AT395000B - Fliessfaehige mischung sowie verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

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AT 395 000 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine fließfähige Mischung mit geringer Endfestigkeit, mit Füllstoffen bzw. Zuschlägen, wie Sand und Kies, als Hauptbestandteil und einem Bindemittel, welche Mischung nach dem Erhärten eine Druckfestigkeit bis 3 N/mm2 aufweist und durch Zusatz eines Schaumbildners einen Luftporenanteil von 5-50 Vol.-% enthält sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen fließfähigen Mischung. Für das Verfüllen von Künetten, Gräben od. dgl. ist es bekannt, Mischungen mit wesentlich geringerer Enddruckfestigkeit einzusetzen. An derartige Mischungen weiden weit geringere Anforderungen als an Beton gestellt, welcher selbsttragende Funktional übernehmen soll. Derartige Füllmassen müssen lediglich das Kriterium erfüllen, daß sie nach dem Verfüllen keine Setzungen oder Nachsetzungen zeigen. Zum Verfüllen von Künettenkann zwar prinzipiell gleichfalls Beton verwendet werden, wodurch die Schwierigkeiten mit dem Setzen bzw. Nachsetzen ohne weiteres beherrscht werden, jedoch ist für Beton in der Regel ein hoher Zementanteil erforderlich und ein hoher Zementanteil ist ein entscheidender Kostenfaktor bei da Herstellung derartiger Massen. Der Luftporenanteil in derartigen Massen dient insbesondere der Verbesserung der Frostbeständigkeit und es sind bereits Füllmassen bekanntgeworden, welche mit relativ geringem Zementgehalt in da Größenordnung von 3-5 Vol.-% Zement, bezogen auf die fertige Mischung und einem Luftporenanteil bis 50 Vol.-% nach dem Erhärten verfällt wurden. Anstelle der Verwendung von Zement wurde für daartige Füllmassen bereits vorgeschlagen Kalk als Bindemittel einzusetzen. Die Verwendung von Kalk als Bindemittel erfordert aber zusätzliche Einrichtungen und ist auch vafahrenstechnisch mit einer Reihe von Nachteilen vabunden. Aus der US-PS 4 038 095 ist es bereits bekannt, daß Puzzolane mit alkalisch reagierenden Substanzen aktiviert werden können. Die US-PS 4 432 800 zeigt und beschreibt die Vawendung alkalisch reagierender Substanzen in Kombination mit Puzzolanen oder Flugasche, wobei Puzzolane und Flugasche in Mengen von zwischen 6 und 24 %, 4 und 16 %, bezogen auf die Trockensubstanz vorliegen müssen. Die DE-OS 32 05 147 beschreibt ein hydraulisch abbindendes Mehrkomponentengemisch aus Gips und Steinkohlen-Flugasche, welches kompaktiert und nach einer Zwischenlagerung zerkleinert wird. Die GB-A-2137186 beschreibt ein Verfahren, welches als chemischen Aktivator Calziumsulfat gemeinsam mit Flugasche bzw. Puzzolanen verwendet Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine fließfähige Mischung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche neben guter Frostbeständigkeit und hinreichender Endfestigkeit auch besonders leicht und kostengünstig herstellbar ist Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die eifindungsgemäße fließfähige Mischung im wesentlichen darin, daß als Bindemittel ausschließlich ein latent hydraulisches Bindemittel, wieFlugasche, Puzzolane vorliegt, daß ein alkalisch reagierender Aktivator, wie Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Natrium- oder Kaliumwasserglas oder Gemische davon, eingesetzt ist und daß das latent hydraulische Bindemittel in Mengen von 30 - 160 kg/nr*, insbesondere 60 - 90 kg/πΛ erhärtete Mischung vorliegt. Dadurch, daß anstelle eines vergleichsweise hohen Zementanteiles ein latent hydraulisches Bindemittel, wie beispielsweise Flugasche, Puzzolane eingesetzt wird, ist es zwar erforderlich, eine entsprechende Menge eines Aktivators zuzusetzen, wobei ein wesentlicher Vorteil allerdings dadurch erzielt wird, daß der Anteil eines latent hydraulischen Bindemittels in der fertigen Mischung wesentlich höher als der Anteil eines hydraulischen Bindemittels gewählt wird, wodurch sich die Homogenisierung der Mischung wesentlich leichter und mit geringerem Aufwand erreichen läßt. Die Gefahr von Entmischungen ist bei dem relativ hohen Anteil an latent hydraulischen Bindemitteln wesentlich geringer und es ist eine derartige Mischung auch ohne Gefahr einer Entmischung leichter transportierbar. Schließlich handelt es sich bei den meisten latent hydraulischen Bindemitteln um vergleichsweise kostengünstige Bindemittel, so daß trotz höherer Menge dieser Bindemittel, bezogen auf den nr fertiger Mischung bzw. die t fertiger Mischung, keine Verteuerung des Produktes eintritt. Um die Hydratation derartiger latent hydraulischer Bindemittel auszulösen bedarf es allerdings alkalisch reagierender Stoffe und es wird daher als Aktivator wäßrige Natronlauge eingesetzt. Der Einsatz von alkalisch reagierenden Stoffen, wie Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Natrium- oder Kaliumwasserglas oder Gemische davon, erlaubt es, den Aktivator optimal zu dosieren, wobei die sich ergebende stärkere Basizität der Mischung den Korrosionsbefall von in mit derartigen Füllmassen verfüllten Gräben enthaltenen Leitungsrohren mindert. Die erfindungsgemäße fließfähige Mischung enthält das latent hydraulische Bindemittel in Mengen von 30 -160 kg/rn^, insbesondere 60 - 90 kg latent hydraulisches Bindemittel/nA Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer fließfähigen Mischung der eingangs genannten Artist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivator in wäßriger Lösung mit der für das Abbinden erforderlichen H2O Menge zugesetzt wird und gegebenenfalls gemeinsam mit dem Schaumbildner zugesetzt wird. Dadurch, daß der Aktivator in wäßriger Lösung eingesetzt wird, kann der Aktivator in einem Arbeitsschritt gemeinsam mit der für das Abbinden erforderlichen Wassermenge zugesetzt werden und es ist weiters möglich, die korrekten Mischungsverhältnisse dadurch einzuhalten, daß gegebenenfalls gemeinsam mit der erforderlichen Wassermenge und dem Aktivator auch der Schaumbildner zugesetzt wird. Mit einer derartigen Verfahrensweise -2- 55

Claims (4)

1. AT 395 000 B lassen sich reproduzierbar gleichbleibende Materialeigenschaften bei verschiedenen Chargen sicherstellen und der Aufwand für das korrekte Einstellen der Zusätze für die Schaumbildung bzw. den Aktivator läßt sich wesentlich herabsetzen. Mit Vorteil wird für die Herstellung der fließfähigen Mischung so voigegangen, daß die Füllstoffe bzw. Zuschläge als Gemische von 0 bis Größtkom von 4,8,16 und 32 mm eingesetzt werden, wobei durch einen relativ erhöhten Gehalt an feinkörnigen Zuschlagstoffen auch mit geringeren Anteilen an latent hydraulischen Bindemitteln eine relativ gute Endfestigkeit nach dem Erhärten erzielt werden kann. Für das sichere Abbinden der latent hydraulischen Bindemittel weiden mit Vorteil der Mischung 150 bis 250 1 H^O/m^ erhärtete Mischung zugesetzt. Ein Großteil der notwendigen Aktivatormenge läßt sich durch geringfügigen Zusatz von Zement kompensieren, wobei gleichzeitig eine Festigkeitssteigerung beobachtet werden kann. Hiezu wird in vorteilhaft»: Weise so vorgegangen, daß als Aktivator für die latent hydraulischen Bindemittel < 0,1 % Zement gegebenenfalls zusammen mit einer entsprechend verringerten Menge an Aktivator eingesetzt wird. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei in der Zeichnung Diagramme von Lastplattenversuchen nach ÖNORM B 4417 zu diesen Ausführungsbeispielen gezeigt sind. Beispiel 1: 1337 kg Sand einer Körnung von 0-4 mm, 335 kg Kies einer Körnung von 4-8 mm wurden mit 80 kg Flugasche vermengt, worauf 1901 Wasser gemeinsam mit 0,3 1 eines Zusatzmittels zur Porenbildung wie Harze und/oaer Tenside und 0,8 1 eines Aktivators zugemischt wurden. Als Aktivator wird eine Mischung aus Natronlauge, Natriumwasserglas und einem Barbiturat eingesetzt. Das Zusatzmittel zur Porenbildung ergab hiebei einen Luftporenanteil von 16 Vol.-%. DieLastplattenversuche, bei welchen 700 cm1 2 Platten verwendet wurden zeigen in Fig. 1 die Setzung nach einem Tag, in Fig. 2 die Setzung nach 2 Tagen und in Fig. 3 die Setzung nach 7 Tagen. In den Diagrammen ist hiebei als Ordinate die Pressung in daN/cm2 und als Abszisse die Setzung der Platten in mm eingetragen. Nach einem Tag wurde ein Verformungsmodul Evj von 40,5 daN/cm2, nach zwei Tagen ein Evj von 79 daN/cm2 und nach 7 Tagen ein Verformungsmodul Evj von 117 daN/cm2 ermittelt Die erhärtete Mischung erwies sich als frostbeständig und möglichst frei von Setzungen, so daß das gefahrlose Verfüllen von Künetten mit einer derartigen Mischung sichergestellt ist. Beispiel 2: Es wurden 1337 kg Sand einer Körnung von 0-4 mm, 335 kg Kies einer Körnung von 4-8 mm mit 80 kg Flugasche und 0,1 kg Zement als Aktivator vermischt, worauf 1901 Wasser und wiederum 0,3 leines Porenbildners, wie beispielsweise ein Harz und/oder Tenside, zugemengt wurden. Die Basizität wurde durch Zusatz von 0,81 eines Aktivators durch Zumischen zum Wassergehalt erhöht. Als Aktivator wird eine Mischung aus Natronlauge, Natriumwasserglas und einem Barbiturat eingesetzt. Auch mit dieser Mischung wurde nach dem Erhärten ein Lastplattenversuch nach ÖNORM B 4417 durchgeführt und es wurden wiederum Platten mit 700 cm2 Fläche hergestellt. Das Setzungsverhalten nach einem Tag ist in Fig. 4, nach 2 Tagen in Fig. 5 und nach 7 Tagen in Fig. 6 dargestellt. Als Verformungsmodul Ev j wurde hier nach einem Tag ein Wert von 35,6 daN/cm2, nach 2 Tagen ein Εν^ von 66,1 daN/cm2 und nach 7 Tagen ein Verformungsmodul Ev j von 566daN/cm2 ermittelt. Das Zusatzmittel zur Porenbildung führte hier zur Ausbildung von 15 Vol.-% Luftporen in der fertigen Mischung. Auch diese Mischung erwies sich für den Einsatz zum Verfüllen von Künetten als hervorragend geeignet PATENTANSPRÜCHE -3- 1 Fließfähige Mischung mit geringer Endfestigkeit, mit Füllstoffen bzw. Zuschlägen wie Sand und Kies, als Hauptbestandteil und einem Bindemittel, welche Mischung nach dem Erhärten eine Druckfestigkeit bis 3 N/mm2 aufweist und durch Zusatz eines Schaumbildners einen Luftporenanteil von 5 bis 50 Vol.-% enthält, dadurch 2 gekennzeichnet, daß als Bindemittel ausschließlich ein latent hydraulisches Bindemittel, wie Flugasche, Puzzolane vorliegt, daß ein alkalisch reagierender Aktivator, wie Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Natrium- oder Kaliumwasserglas oder Gemische davon, eingesetzt ist und daß das latent hydraulische Bindemittel in Mengen von 30 bis 160 kg/m^, insbesondere 60 bis 90 kg/m^ erhärtete Mischung vorliegt. AT 395 000 B
2. 2. Verfahren zur Herstellung ein»- fließfähigen Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivator in wäßriger Lösung und gegebenenfalls gemeinsam mit dem Schaumbildner zugesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe bzw. Zuschläge als Gemische von 0 bis Größtkom von 4,8,16 und 32 mm eingesetzt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung 150 bis 2501 ^O/nr erhärtete Mischung zugesetzt werden. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -4-