AT394998B

AT394998B - Masse zur bodenverfuellung

Info

Publication number: AT394998B
Application number: AT197590A
Authority: AT
Inventors: Karl Dipl Ing Dr Prodinger
Original assignee: Geodrill Bohr Gmbh
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1992-08-10
Also published as: ATA197590A; DE4132368A1

Description

AT 394 998 B

Die Erfindung betrifft eine Masse zur Bodenverfiillung zur Erzielung einer temporäre» Wasserundurchlässigkeit sowie ein Verfahren zur Bodenverfüllung unter Verwendung dieser Masse.

Es ist bekannt, daß es im Tiefbau aus unterschiedlichen Gründen sinnvoll sein kann, einen Beton herzustellen, der nur über einen begrenzten Zeitraum seine Tragfähigkeit behält. Nach Ablauf dieser Zeitspanne soll er im Regelfall sowohl sein Tragverhalten als auch seine Dichtigkeit (Wasserundurchlässigkeit) verlieren. Dieses Verfahren ist z. B. bei bergmännisch aufgefahrenen Tunneln erwünscht, bei denen es zur Entzerrung der Arbeitsvorgänge sinnvoll ist, erst eine vorläufige Sicherung einzubringen, in die dann die endgültige Sicherungsschale, unabhängig von dem Vortrieb, eingebracht werden kann. Zur Herstellung des endgültigen Tragverhaltens von Gebirge und Hohlraumsicherung ist hiebei ein weiteres Tragverhalten der vorläufigen Sicherung teilweise unerwünscht Insbesondere gilt dies für vorläufige Sicherungen aus Extrudierbeton in Bergsenkungsgebieten. Ein weiteres Anwendungsgebiet solcher Betone ergibt sich bei Verbauwänden. Hier kann der Beton als Ausfachung von Trägerbohlwänden oder bei Bohrpfahlwänden genutzt werden. Ein späteres Entfernen des Verhaus bzw. die Wiederherstellung der uneingeschränkten Grundwasserdurchlässigkeit wird hiedurch erreicht. Dieser Beton eignet sich auch zur Herstellung von temporär wirksamen Dichtwänden.

Gemäß der DE-AS 24 09 216 werden zu diesem Zweck nichtalkalibeständige künstliche Mineralfasern, wie Glas-, Stein- oder Schlackefasem, im Zementmörtel gleichmäßig verteilt, damit sie in einer örtlichen Konzentration vorliegen, die dazu führt, daß nach dem Abbau der Fasern infolge des stark alkalischen Milieus in der Zementmatrix deren Zusammenhalt aufgehoben ist, so daß sie zerfällt. Es ist einleuchtend, daß sie sowohl kostenmäßig als auch apparativ sehr aufwendig ist.

Gemäß der DE-PS 3 540 894 wird statt dessen vorgeschlagen, keine Faserzusätze zu machen, sondern als Betonzuschläge solche einzusetzen, die an sich ungeeignet sind, also z. B. nichtalkalibeständige Zuschläge zusammen mit hochalkalischen Zementen oder stark sulfathältige Zuschläge, die Gipstreiben hervorrufen. Gemäß der DE-PS 3 540 894 werden als Zuschläge Opalsandsteine bevorzugt.

Diese bekannten Lösungen gehen davon aus, daß eingangs ein tragfähiger Beton vorhanden sein muß und es liegt in der Natur der in der festen Betonmatrix zu deren Zerfall nötigen chemischen Umsetzungen, daß dieser Zerfall ein Langzeitprozeß ist.

Auf der anderen Seite gibt es aber im Tiefbau auch sehr häufig Situationen, bei denen es nicht auf die Erzielung von Festigkeiten in der Größenordnung von Beton ankommt, sondern das Hauptaugenmerk auf einer kurzfristigen Dichtheit liegt, z. B. im Kanalbau. Unter Kurzfristigkeit sind dabei Zeitspannen bis herunter zu z. B. 14 Tagen zu verstehen und es ist offensichtlich, daß Massen auf Zementbasis hiezu nicht in Frage kommen können.

Es wurde nunmehr gefunden, daß sich Gemische aus Gipsbildnem und Puzzolanen hervorragend als Basis für Bodenverfüllmassen bis herunter zur Kurzfristigkeit steuerbarer temporärer Abdichtwirkung eignen.

Bevorzugt sind dabei Mischungen aus festen Reststoffen aus der Entstaubung und Entschwefelung von Rauchgasen aus Verbrennungsprozessen, die großindustrielle Abfallprodukte aus Kohlekraftwerken darstellen und in der Technik als REA-Produkte bezeichnet werden. Ein typisches derartiges REA-Produkt besteht aus 20 Masse-% Flugasche (als Puzzolan), 65 Masse-% Kalziumsulfithalbhydrat und 5 Masse-% Kalziumsulfathalbhydrat (als Gipsbildner) sowie 5 Masse-% Kalziumkarbonat und 5 Masse-% Kalk.

Diese REA-Produkte werden bereits im Tiefbau in Zementmörteln zur Bildung von Beton bleibender Festigkeit und Dichtheit als Ersatz für Steinmehl eingesetzt; weiterhin wurden sie bereits als Material für Dichtschichten von Deponien vorgeschlagen, die zwangsweise bleibende Dichtheit aufweisen müssen.

Der Einsatz als Material für Bodenfüllmasse temporärer und steuerbarer Festigkeit ist bei diesem Stand der Technik völlig femliegend und es wurde überraschenderweise gefunden, daß sich die Dichtheitsdauer, mithin die angestrebte Standzeit, sehr einfach durch Einstellen des Wasser/Feststoffverhältnisses einstellen läßt, wobei erfindungsgemäß das Wasser/Feststoffverhältnis in der Füllmasse im Bereich von 0,5 bis 2,5 gewählt wird und umsomehr Wasser eingesetzt wird, je kürzer die Standzeit sein soll.

Es wurde gefunden, daß bei erfindungsgemäßen Bodenverfüllungen im Anschluß an die Abdichtperiode annähernd gleiche Bodenporosität wie vor der Verfüllung rückgebildet wird, was sich beim Einsatz von Füllmassen auf Zementbasis nicht erreichen läßt

Im folgenden werden Beispiele für die Zusammensetzung einiger erfindungsgemäß anwendbarer Puzzolan/ Gipsbildnermischungen angegeben;

Mischung A Masse-% B Masse-% £ Masse-% Flugasche* 27 104 20 204 25 Gesamt-CaO 36 36 25-30 freies CaO 3 3 3 -2-

Claims

AT 394 998 B (Fortsetzung! Mischung Δ £ £ Masse-% Masse-% Masse-% Gesamt-S 14 31t21 32-22 H4Si04 10 10 10 αι2ο3 6 6 6 Fe2°3 3 3 3 * Flugasche mit einem SiC^-Gehalt von 4546 Masse-% Mischung A ist ein industrielles RE A-Produkt mit einem Raumgewicht von etwa2200g/1, einem Schüttgewicht von etwa900 bis 1100 g/1 und einem Größtkom von 0,1 mm, wobei 6-7 Masse-% des REA-Produktes eine Korngröße von > 0,09 mm aufweisen und von den 14 Masse-% Gesamtschwefel 12 auf Sulfitschwefel und 2 auf Sulfatschwefel fallen. Mit einer Füllmasse aus REA-Produkt A mit der doppelten Menge Anmachwasser wurde eine Bodendichtheit einer Dauer von etwa 14 Tagen, mit der gleichen Menge Anmachwasser eine solche einer Dauer von etwa 1 Monat und mit einem Wasser/REA-Produkt-Verhältnis von 0,7 eine solche von etwa 5 Monaten erzielt. Die erfindungsgemäße Füllmasse wird in üblicher Weise zur Bodenverfüllung eingesetzt, wie es insbesondere aus der Zementaufschlämmungsinjektions- oder -tränktechnik bekannt ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Masse zur Bodenverfüllung, die als Bindemittel Gipsbildner in Kombination mit mindestens einem Puzzolan enthält und insbesondere aus einer mit Wasser angemachten Mischung aus festen Reststoffen aus der Entstaubung und Entschwefelung von Rauchgasen aus Verbrennungsprozessen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer temporären Wasserundurchlässigkeit das Wasser/Feststoffverhältnis in der Füllmasse im Bereich von 0,5 bis 2,5 liegt.
2. Füllmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in bekannter Weise weniger als die Hälfte ihrer Masse Flugasche enthält und der überwiegende Teil der Entschwefelungsreststoffe aus Ca-Sulfit-Halbhydrat gebildet ist.
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