An diesem Beispiel kann man die Möglichkeiten der Sponge-Jet Technologie sehr gut sehen. Viele Natursteine lassen sich sehr schonend restaurieren.

Mit freundlicher Unterstützung von Sponge-Jet, Inc. USA

Das Milwaukee Federal Building and U.S. Courthouse ist eines der bekanntesten Gebäude in der historischen Innenstadt von Milwaukee, Wisconsin. Das 1899 fertiggestellte Gebäude im Stil der Richardsonischen Romanik wurde 1972 zum Wahrzeichen der Stadt Milwaukee erklärt und ein Jahr später in das National Register of Historic Places aufgenommen.

In den letzten mehr als hundert Jahren hat das Gebäude die rauen Winter in Wisconsin sowie eine Flusssäurereinigung im Jahr 1964 erlebt, die die Zusammensetzung des Granits veränderte und die Integrität der Fassade beeinträchtigte. 2018 beauftragte die U.S. General Services Administration das Architekturbüro Mills & Schnoering mit einer umfangreichen, zweijährigen Restaurierung der Außenfassade des Gebäudes. Mills & Schnoering wandte sich an The Tradesman Group, um die Fassade und alle geschnitzten Ornamente zu reinigen und zu reparieren.

Reinigung und Restaurierung des bröckelnden Granits

Als das Team von The Tradesman Group vor Ort eintraf, war es offensichtlich, dass die Reinigung mit Flusssäure aus dem Jahr 1964 der Fassade großen Schaden zugefügt hatte. Bei einer Untersuchung des Untergrunds wurden Risse, Wassereinbrüche und eine Aufweichung des Granits festgestellt. Mit einem Sondierhammer suchten die Mitarbeiter nach tiefer liegenden, verborgenen Problemen, und es wurde festgestellt, dass in einigen Bereichen Netze angebracht waren, um kleine Steinschlagstücke aufzufangen. "Die Säure veränderte die Zusammensetzung der Mineralien auf der Granitoberfläche, was dazu führte, dass die Oberflächenschichten des veränderten Minerals abplatzten. Dies führte zu einem fleckigen, gesprenkelten Aussehen, das nicht mit dem ursprünglichen Aussehen des Steins übereinstimmte", sagte Rick Freitag von The Tradesman Group.

Laut Freitag war es zwingend erforderlich, dass die gewählte Reinigungsmethode aggressiv genug ist, um die veränderte Mineralkruste zu entfernen, aber auch sanft genug, um die Integrität des darunter liegenden Granitsubstrats zu erhalten. "Wir haben uns für Sponge-Jet's Sponge Media entschieden, weil es in der Lage ist, die veränderte Mineralkruste effektiv zu entfernen, ohne das darunterliegende Steinsubstrat zu beschädigen", so Freitag. Die Sponge-Jet Produkte Silver 60 und Silver 80 Sponge Media wurden für die sanfte, aber effektive Mikroabrasionsreinigung von 92.000 Quadratmetern der Nordfassade des Gebäudes, einschließlich der Turmfassaden, verwendet.

Logistische Herausforderungen

Da das Gericht tagte und das Gebäude für die Dauer des Restaurierungsprojekts voll belegt war, musste die gesamte Sponge Media-Reinigung nachts durchgeführt werden. Laut Freitag war diese Arbeitseinschränkung bei weitem die größte Herausforderung, die zu bewältigen war. "Das Arbeiten in der Nacht war aus mehreren Gründen sehr schwierig. Weniger verfügbares Licht schafft immer weniger als optimale Arbeitsbedingungen. Das Managen von Arbeitsabläufen zu anderen Zeiten als den normalen Geschäftszeiten bedeutet außerdem zusätzlichen Stress für das Projektteam und eine enge Überschneidung bei der Koordination zwischen dem Baustellenbetrieb und dem Managementbüro. Auch Anlieferungen und Reparaturen an Geräten sind im Feierabendbetrieb nicht günstig", erklärt Freitag.

Darüber hinaus gab es noch einen weiteren Faktor, der bei der Reinigung von Sponge Media zu berücksichtigen war...Lärm. Das Gebäude befindet sich in unmittelbarer Nähe zu anderen historischen Gebäuden, darunter der exklusive Milwaukee Club und das 4-Sterne-Hotel Pfister. Die Mannschaft legte jede Nacht Schallschutzdecken auf den Umfang des Gerüsts, das den Arbeitsbereich umgab. "Diese schweren, isolierten Decken sorgten dafür, dass die Schallübertragung der Sponge-Jet-Ausrüstung innerhalb unserer Arbeitszone blieb", so Freitag. 

Zum Glück für das Team hat die Arbeit mit Sponge Media viele Vorteile, die einen reibungsloseren Arbeitsablauf und einen flexibleren Zeitplan ermöglichen als andere Reinigungsmethoden. "Sponge Media Strahlen ist ein Trocken- im Gegensatz zu einem Nassstrahlverfahren. Diese trockene Strahlmethode ermöglichte eine sofortige Überprüfung der gereinigten Bereiche, um festzustellen, ob ein zweiter Durchgang erforderlich war, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Mit anderen Worten, es musste nicht gewartet werden, bis die Bereiche getrocknet waren, bevor sie überprüft werden konnten", so Freitag. Das ist zwar bei jedem Auftrag ein Vorteil, aber bei einem Auftrag, der nur in der Nachtschicht ausgeführt wird, war es von unschätzbarem Wert, da die Mannschaft nicht bis zur nächsten Nacht warten musste, um Reparaturen oder Nacharbeiten vorzunehmen. Außerdem ist das Sponge-Media-Strahlen viel einfacher zu reinigen als das Nassstrahlverfahren, was der Mannschaft wertvolle Zeit und Mühe in der Nacht erspart.

Die Sponge-Media-Reinigungsmethode ermöglichte auch die Durchführung von Arbeiten bei kalten Temperaturen. Obwohl der Großteil des Reinigungsprozesses in den wärmeren Monaten stattfinden sollte, bedeutete eine Verzögerung zu Beginn des Projekts, dass die Mannschaft den Job weiter in der Herbstsaison begann, als sie geplant hatte. "Mit der Schwamm-Media-Reinigung konnten wir auch bei kälterem Wetter weitermachen als mit der Nassstrahlmethode. Wir mussten uns keine Gedanken über Frost- und Tauzyklen machen. Dies ermöglichte eine größere Flexibilität bei der Zeitplanung und erlaubte uns, den Reinigungsprozess bis in den Herbst und Winter hinein fortzusetzen", so Freitag.

Insgesamt sparte die Sponge-Jet-Reinigungsmethode mit Schwamm-Medien bei diesem historischen Restaurierungsprojekt Zeit, Geld und Ressourcen, während sie gleichzeitig die richtige Balance zwischen schonender und effektiver Konservierung der Granitfassade erreichte.

Silver 60 Sponge Media wurde bei 15-20 PSI (1,03-1,38 Bar) eingesetzt, um einen feinen Rußfilm zu entfernen, der die Kellerbalken bedeckte. Die Mannschaft konnte den Ruß schnell entfernen, ohne das Holz zu beschädigen. Neben der Entfernung des Rußes wurde auch der Brandgeruch mit dem Sponge Blasting-Verfahren beseitigt.

Bauwerke in Kläranlagen sind tagtäglich extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. Beschichtungsausfälle in diesen Anlagen sind keine Seltenheit. Wenn Beschichtungsprobleme vernachlässigt werden, können Korrosionsschäden zu Anlagenstillständen und kostspieligem Ersatz von Anlagen führen.

"Wir sehen einen hohen Grad an Verschlechterung bei Komponenten von Kläranlagen. Diese Anlagen sind wirklich die schlechteste Art von Umgebung für Schutzbeschichtungen. Wir sehen eine Menge Delaminationen und vorzeitigen Ausfall", erklärt Frank Madero, Präsident von Madero Engineers & Constructors, LLC. Wenn bestehende Beschichtungen versagen, müssen die darunter liegenden Substrate für die Installation eines neuen Schutzschichtsystems ordnungsgemäß vorbereitet werden.

Als die Madero-Crew bei einem kürzlich durchgeführten Projekt in einer Kläranlage in einer Küstenstadt im Süden der USA vor Ort eintraf, wurde sie mit Kanalstrukturen konfrontiert, die mit einer abblätternden Elastomerbeschichtung versehen waren. Während die Anlage im Jahr 2014 gebaut wurde, wurde die Elastomerbeschichtung 2017 auf die verschiedenen Metall- und Betonkomponenten der Kläranlage aufgebracht. Nach nur zwei Jahren Betriebszeit war die aufgebrachte Beschichtung delaminiert und versagte. "Die Beton- und Metallstrukturen der Anlage wiesen eine beschleunigte Verschlechterung auf, da sie einer tödlichen Kombination aus aggressiver Meeresumwelt und dem Angriff von Chemikalien und Schwefelwasserstoff ausgesetzt waren", so Madero.

Madero und sein Team wurden mit der schlüsselfertigen, zertifizierten Konstruktion, der Oberflächenvorbereitung, der Installation der Warren-Epoxidauskleidung, der Qualitätsprüfung und der Inspektion aller Komponenten der Abwassertanks, der Beton- und Ziegelschächte, der Metallrohre und der Strukturen beauftragt. Madero führte auch strukturelle Reparaturen für den Zufluss und die Infiltration (I/I) durch.

Das fünfköpfige Madero-Team wandte die staubarme und umweltfreundliche Sponge-Jet-Strahltechnologie an, um die vorhandene Elastomerbeschichtung von der Struktur des Klärbeckens, des Belebungsbeckens, der Chlorkontaktkammern, des Faulbehälters und der Schächte zu entfernen.

Herausforderungen bei der Entfernung der Beschichtung

Laut Madero war der Hauptgrund für die Wahl des Schwammstrahlverfahrens bei dieser Aufgabe, dass die vorhandene Elastomerbeschichtung sehr schwer zu entfernen war. "Es hat sich gezeigt, dass sich diese Art von Beschichtung mit dem Schwammstrahlverfahren leicht entfernen lässt. Wir haben eine chemische Beschichtungsentfernung/Oberflächenvorbereitung in Betracht gezogen, aber die Chemikalien sind giftig und schwer zu verarbeiten", so Madero. Das Team verwendete Silver 30 Sponge Media™, um die schadhafte Elastomerbeschichtung zu entfernen und die Beton- und Metallsubstrate ordnungsgemäß für die Installation der neuen Warren-Epoxidauskleidung vorzubereiten.

Geringe Staubentwicklung und eine tragbare Stellfläche

Ein weiterer Vorteil des Sponge Media Strahlens ist, dass es wenig Staub erzeugt. Die Kläranlage befindet sich direkt am Strand und windige Bedingungen waren die Norm. Mit der Sponge-Jet Technologie war die Staubverschmutzung kein Thema. "Es war keinerlei Eindämmung erforderlich, was bei diesem Auftrag ein großes Plus war. Auch die Reinigung war einfach und nicht arbeitsintensiv", so Madero.

Darüber hinaus bestehen Kläranlagen aus Beton- und Metallkomponenten mit vielen Geometrien, wie z. B. Metallarmen und Zylindern. Das Strahlen mit Sponge Media ist vielseitig, kann sowohl auf Beton als auch auf Metall eingesetzt werden und ist tragbar, was es dem Madero-Team leicht machte, sich in der Anlage zu bewegen und jede Komponente richtig vorzubereiten.

Enger Zeitplan für den Erfolg

Während der gesamten Dauer des Auftrags lief der Betrieb der Kläranlage wie gewohnt. "Die Anlage war während des Sanierungsprozesses zu hundert Prozent in Betrieb. Uns war klar, dass alle Aufgaben zeitnah ausgeführt werden mussten, ohne dass die Qualität oder die Sicherheit darunter litten", so Madero. Mit Ausnahme des Klärbeckens, für das die Mannschaft von der Oberflächenvorbereitung bis zum Einbau der Beschichtung fünf Wochen benötigte, konnten alle Bauwerke in zwei bis drei Wochen übergeben werden.

"Es ist eines der besten Projekte, die wir bisher gemacht haben. Der Kunde ist zufrieden, und wir stehen mit Stolz zu unserer Oberflächenvorbereitung und unserer Beschichtungsinstallation. Ohne die Sponge-Jet Technologie hätten wir den Job nicht so erfolgreich erledigen können", sagt Madero.