DE102006011872A1 - Bindemittel zur Schaffung einer Frostschutzschicht - Google Patents

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Abstract

Bei der Aufbereitung eines, insbesondere bindigen, Bodens wird zur Schaffung einer Frostschutzschicht ein gebrannten Kalk und Zement enthaltender Mischbinder zugesetzt, der mit einem Hydrophobierungsmittel, insbesondere einem Stearat, versetzt ist. Der zu verfestigende Boden wird vorher analysiert. Bei geringem Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>-Gehalt des Bodens wird ein Mischbinder mit höherem Zement-Anteil angewandt, vorzugsweise bei einem Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>-Gehalt des Bodens von weniger als 5% ein Mischbinder mit mehr als 50% Zement-Anteil und bei einem Boden von mehr als 5% Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>-Gehalt ein Mischbinder mit weniger als 50% Zement-Anteil. Der Mischbinder wird in einer Menge von bis zu 6%, vorzugsweise von 1,0 bis 3,0%, in die Frostschutzschicht eingearbeitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein bei der Aufbereitung eines, insbesondere bindigen, Bodens zur Schaffung einer Frostschutzschicht zuzusetzendes kalkhaltiges Bindemittel, das mit einem Hydrophobierungsmittel, insbesondere einem Stearat, versetzt ist.
  • Ein solches Bindemittel ist aus dem Sonderdruck aus „Zement-Kalk-Gips" Jahrgang 25 (1972), Heft 5, Seite 254–257, bekannt.
  • Darin wird unterschieden zwischen der Hydrophobierung des Bindemittels selbst, die bei CaO vergleichsweise gering ist und bei Ca(OH)2 sehr hoch ist, und der Hydrophobierung des Bodens durch das Bindemittel, die bei CaO groß und bei Ca(OH)2 vergleichsweise gering ist, und es wird verglichen mit dem Einsatz von hydrophobiertem Zement, der ebenfalls selbst stark hydrophob ist und nur eine geringe hydrophobierende Wirkung auf den Boden hat. (Zement wird hydrophobiert, um eine vorzeitige hydraulische Reaktion mit der Luftfeuchte, besonders mit Regen, zu verhindern.) Als vorteilhaft hervorgehoben wird ein teilgelöschter Kalk. Er ist einerseits durch seinen Ca(OH)2-Anteil hydrophob und daher im Boden gut verteilbar. Andererseits bindet sein CaO-Anteil Bodenwasser ab, was sehr erwünscht ist, und vor allem bewirkt die Umsetzung des CaO in Ca(OH)2 unter Oberflächenvergrößerung auf das Drei- bis Zehnfache ein Eintragen des Hydrophobierungsmittels in die Bodenporen, das den Boden hydrophobiert und damit Bodenwasser daraus fernhält.
  • Nicht betrachtet ist die erreichbare Festigkeit der Frostschutzschicht. Sie lässt zu wünschen übrig.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bindemittel zu schaffen, das neben der Hydrophobierung eine ausreichende Festigkeit der mit dem Bindemittel behandelten Bodenschicht hervorbringt.
  • Erfindungsgemäß erfüllt den gewünschten Zweck ein gebrannten Kalk und Zement enthaltender Mischbinder, der mit einem Hydrophobierungsmittel versetzt ist.
  • Nach den technischen Regelwerken werden Tragwerte auf einem Erdplanum von 45 MN/m2 verlangt, auf einer Frostschutzschicht 120 MN/m2.
  • Diese für eine „kapillarbrechende" Frostschutzschicht verlangte Tragfestigkeit kann nach der Erfindung ohne weiteres erreicht werden.
  • Sie ist im Gegensatz zu einem reinen Kalkbinder unabhängiger vom Silikat- und Aluminatgehalt und der Reaktionsfähigkeit des Bodens mit dem Kalk zu erreichen, da nach der Erfindungsvorstellung, der Zement neben seiner eigenen hydraulischen Erhärtung dem Kalk SiO2 und Al2O3 für puzzolanische Reaktionen bietet und sich damit vor allem geringe Al2O3-Gehalte des Bodens durch den Zement kompensieren lassen und in gezielter Vorgehensweise kompensiert werden sollen.
  • Dabei kann eine unerwünscht große Langzeiterhärtung („Verfelsung") vermieden werden; der Boden bleibt für die Verlegung von Leitungen usw. grabfähig.
  • Je nach Boden ist eine Zugabe von nur 1 bis 3 %, höchstens 6 %, Bindemittel notwendig.
  • Besonders geeignet ist das Bindemittel zur Behandlung bindiger Böden und insbesondere zur Behandlung in situ durch Einfräsen.
  • Der Zement ist vorzugsweise ein Portlandzement.
  • Der Zement-Anteil in dem Bindemittel dürfte zweckmäßigerweise zwischen 20 und 70% betragen.
  • Für die erwähnte gezielte Anwendung mag der ungefähre Anhaltspunkt gegeben werden, dass bei einem Al2O3-Gehalt des Bodens von weniger als 5 % ein Mischbinder mit mehr als 50 % Zement-Anteil und bei einem Boden von mehr als 5 % Al2O3-Gehalt ein Mischbinder mit weniger als 50 % Zement-Anteil angewandt wird.
  • Zur Herstellung des Bindemittels wird vorzugsweise der Kalk mit dem Hydrophobierungsmittel vermahlen und dann mit dem, ggf. hydrophobierten, Zement vermahlen.
  • In Betracht steht jedoch auch, den Kalk zuerst mit dem, ggf. hydrophobierten, Zement zu vermahlen und beides dann mit dem Hydrophobierungsmittel zu vermahlen. Als Hydrophobierungsmittel können wiederum die aus dem Stand der Technik bekannten Stearate zugesetzt werden, aber auch Stearine und andere Fettsäuren, Salze und Ester von Fettsäuren. Vorzugsweise beträgt die zugesetzte Menge 1,5 bis 3,0 % des Bindemittels.
  • Als Hydrophobierungsmittel stehen neben Stearaten auch Silicone bevorzugt in Betracht.
  • Beispiel 1:
  • Ein Lehmmischboden wurde mit 1 % eines Weißfeinkalkes (Gegenbeispiel) behandelt. Die in Abständen von je 24 Stunden ermittelten Tragwerte Evd betrugen
    Figure 00030001
  • Eine Variante mit 0,65 % des Bindemittels erbrachte nur wenig veränderte Werte. Sie betrugen
    Figure 00030002
  • Beispiel 2:
  • Ein toniger Schluff wurde mit 2 % eines Kalkzement-Mischbinders behandelt. Das Bindemittel wurde 50 cm tief eingefräst.
  • Die in Abständen von je 24 Stunden ermittelten Tragwerte Evd betrugen
    Figure 00030003
  • Bei zweimaliger Fräsung ergaben sich noch einmal deutlich verbesserte Werte:
    Figure 00030004
  • Ein Vergleich mit Beispiel 1 lässt die (nicht nur auf die größere Zugabe zurückzuführende) größere Wirkung des Mischbinders erkennen.
  • Die Hydrophobierungswirkung ist in allen Fällen ausreichend. Als
  • Beispiel 3
  • ist die Wasseraufnahme von Proben verschiedenster, mit 101 bis 106 bezeichneter Kalk-Bindemittel (Gegenbeispiel) und als
  • Beispiel 4
  • ist die Wasseraufnahme verschiedenster, mit 107 bis 112 bezeichneter Kalk-Zement-Mischbinder dargestellt.
  • 1 gibt Beispiel 3,
  • 2 gibt Beispiel 4 wieder.
    •

Claims (9)

  1. Bei der Aufbereitung eines, insbesondere bindigen, Bodens zur Schaffung einer Frostschutzschicht zuzusetzendes kalkhaltiges Bindemittel, das mit einem Hydrophobierungsmittel, insbesondere einem Stearat, versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein gebrannten Kalk und Zement enthaltender Mischbinderist.
  2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zement ein Portlandzement ist.
  3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zement-Anteil in dem Bindemittel 20 bis 70 % beträgt.
  4. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Hydrophobierungsmittels in dem Bindemittel 1,5 bis 3,0 beträgt.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalk mit dem Hydrophobierungsmittel vermahlen und dann mit dem, ggf. hydrophobierten, Zement vermahlen wird.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalk mit dem, ggf. hydrophobierten, Zement vermahlen und beides dann mit dem Hydrophobierungsmittel vermahlen wird.
  7. Anwendung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in einer Menge von bis zu 6 %, vorzugsweise von 1,0 bis 3,0%, in die Frostschutzschicht eingearbeitet wird.
  8. Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zu verfestigende Boden analysiert wird und bei geringem Al2O3-Gehalt des Bodens ein Mischbinder mit höherem Zement-Anteil angewandt wird, vorzugsweise bei einem Al2O3-Gehalt des Bodens von weniger als 5 % ein Mischbinder mit mehr als 50 % Zement-Anteil und bei einem Boden von mehr als 5 Al2O3-Gehalt ein Mischbinder mit weniger als 50 % Zement-Anteil.
  9. Anwendung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in die als Frostschutzschicht vorgesehene Erdschicht eingefräst wird oder dass die Erdschicht herausgenommen, mit dem Bindemittel vermischt und wieder eingebaut wird.
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