schlammwasserprobe 93000mg/1 an abfiltrierbaren Stoffen ermittelt. Dies entspricht einem Gehalt an unlöslichen Stoffen von 9,3 %. Der Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff von l, 5mg/1 ist ebenso wie der AOX-Gehalt (Adsorbierbare organisch gebundene Halogene) von 0,01 mg/1 als gering einzustufen.

In den gaschromatischen Übersichtsanalysen konnten indes auch keine relevanten Gehalte an organischen Inhaltsstoffen nachgewiesen werden. Die Übersichtsanalyse mittels Atomemission ergab Spuren an gelöstem Aluminium (0,06 mg/1 und Barium (0,07 mg/1). Die übrigen untersuchten Schwermetalle waren nicht nachweisbar. Die nicht näher untersuchten ungelösten Stoffe bestehen vermutlich aus Betonabrieb, welcher in der Regel keine umweltgefährdenden Substanzen enthält.

6. Schlussbemerkung

Die Untersuchung einer Schlammwasserprobe vom Betonbohren ergab keine Hinweise auf umweltrelevante Schadstoffkonzentrationen in der flüssigen Fraktion. Bei Einleitung in ein öffentliches Kanalnetz sind die örtlichen Einleitungsbedingungen, insbesondere bezüglich des pH-Wertes und der absetzbaren Stoffe, zu berücksichtigen.- Nürnberg, den 12. August 1992 Kor/se

Asphaltschichten 1. Vorgang

Am 20. Januar 1993 wurde das IFM Dr. Schellenberg Ing.-GmbH, Leipheim mit der Beurteilung der Umweltverträglichkeit einer Probe aus Schneidschlämme beauftragt. Die zur Durchführung der Untersuchungen benötigte Probemenge (ca. 3kg) wurde durch den Auftraggeber zur Verfügung gestellt. Nach Angaben des Auftraggebers stammt diese Probe aus Asphaltschichten.

2. Untersuchungsergebnisse

Die Beurteilung der Umweltverträglichkeit erfolgt gemäß der Verwaltungsvorschrift Baden-Württemberg vom 15. November 1991. Die Schneidschlammprobe wurde entsprechend der o. a. Verwaltungsvorschrift vorbereitet und auf die Parameter der o. a. Vorschrift untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind nachstehend den Grenz- bzw. Richtwerten der Verwaltungsvorschrift gegenübergestellt. Die Analyse des nach dem DEVS4-Verfahren hergestellten Eluates zeigt, dass alle an der Schneidschlämme ermittelten Konzentrationen für die einzelnen Ionen und für die Summenparameter geringer sind als die entsprechenden Grenz- und Richtwerte der Verwaltungsvorschrift. Daraus geht hervor, dass eine aus der untersuchten Schneidschlämme hervorgehende Umweltbeeinträchtigung nicht zu erwarten ist.

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