BODENVERDICHTUNG MIT EXPANSIONSHARZ

STÄRKUNG DER TRAGFÄHIGKEIT DES BAUGRUNDES

ANWENDUNGSBEREICHE

- Baugrundverdichtung bei bestehenden Gebäuden oder Neubauten in denen sich durch eine Setzung
  Schäden und Risse in den darüberliegenden Mauerwerken gebildet haben. Oftmals sind die Ursachen
  dafür in der Verschlechterung der geotechnischen  Eigenschaften oder im Allgemeinen schlechten Zustand
  des Bodens zu suchen. Die Injektion von Expansionsharz eignet sich besonders für Gebäude mit zerfallenen
  Fundamenten und ohne einen Stahlbetonfundament.
- Stabilisierung und Stärkung von Industrieböden, die eine Erhöhung der Tragfähigkeit des Bodens
  erfordern und um die Traglast zu unterstützen. Dies ist  notwendigt bei einem erhöhten Einsatz von
  Gabelstaplern, schweren Maschinen oder durch das Vorhandensein von Geräten und Gegenständen
  mit erheblichem Gewicht, wie beispielsweise Drehmaschinen und Fräsmaschinen oder in großen Hallen
  wie Möbelhäusern und Warenhäusern.

VORGANGSBESCHREIBUNG

Die Absenkung von Böden bei privat oder industriell genutzten Gebäuden ist das Resultat des Zerfalls der mechanischen Eigenschaften des Bodens. Die Absenkung des Bodens kann durch einen oder durch das Zusammenspiel mehrerer Gründe erfolgen.

Die Hauptgründe sind:
Nachgeben eines nicht ausreichend verdichteten Bodens beziehungsweise eines Bodens, der in der Bauphase verdichtet wurde;
Auswaschung des Erdreichs durch Wasser;
Vibrationen durch Befahren von Kraftfahrzeugen und schweren Maschinen.

Das Nachgeben führt zu Absenkungen und Rissen oder Unregelmäßigkeiten in der Tragfähigkeit.

Das HDR Expansionsharz, das eine extrem hohe Dichte besitzt, wird zunächst direkt unter die Fundamente injizirt. Das Harz wird in einen flüssigem Zustand eingespritzt und dehnt sich in wenigen Sekunden aus.
Aufgrund der chemischen Reaktion von zwie Komponenten dehnt sich das injizierte Material zunächst und härtet dann aus. 
Der Einsatz dieser Technik sollte mit äußerster Sorgfalt geschehen, alle den Eingriff vorangehenden Untersuchungen sollten genau analysiert werden, um sicherzugehen, dass diese Technik mit Erfolg und Wirksamkeit angewendet werden kann. Denn diese ist nur durchführbar, wenn der direkt unter der Gründungssohle liegende Boden ausreichender vertikaler Belastung ausgesetzt werden kann, um das Gewicht des Baugefüges gleichmäßig zu tragen. Diese so genannte „Druckzwiebel“-Theorie beruht auf den Forschungen des Mathematikers und Physikers Valentin Joseph Boussinesq.
Kann dies nicht gewährleistet werden, müssen und sollten zusätzlich andere Techniken angewendet werden, wie das Einpressen von MIKROPFÄHLEN, die in beträchtlicher Tiefe eingesetzt werden um die Gebäudelast zu stabilisieren.


Das von Novatek entwickelte Expansionsharz besitzt folgende Eigenschaften:
- Dichte: 30-800 kg/m3
- Ausdehnungskoeffizient: 1,2 bis 20-faches des eigenen Volumens
- Reaktionszeit : zwischen 4 und 60 Sekunden
- Druckfestigkeits-Wert : von 9 Kg/ cm2 bis größer als 200 Kg/ cm2

Die Injektionen werden unter einer kontrollierten Diffusion durchgeführt und je nach Baustellenbedürfnissen in Abständen von 0,8 bis 1,0 Metern eingespritzt. Novatek bevorzugt die Injektion in kleineren Abständen von ca. 0,8 m Länge, um eine möglichst gleichmäßige Festigung der Gründungssohle zu gewährleisten.
In der Ausführungsphase werden verschiedene Löcher mit einem variablen Durchmesser zwischen 18 und 26 mm senkrecht durch das Fundament gebohrt. In die Bohrung wird ein Metallrohr eingesetzt, wodurch das flüssige Harz injiziert wird. Auf diese Weise tritt das Harz in die Hohlräume, Risse und in die im weichen Erdreich vorhandenen kleinen Lufträume ein. Aufgrund einer chemischen Reaktion dehnt sich das injizierte Material und härtet nach wenigen Sekunden aus und bildet eine äußerst druckbeständige Schicht ,die den Boden stabilisiert. Das Expansionsharz dehnt sich in die Richtung des geringsten Widerstandes, also genau dort wo die Verdichtung am stärksten gebraucht wird.  Das Kunstharz füllt die Hohlräume und festigt den Boden bis eine Anhebung der darüber liegenden Struktur erzeugt wird. Diese Anhebung wird während aller Arbeitsphasen mittels eines Lasersensors, der an der zu hebenden Mauer angebracht wird, überwacht. Die Injektionen werden einzeln ausgeführt und mit den Zeil, eine gleichmäßigen Überdruck zu erzeugen, getestet. Durch den effekt der Steifigkeit der darüber liegenden Gebäudestruktur und der Ausdehnung des Harzes erzeugt man eine gleichmäßige Überlast in der angrenzendenen Zone des Injektionspunkts.

Sobald man den Druck der auf den Boden ausgeübt wird punktuell erhöht, steigert man die Spannkraft und löst einen Prozess der Überkonsolidierung aus, der zu einer Steigerung der mechanischen Eigenschaften des Bodens führt, vor allem was die Steifigkeit betrifft. Aus diesem Grund ist die Anhebung der Struktur, auch wenn sie minimal ist, garantiert.