Magnesiumphosphat-Zement für die Reparatur von Flughafenlandebahnen: Festigkeit, Geschwindigkeit und Wiederaufnahme des Betriebs innerhalb weniger Stunden

Jede Stunde, in der eine Start- und Landebahn aufgrund von Wartungsarbeiten gesperrt ist, bedeutet Flugausfälle, Umleitungen von Flugzeugen, Einnahmeverluste für Fluggesellschaften und Flughafenbetreiber sowie Beeinträchtigungen für Passagiere im gesamten Streckennetz. Für die Instandhaltungsingenieure von Flughafenpisten und die Auftragnehmer für Flugplatzbau in Südostasien, Europa und Asien entscheidet die technische Spezifikation des Reparaturmaterials, das bei Abplatzungen, Fugenschäden und Fremdkörperschäden eingesetzt wird, darüber, ob ein Wartungsfenster planmäßig geschlossen wird oder sich bis in die Hauptbetriebszeiten hineinzieht.Magnesiumphosphat-Zementist ein schnellhärtender Flugplatzreparaturmörtel, der innerhalb des kürzestmöglichen Wartungsfensters konstant die für die Flugzeugbeladung erforderliche Festigkeit, Haftung und Oberflächenbeschaffenheit bietet.1

Warum Standardreparaturmaterialien auf Flughafenlandebahnen versagen

Bei der Instandsetzung von Flughafenlandebahnen gibt es Einschränkungen, die den Einsatz von herkömmlichem Portlandzement-Reparaturmörtel ausschließen und die praktische Anwendung von Epoxidsystemen in den meisten Instandhaltungsszenarien von Flugplätzen einschränken.

Portlandzement-Reparaturmörtel benötigt 24 bis 48 Stunden, um die für die Radlast von Flugzeugen erforderliche Druckfestigkeit zu erreichen. Diese liegt typischerweise bei mindestens 20 bis 28 MPa für die allgemeine Luftfahrt und bei 35 MPa für den Betrieb schwerer Verkehrsflugzeuge. An den meisten Flughäfen steht maximal ein Wartungsfenster von 6 bis 8 Stunden zwischen der letzten Landung und dem ersten Abflug zur Verfügung, ohne den Flugplan zu beeinträchtigen. Unter praxisnahen Aushärtungsbedingungen kann Portlandzement innerhalb dieses Zeitraums ohne Dampf- oder Wärmehärtungsanlagen, die in den meisten Flughafenwartungseinrichtungen nicht vorhanden sind, keine strukturelle Tragfähigkeit erreichen.

Epoxid-Reparaturmassen erreichen je nach Temperatur und Produktqualität innerhalb von 4 bis 12 Stunden eine ausreichende Festigkeit und sind daher für Wartungsarbeiten über Nacht praktischer als Portlandzement. Allerdings benötigen Epoxidsysteme einen trockenen Untergrund, der in den tropischen Klimazonen Südostasiens, wo die Luftfeuchtigkeit und Kondensation über Nacht konstant sind, schwer zu gewährleisten ist. Zudem erweicht Epoxidharz deutlich oberhalb von 60 Grad Celsius, einer Temperatur, die auf dunklen, sonnenbeschienenen Oberflächen in tropischen und subtropischen Flugplatzumgebungen regelmäßig überschritten wird. Darüber hinaus erfordert Epoxidharz das Mischen von zwei Komponenten mit entsprechender Verarbeitungszeit, was die Anwendung komplexer macht und das Ausfallrisiko bei Wartungsarbeiten vor Ort erhöht.

Warum ist MPC die richtige Spezifikation für die Flugplatzreparatur?

Festigkeitsentwicklung, die den Belastungsanforderungen von Flugzeugen entspricht

MPC für die Reparatur von Flughafenlandebahnen erreicht nach 1,5 Stunden eine Druckfestigkeit von 30 MPa, nach 24 Stunden 55 MPa und nach 28 Tagen 75 MPa. Die Anforderungen an die Tragfähigkeit für Regionalflugzeuge (20 bis 28 MPa) und Großraumflugzeuge (35 MPa) werden unter Standardtemperaturbedingungen innerhalb von 1,5 bis 3 Stunden nach dem Einbringen des MPC erfüllt. Dank dieser schnellen Festigkeitsentwicklung können komplette Reparaturprozesse – von der Untergrundvorbereitung über das Einbringen des MPC und die Oberflächenbearbeitung bis hin zur Wiederherstellung der Markierungen – innerhalb eines üblichen Wartungsfensters von 6 bis 8 Stunden abgeschlossen werden. Der reparierte Bereich steht somit vor dem ersten Abflug wieder für den Flugbetrieb zur Verfügung.

Für Notfallreparaturen von FOD-Schäden während der Flugzeugabfertigungszeiten an stark frequentierten Flughäfen, wo die Schließungszeit in Minuten und nicht in Stunden gemessen wird, ermöglicht der schnellhärtende Flugplatzreparaturmörtel MPC mit einer beschleunigten Abbindezeit von 10 bis 15 Minuten und einer strukturellen Festigkeit von über 20 MPa innerhalb von 45 Minuten die Durchführung von Reparaturen an einzelnen Abstellplätzen und die Freigabe für den Flugbetrieb innerhalb des Abfertigungsfensters eines geparkten Flugzeugs.

Haftfestigkeit, die wiederholter Belastung durch Flugzeugräder standhält

Ausbesserungsstellen an Flughafenbefestigungen sind durch Flugzeugräder mit Reifendrücken von 1,0 bis 1,8 MPa und Radlasten von 20 bis 50 Tonnen bei schweren Verkehrsflugzeugen wiederholter dynamischer Belastung ausgesetzt. Diese wiederholte Belastung konzentriert die Spannungen an der Grenzfläche zwischen der Ausbesserungsstelle und dem umgebenden bestehenden Belag. Das fortschreitende Ablösen der Ausbesserungskanten unter wiederholten Belastungszyklen ist die Hauptursache für das Versagen von Betonreparaturen an Flughäfen, die die erforderlichen Haftfestigkeitsanforderungen nicht erfüllen.

MPC erreicht eine Haftfestigkeit von 3,5 MPa auf bestehenden Betonfahrbahnen, mehr als das Doppelte der 1,0 bis 1,5 MPa, die mit Portlandzementreparaturen bei vergleichbarer Untergrundvorbereitung erzielt werden können. Diese hohe Haftfestigkeit gewährleistet die Integrität der Reparaturkanten auch unter wiederholten Lastzyklen durch schwere Flugzeugräder und verlängert die Lebensdauer von MPC-Reparaturen im Vergleich zu Portlandzement-Ausbesserungen unter vergleichbaren Bedingungen auf Flugplatzfahrbahnen deutlich.

Leistung bei Kälte und auf hochgelegenen Flugplätzen

Gebirgsflughäfen und hochgelegene Flugplätze in Asien, Zentralasien und Nordeuropa sind Temperaturbedingungen ausgesetzt, die eine Reparatur mit Portlandzement während der Winterwartung vollständig ausschließen. MPC härtet normalerweise bei Temperaturen bis zu minus 20 Grad Celsius ohne Heizgeräte, Isolierdecken oder chemische Frostschutzmittel aus und ist damit das einzige praktikable, schnellhärtende Betonreparaturmaterial für Flughäfen, das eine schnelle Festigkeit für die Winterwartung gewährleistet.

Für Flughäfen in Höhenlagen über 2000 Metern, wo die Nachttemperaturen im Winter regelmäßig unter minus 10 Grad Celsius fallen, ist MPC das vorgeschriebene Reparaturmaterial für die Instandhaltung von Start- und Landebahnen sowie Rollwegen, da keine Alternative bei diesen Temperaturen innerhalb des verfügbaren Wartungsfensters eine ausreichende strukturelle Festigkeit erreicht.

Volumenstabilität für die Fugen- und Rissreparatur

Dehnungsfugen und Querrisse auf Flughafenfahrbahnen stellen Schwachstellen dar, an denen konzentrierte thermische Bewegungen und die Radlastübertragung von Flugzeugen zu fortschreitender Schädigung führen. Portlandzement-Reparaturmörtel schrumpft während der Aushärtung um 0,04 bis 0,08 Prozent. Bei der Reparatur von Fugen unter eingeschränkter Belastung entstehen dadurch Zugspannungen an den Reparaturrändern und Spalten, durch die Wasser und Fremdkörper eindringen können. MPC (Metall-Polymer-Klebstoff) weist nach dem Aushärten eine geringe Volumenausdehnung von ca. 0,1 Prozent auf. Dadurch bleibt der enge Kontakt mit den Fugenflächen während des gesamten Aushärtungsprozesses erhalten, und die Randspalten, die die Schädigung der Fugenreparatur unter Verkehrsbelastung beschleunigen, werden vermieden.

Anwendungsleitfaden für die MPC-Reparatur von Flughafenlandebahnen

Die Untergrundvorbereitung erfolgt nach Standardverfahren für Flugplatzreparaturen: Die Reparaturränder werden mit einer Säge mindestens 50 mm tief eingeschnitten, wobei die senkrechten Flächen sauber sein müssen. Lose Materialien werden mechanisch entfernt, der Reparaturbereich wird von Kraftstoff-, Gummi- und Staubrückständen gereinigt und der Untergrund unmittelbar vor dem Einbringen des MPC angefeuchtet. Die richtige Abbindezeit ist bei Flugplatzreparaturen entscheidend: Für Reparaturen unter 0,5 Kubikmetern sind 10 bis 20 Minuten Verarbeitungszeit ausreichend. Bei größeren Fugenreparaturen oder dem Austausch von Plattenabschnitten ermöglicht die Zugabe eines Verzögerers eine Verarbeitungszeit von 25 bis 30 Minuten. Dadurch kann das MPC vollständig eingebracht und geglättet werden, bevor es vollständig abbindet.

Die Oberflächenbearbeitung zur Anpassung an die angrenzende Fahrbahnstruktur sollte vor dem ersten Aushärten abgeschlossen sein, da MPC nach Beginn des Aushärtens schwer zu verarbeiten ist. Während der Verarbeitungsphase wird eine mit Jute bestrichene oder gebürstete Oberfläche aufgebracht, die der bestehenden Oberflächenstruktur der Start- und Landebahn entspricht. Oberflächenmarkierungen und Linien können innerhalb von 2 bis 4 Stunden nach dem endgültigen Aushärten ohne Haftungsprobleme aufgebracht werden.

Warum EastChem

EastChem ist ein vertrauenswürdiger Lieferant von Materialien zur Instandsetzung von Flugplatzbefestigungen.Magnesiumphosphat-ZementWir beliefern Flughafenbetreiber, Flugplatzwartungsunternehmen und Bauunternehmen weltweit. Unsere Fertigung ist nach ISO 9001, ISO 14001 und ISO 45001 zertifiziert, und unsere Produkte erfüllen die REACH-Anforderungen für den Marktzugang in Europa.

Wir liefern MPC in Standard- und Schnellbindequalitäten mit vollständiger technischer Dokumentation, einschließlich Mischungsrezepturen, Anpassungen der Abbindezeit, Anforderungen an die Untergrundvorbereitung und Oberflächenbehandlungsverfahren speziell für die Instandsetzung von Flugplatzbefestigungen. Qualifizierte Käufer können vor Vertragsabschluss ein Produktmuster und ein technisches Datenblatt anfordern.

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Häufig gestellte Fragen

Wie schnell kann eine Flughafenlandebahn nach einer MPC-Reparatur wieder in Betrieb genommen werden?

MPC erreicht unter Standardtemperaturbedingungen von 15 bis 25 Grad Celsius nach 1,5 Stunden eine Druckfestigkeit von 30 MPa. Der Betrieb von Leichtflugzeugen kann in der Regel innerhalb von 2 Stunden und der Betrieb von schweren Verkehrsflugzeugen innerhalb von 3 Stunden nach Abschluss der Reparaturarbeiten wieder aufgenommen werden, vorbehaltlich der Genehmigung durch die Flughafenbehörde und der örtlichen Anforderungen an die Tragfähigkeit der Flugfläche. Schnellhärtende Notfallbeläge erreichen innerhalb von 45 Minuten eine Druckfestigkeit von 20 MPa für Reparaturen innerhalb kurzer Zeitfenster.

Welche Oberflächenvorbereitung ist für die Instandsetzung von Start- und Landebahnen am Flughafen MPC erforderlich?

Reparaturränder sollten mit einer Säge mindestens 50 mm tief und senkrecht eingeschnitten werden, um unsaubere Kanten zu vermeiden. Lose, verunreinigte und beschädigte Betonteile sind durch Abtragen oder mechanische Verfahren zu entfernen. Kraftstoff-, Gummiabrieb- und Staubverunreinigungen sind vor dem Einbringen des MPC zu beseitigen. Der Untergrund sollte unmittelbar vor dem Einbringen angefeuchtet, aber nicht durchnässt werden. Im Gegensatz zu Epoxidharzsystemen benötigt MPC keine Haftgrundierung und keinen trockenen Untergrund.

Kann MPC sowohl für die Reparatur von Beton- als auch von Asphaltpiste verwendet werden?

MPC wird primär für die Instandsetzung von Portlandzementbetonfahrbahnen auf Start- und Landebahnen sowie Rollwegen eingesetzt. Bei Asphaltstart- und -landebahnen dient MPC als starres Reparaturmaterial bei lokalen strukturellen Schäden, der Wiederherstellung von Versorgungsleitungseinschnitten und der Fugenreparatur, wenn eine starre Ausbesserung einer flexiblen Asphaltreparatur vorzuziehen ist. Die Kompatibilität zwischen der starren MPC-Ausbesserung und dem umgebenden flexiblen Asphalt muss für jede spezifische Reparaturgeometrie und Belastungssituation geprüft werden.