STATE OF THE ART
Sintering – Deposits – Lime – Calcification
Die Bezeichnungen Versinterung, Ablagerung, Kalk bezeichnen das selbe Phänomen – die Entstehung von harten Verkrustungen in den Entwässerungssystemen des Untertagebaus.
Die Bildung von Versinterungen in Entwässerungssystemen ist stark abhängig vom anfallenden Bergwasser und der Art der Verkleidung. Zurückzuführen ist dies auf die Veränderung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht des Bergwassers beim Eintritt in den Tunnel, das von der Mineralisation, dem CO2-Gehalt, der Temperatur, dem Druck und dem pH-Wert des Wassers beeinflusst wird. Die im Bergwasser gelöste Kohlensäure kann im Kontakt mit der Tunnelluft ausgasen (CO2-Partialdruckausgleich) und zur Ausfällung von Kalk führen. Zudem führt der Kontakt des Bergwassers mit zementhaltigen Baustoffen zu einer pH-Werterhöhung, was für die Bildung der bekannten weissen Ablagerungen entscheidend ist.
Zur Beurteilung der Versinterungsgefahr durch ein Bergwasser stehen uns zuverlässige Rechenmodelle zur Verfügung. Ein Wert, der beispielsweise berechnet werden kann, ist der Calcium-Sättigungsindex (ein eher akademischer Wert). Dieser liefert in der Regel gesicherte Resultate, wenn auch seine Sensitivität nicht allzu gross ist. Es kann auch vorkommen, dass er ein anderes Resultat zeigt, als erwartet.
Ein weiterer Wert zeigt der Ryznar Stabiliätsindex, benannt nach dessen Erfinder. Dieser liefert sehr genaue und gesicherte Resultate (wirklich praxisorientiert). Der Ryznar Index lässt sich einfacher bestimmen, als der Calcium-Sättigungsindex und seine Werte sind äusserst genau und erlauben es zudem, verschiedene Tunnelobjekte untereinander zu vergleichen.
Wurde der Wert berechnet, stellt sich die Frage, was gegen die Kalkablagerungen getan werden kann?
Opportunities to reduce / prevent the calcification
We can differ the options for reducing, respectively, for preventing the formation of limestone/calcification using the same parameters, which are responsible for their formation. These paramteres are all well known: gas pressure of the CO2 (CO2 partial pressure), temperature, composition of the mountain water and the pH value of mountain water.
The changes of these parameters are responsible for the formation of hard deposits.
The picture shows an example of strong deposit formation in the drainage system of the Simplon tunnel (railroad tunnel between Switzerland and Italy).
Pressure
Temperature
Composition/Mineralisation of the Mountain Water
PH-Value of the mountain water
Construction Requirements
More Options
Removal of the Deposits
Standards
