CEMEX-Leichtbeton bewältigt 90 Meter Pumpstrecke

Am 24. Oktober des Jahres 1900, noch während der Bauphase der Wuppertaler Schwebebahn, unternahm Kaiser Wilhelm II. mit seinem Gefolge eine Probefahrt von Döppersberg bis Vohwinkel: Die weltberühmte einschienige Hängebahn hat eine lange Geschichte. Heute ist sie nicht nur das Wahrzeichen der Stadt, sondern mit 87 000 Fahrgästen pro Werktag auch das wichtigste öffentliche Verkehrsmittel. Zurzeit lassen die Wuppertaler Stadtwerke WSW AG die Bahnanlagen ausbauen und modernisieren.

Im Anschluss an die westliche Endhaltestelle, an der einst seine Majestät ausstieg, liegt die Wagenhalle Vohwinkel. In dem dreigeschossigen Gebäude, 54 Meter lang und 35 Meter breit, sind Depots für die Schwebebahn-Gelenkzüge untergebracht – und die einzige Schwebebahnwerkstatt der Welt. Eine Betonzwischendecke von 1800 Quadratmetern hat im Laufe eines guten Jahrhunderts ihre Tragfähigkeit verloren und muss jetzt erneuert werden. Der damals verwendete Bimsbeton ist nicht mehr für die heutigen Anforderungen geeignet. Das Problem: Auch die tragende Konstruktion der Wagenhalle, ein historisches Stahlgerüst, darf nicht hoch belastet werden. Deshalb gab es für die neue Zwischendecke nur einen statisch geeigneten Baustoff, nämlich gefügedichten Leichtbeton.

Die Wuppertaler Stadtwerke WSW AG lassen die über einhundert Jahre alte Wagenhalle Vohwinkel zurzeit erneuern. Eine Betonzwischendecke von 1800 Quadratmetern wird ersetzt.

 

 

 

 

„Die Erneuerung der Zwischendecke im laufenden Schwebebahnbetrieb stellt an Personal, Beton und Logistik höchste Anforderungen“, unterstreicht Dieter Klewinghaus, Bauleiter der Knebes Bauunternehmung GmbH & Co. KG aus Remscheid.

Insgesamt ca. 420 Kubikmeter eines Leichtbetons der Festigkeitsklasse LC35/38 produziert die CEMEX-Beteiligung TB Wuppertal GmbH & Co. KG für die Sanierungsmaßnahme. Mit der leichten Gesteinskörnung Blähschiefer bringt es der Beton auf eine Trockenrohdichte von nur 1,6 kg/dm³. Blähschiefer ist eine porige Gesteinskörnung zur Herstellung von Leichtbeton, welche durch schnelles Erhitzen von Schiefer entsteht. Bei dem Beton für die Wagenhalle Vohwinkel wird eine leichte Gesteinskörnung mit dem Größtkorn von 8 mm eingesetzt. Der Leichtbeton wird werksgemischt in der Konsistenzklasse F3 ausgeliefert und dann auf der Baustelle durch die Zugabe eines Fließmittels auf die Einbaukonsistenz F5 gebracht. Die Rezeptur ist mit 430 kg eines Zements CEM III/A 42,5 N der CEMEX HüttenZement GmbH versehen, und es wird ein Wasserzementwert von 0,44 angestrebt.

CEMEX liefert insgesamt 420 Kubikmeter eines gefügedichten Leichtbetons. Der LC35/38 bewältigt eine Förderstrecke von mehr als 90 Metern.     

 

 

 

 

„Die Herausforderung für uns war es, einen Leichtbeton herzustellen, der trotz der langen Pumpstrecke die benötigten Eigenschaften wie Festigkeit und Rohdichte zielsicher erreicht“, erklärt Marc Holberg, Prüfstellenleiter Baustofftechnik NRW-Euregio der CEMEX Deutschland AG.

Ende August hat die Knebes Bauunternehmung den ersten von zwölf Abschnitten betoniert und seitdem etwa alle vier Wochen einen weiteren. Dass die alte Betondecke nicht mehr trägt, macht die Sanierung ausgesprochen kompliziert. Zunächst wird ein Teilstück von 12 mal 17 Metern ausgebrochen, dann unter der Öffnung ein Trapezblech angebracht und abgestützt. Auf dem Blech werden die Bewehrung eingebaut und dann etwa 35 Kubikmeter Beton, der anschließend sieben Tage erschütterungsfrei ruhen darf. Erst danach folgen die Abbrucharbeiten im nächsten Teilstück. Später werden in die Betonoberfläche ein Gefälle eingefräst und eine Beschichtung aufgebracht.

Die Knebes Bauunternehmung GmbH & Co. KG betoniert die neue Decke in Abschnitten von 12 mal 17 Metern.

 

 

 

 

 

Beim Pumpen eines Betons mit leichter Gesteinskörnung besteht das Risiko, dass der Druck der Kolbenpumpe das Anmachwasser in den Porenraum der Gesteinskörnung presst. Dieses Wasser fehlt dann im Zementleim, der Beton steift an, erhöht die Reibung und somit den erforderlichen Druck, bis sich der Beton letztlich nicht weiter fördern lässt.

Dieser Gefahr wirken die Betontechnologen bei der Sanierungsmaßnahme in Wuppertal-Vohwinkel mit einem speziellen bauchemischen Zusatzstoff entgegen. Ein Stabilisierer von CEMEX Admixtures verhindert das Absetzen von Wasser und erhöht den Zusammenhalt des Materials. Zusätzlich wird vor jedem Betonierbeginn die Gesteinskörnung über eine Sprinkleranlage mit Wasser gesättigt.

Vor Lieferbeginn ermittelte CEMEX eine geeignete Betonrezeptur sowie eine speziell geeignete Pumpe und hielt die passenden Pumpenparameter fest.     

 

 

 

 

 

„Leichtbeton ist im Grunde nicht oder nur bedingt pumpfähig. Das hat gerade unseren Ehrgeiz geweckt, hier eine Lösung zu finden“, erklärt Uwe Keschka, Einsatzleiter Betonförderung Nordrhein-Euregio der CEMEX Deutschland AG. Gemeinsam haben die Kollegen vom Transportbetonwerk Wuppertal-Elberfeld, die CEMEX-Betontechnologen und die Pumpenabteilung von CEMEX vor dem Lieferbeginn in Pumpversuchen eine geeignete Betonrezeptur sowie eine speziell geeignete Pumpe ermittelt und die passenden Pumpenparameter festgehalten. Mit Erfolg: Der Leichtbeton bewältigt eine Förderstrecke von mehr als 90 Metern, davon 78 Meter durch eine 125-Millimeter-Stahlleitung und 15 Meter durch 125-Millimeter-Endschläuche.

Uwe Keschka: „Beim Pumpen von Leichtbeton muss jedes Detail stimmen. Das kann nur funktionieren, wenn Produktion, Baustofftechnik und Betonförderung sehr eng zusammenarbeiten, wie bei uns im Unternehmen. Dann kann man auch fast Unmögliches mal möglich machen.“