DE1921084C

DE1921084C - Hydraulically setting dry mortar powder

Info

Publication number: DE1921084C
Authority: DE
Inventors: H J Dipl Chem 4735 Enniger Mikoteit Franz 4723 Neu beckum Tennstedt
Original assignee: Elsa Zement und Kalkwerke AG, 4723 Neubeckum
Publication date: 1971-01-21

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde:The invention is based on the task:

1. gasdichte und tragfähige Streckenbeglcitdämme für ausgekohlte Abbaufelder herzustellen,1. Gas-tight and stable roadside embankments to produce for charred mining fields,

2. Hohl'äume zwischen Ausbau- und Ausbruchsqucrs hnitt in bergmännischen Grubenbauen zu verfüllen.2. Cavities between the expansion and excavation cross-sections in mining pits backfill.

3. einen flexiblen Spritzbclag in Wölbungen und Manschetten im Streckenumfang mit hoher Festigkeit herzustellen,3. a flexible Spritzbclag in bulges and cuffs in the circumference of the route with high To establish strength,

4. ausreichend feste Überzüge auf Verschlagen als Widerlager von Abschlußdämmen zur Einsparung von *u errichtenden Abschlußmauern herzustellen und4. Sufficiently strong coatings on crates as To produce abutments of barrier dams to save * u building barrier walls and

5. Gebirge zu verfestigen und Sickerwasser abzu- *⁵ dichten.ERS 5. Mountains to solidify and seepage-proof * ^5th

Zur Lösung dieser Aufgabe ist folgendes bekannt. In Querrichtung zu den Abbaustrecken befindefV sich die Abbaufelder. Um den Ausbau der Abbaustrecken ao zu schonen, Selbstentzündung durch Schlechtwetterströme im Alten Mann zu verhüten und durch Vermeidung von Wcttervcrlusten durch den ausgekohlten Raum klimatische Schwierigkeiten im Streb zu verhindern, werden zusätzlich parallel zu den Abbau- as strecken zur Abstützung des Hangenden im bereits entkohlten Teil der Abbaufelder Holzpfeiler errichtet, die dann mit Bergen verfüllt und gegebenenfalls zusätzlich abgedichtet werden. Die Holzpfeiler sollen den Druck der Hangendschichten aufnehmen, während die Berge mit einer zusltzlichen Abdichtung zur Vermeidung von Wetterverlusten dienen sollen, um so die Wetterführung in den Abbaustrecken zu verbessern. Die Holzpfeiler werden auf einer Breite von etwa 3 m errichtet. Es kommt indes häufig vor, daß die Abbaustrecken nachträglich laufend wieder ausgebessert werden müssen; die Holzpfeiler können den Gebirgsdruck nur ungenügend aufnehmen, da durch ungleichmäßige Druckaufnahme nur eine punktförmige Belastung gegeben ist. Ferner ist die Gasabdichtung — jedenfalls ohne zusätzliche Maßnahmen — unzureichend, weil die locker zwischen den Pfeilern eingebrachten Berge gasdurchlässig lind.The following is known to solve this problem. Located in a transverse direction to the mining stretches the mining fields. In order to protect the expansion of the mining routes, to prevent spontaneous combustion from bad weather currents in the old man and by avoiding loss of weather due to the charred Space to prevent climatic difficulties in the longwall will also be parallel to the dismantling as stretch to support the hanging wall in the already decarburized part of the mining fields wooden pillars, which are then filled with mountains and, if necessary, additionally sealed. The wooden pillars should absorb the pressure of the slope layers, while the mountains with an additional waterproofing for Avoidance of weather losses should serve in order to improve the weather management in the mining routes. The wooden pillars are on a width of about 3 m erected. It often happens, however, that the mining stretches have to be continuously repaired afterwards; the wooden pillars can absorb the rock pressure inadequately, as only one due to uneven pressure absorption point loading is given. Furthermore, the gas seal - at least without additional measures - inadequate because the loose between The mountains built into the pillars are permeable to gas.

Hohlräume zwischen Ausbau- und Ausbruchquerschnitt werden in bergmännischen Grubenbauen nur mit Handbergen verpackt Dadurch ergeben sich möglicherweise in Auskenehingen Methanansammhntgcn oder aber auf alle Fälle nicht bewetterte Stellen·Cavities between the expansion and excavation cross-section are only created in mining pits Packed with hand mountains This may result in methane pollution in Auskenehingen or in any case not weathered Put·

Zum Herstellen einet flexiblen Spritzbelages in Wölbungen und Manschetten im Streckenumfang mit hoher Festigkeit wird eine Zement-Gesteinsstaub aufschlämmung mit gutem Erfolg angewendet, wo nur geringe Festigkeiten erforderlich sind. Wenn indes höhere Festigkeiten nötig sind, verwendet man unter anderem Zementinörtelmischungen. Ein Nachteil dieser erhärteten Zementmörtelmischungen ist ihre Sprödigkcit, so daß der Spritzbelag schon bei geringstem Druck abplatzt. Zum Abschluß ausgeraubter Abbaustrecken werden Dämme im Untertagebetrieb des Steinkohlenbergbaus in der Weise hsrgetleUt, daß man in den ausgeraubten Strecken am Dämmende und am Dammanfang Stützwände «richtet und den durch diese Wände gebildeten Hohlraum zunächst mit Bergeversatz und dann mit efrwm pumpfähigen, aas praktisch reinem hochpitwentifem Kalksteinmehl, gegebenenfalls ZementTo produce a flexible spray coating in Arches and cuffs in the circumference of the route with high strength becomes a cement rock dust slurry has been used with good success where only low strengths are required. When however, higher strengths are required, among other things, cement mortar mixtures are used. A disadvantage of these hardened cement mortar mixes is their brittleness, so that the spray coating flakes off with the slightest pressure. At the end of looted mining routes, dams in the underground operation of the hard coal mining are in the way HsrgetleUt that one in the robbed routes support walls at the end of the dam and at the beginning of the dam ”and that formed by these walls Cavity first with a mountain offset and then with efrwm pumpable, practically pure, highly pitwentifem limestone powder, possibly cement und Wasser bestehenden Brei anfüllt. Die Errichtung von Abschlußdimmen ist ein sehr aufwendiges und lohnintensives Verfahren.and water replenishes existing pulp. The establishment of final dimming is a very complex and wage-intensive process.

Für die Gebirgsverfestigung und Abdichtung von Sickerwasser wird eine Zementtrübe benutzt, die mittels einer in einem abgedichteten Bohrloch befindlichen Sonde in das anstehende Gebirge gedrückt wird. Durch Sickerwasser kommt es häufig vor, daß die Zementtrübe herausgewaschen wird und somit der ganze Effekt nutzlos ist.A cement slurry is used for rock consolidation and sealing of seepage water pressed into the pending rock by means of a probe located in a sealed borehole will. Due to seepage water it often happens that the cement slurry is washed out and thus the whole effect is useless.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß sich zur Lösung der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verfahren ein hydraulisch abbindendes Trockenmörtelpulver folgender Zusammensetzung hervorragend eignet:It has surprisingly been found that the present invention is based on the solution While avoiding the disadvantages of the known processes, a hydraulically setting dry mortar powder of the following composition is ideally suited to the task:

20,0 bis 65,0 Gewichtsprozent eines hydraulischen20.0 to 65.0 percent by weight of a hydraulic

Bindemittels,Binder,

0,2 bis 6,0 Gewichtsprozent Kaliumchlorid (wasserfrei),0.2 to 6.0 weight percent potassium chloride (anhydrous),

76,8 bis 30,0 Gewichtsprozent eines Kalkmergels76.8 to 30.0 percent by weight of a lime marl

mit mindestens 5·/, Tonanteil, 3,0 bis 15,0 Gewichtsprozent eines schwach gebrannten Zementklinkers, vorzugsweise Lepolofenklinker mit einem Litergewicht (bestimmt aus der Fraktion 5 bis 7 mm) von weniger als 1000 g/l, vorzugsweise 600 bis 800 g/l. wobei allerdings eine restlose Entsäuerung des Rohmaterials gewährleistet sein muß.with at least 5 /, tone component, 3.0 to 15.0 percent by weight of a lightly fired cement clinker, preferably Lepolo clinker with a Weight per liter (determined from the fraction 5 to 7 mm) of less than 1000 g / l, preferably 600 to 800 g / l. However, complete deacidification of the raw material must be guaranteed.

Eine bevorzugte Zusammensetzung des hydraulischen Mörtels ist:A preferred composition of the hydraulic mortar is:

54,0 Gewichtsprozent Zementklinker,54.0 percent by weight cement clinker,

40,0 Gewichtsprozent Kalkmergel mit mindestens40.0 percent by weight lime marl with at least

S Gewichtsprozent Ton, 1,0 Gewichtsprozent Kalziumchlorid (wasserfrei)S weight percent clay, 1.0 percent by weight calcium chloride (anhydrous) undand

5,0 Gewichtsprozent schwach gebrannter Lepol·- ofenklinker.5.0 percent by weight of lightly fired Lepol - oven clinker.

4545 Die durch eine gemeinsame Vermahlung der vorstehend angegebenen Bestandteile entstehende homogene Mischung wird mittels einer Blasvorrichtung trocken geblasen und in einer Mischdüse eine solcheThe homogeneous mixture resulting from the joint grinding of the above-mentioned constituents is blown by means of a blower blown dry and one in a mixing nozzle

so Menge Wasser zugedüst, daß ein plastischer Brei entsteht, der dann unter Druck gegen Widerlager gespritzt werden kann. Die Menge zugesetzten Wassers liegt, bezogen auf die Mischung, zwischen 23,0 und 40,0 Gewichtsprozent; der bevorzugteso much water is injected that a plastic pulp is created, which then presses against the abutment can be injected. The amount of added water, based on the mixture, is between 23.0 and 40.0 percent by weight; the preferred one

SS Wassergehalt liegt bei 27,5 Gewichtsprozent. Der bekannte Zusatz von Kalziumchlorid zu hydraulischen Bindemitteln bewirkt neben der an sich nicht erwünschten verflüssigenden Wirkung eine schnelle Anfangserhärtung. Um zu verhindern, daß wegenSS water content is 27.5 percent by weight. the known addition of calcium chloride to hydraulic binders has no effect in addition to the per se rapid initial hardening for the desired liquefying effect. To prevent that because of

βο der verflüssigenden Wirkung des Kalziumchlorids die gegen Widerlager gespritzte Masse wegfließt, wird der Mischung schwach gebrannter Lepolofenklinker zugesetzt. Der schwach gebrannte Lepolofenklinker bindet einen Teil des zugesetzten Wassers, womitβο the liquefying effect of calcium chloride If the mass sprayed against the abutment flows away, the mixture becomes weakly fired Lepolo clinker brick added. The weakly burned Lepolo clinker binds part of the added water, with which

•s eine sofortige Versteifung der Maue eintritt. Diese Masse ist dann nicht mehr fließfähig und klebt, vor allem auch wegen des vorliegenden Tons, an den errichteten Widerlagern.• There is an immediate stiffening of the wall. This The mass is then no longer flowable and sticks to the, especially because of the clay that is present erected abutments.

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Eine Prüfung der Druckfestigkeit der erhärteten Masse bei verschiedenen Temperaturen nach 6 bis 28 Tagen ergab folgende Werte:A test of the compressive strength of the hardened mass at different temperatures according to 6 to 28 days resulted in the following values:

PrüfterminTest date

6 Stunden
24 Stunden6 hours
24 hours

3 Tage
28 Tage3 days
28 days

Temperaturtemperature

20" C20 "C

3O⁰C3O ⁰ C

15 kp/cm¹ 15 kp / cm ¹

80 bis 100 kp/cm¹ 80 to 100 kgf / cm ¹

etwa 160 kp/cm*about 160 kp / cm *

> 300 kp/cm·> 300 kp / cm

20 kp/cm¹ 20 kgf / cm ¹

100 bis 125 kp/cm*100 to 125 kp / cm *

etwa 160 kp/cm*about 160 kp / cm *

£ 300 kp/cm*£ 300 kp / cm *

Die Versuchsergebnisse zeigen, daB bei einer höheren Temperatur zunächst höhere Festigkeiten erreicht werden.The test results show that higher strengths are initially higher at higher temperatures can be achieved.

Durch eine Erhöhung der Menge Zementklinkrranteil auf Kosten de» Kal'>Tiergels werden höhere Festigkeiten erreicht; aber aann muß ein Kalkmergel mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an Ton verwendet werden, um Gasdichtigkeit des Abschlußdammes od. dgl. zu erzielen.An increase in the amount of cement clinker at the expense of the animal gel will increase Strengths achieved; but then must be a marl of lime with a relatively high clay content be used to gas tightness of the end dam od. The like. To achieve.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Gemisches hat den großen Vorteil, daß man stark benutzte Strecken im Untertagebetrieb entlasten kann, indem man über größere Entfernungen das Gemisch in »5 Rohrleitungen blästThe use of the mixture according to the invention has the great advantage that it is heavily used Roads in underground operations can be relieved by reducing the mixture over longer distances in »5 Piping blows

Mit Hilfe des «rf. uungsgemäßen Gemisches lassen sich parallel zu den Abbaustrecken gasdichte und tragfähige Streckenbegleitdämme errichten, indem man diese Mischung gegen Widerlager, z. B. einen Holzverschlag oder eine Wettertuchabsperrung spritzt und so den Begleitdamm kontinuierlich aufbaut. Die erzielten Druckfestigkeiten nach 24 Stunden liegen über den Festigkeiten der Holzstöße. Gleichzeitig ist im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren Gasdichtigkeit gewährleistet.With the help of the «rf. Leave the mixture in accordance with the rules create gas-tight and stable roadside embankments parallel to the mining routes by one this mixture against abutment, z. B. splashes a wooden crate or a weather cloth barrier and so continuously builds the accompanying dam. The compressive strengths achieved after 24 hours are about the strength of the logs. At the same time, in contrast to the known method, there is gas tightness guaranteed.

Mit der erfindungsgemäßen Mischung können Hohlräume zwischen Ausbau· und Ausbruchquerschnitt gasdicht verfallt und Ausspritzungen von Wölbungen und Manschetten von hoher Festigkeit aber auch von großer Flexibilitit durchgeführt werden. With the mixture according to the invention, cavities between the expansion cross-section and the cut -out cross-section can collapse in a gas-tight manner and bulges and cuffs can be injected with high strength but also great flexibility.

Weiterhin lassen sich mit der ernndungsgemäßen Mischung an Stelle von gemauerten Winden am Anfang und am EmIe von Atxchlufidimmen ausreichend feste Widerlager errichten, indem man die Mischung in ausreichender Stärke auf Verschlage spritzt und nach Erhärtung den Hohlraum gasdicht mit einer wäßrigen Aufschlämmung von Gesteinsstaub und Zement verfüllen kann. Man spart also die lohnintensive und aufwendige Arbeit zur Errichtung von Abschlußmauern. Furthermore, with the mixture according to the specification, instead of masonry winches at the beginning and at the EmIe of Atxchlufidimmen, sufficiently solid abutments can be built by spraying the mixture in sufficient strength onto crates and, after hardening, filling the cavity gas-tight with an aqueous slurry of rock dust and cement . So you save the labor-intensive and labor-intensive work of erecting closing walls.

Die erfindungsgemäße Mischung eignet sich sehr gut zum Verfestigen von Gebirge und zum Abdichten von Sickerwasser, weil der im Kalkmergel enthaltende Ton in die feinsten Kapillaren eindringen und durch das Quellen des Tones Verstopfungen und außerdem hohe Festigkeiten erzielt werden.The mixture according to the invention is very suitable for consolidating mountains and for sealing of seepage water, because the clay contained in the limestone marl penetrates into and through the finest capillaries the swelling of the clay blockages and also high strengths can be achieved.

Claims

Patent claims:

1. Hydraulically setting dry mortar powder, characterized by its Composition of:

20.0 to 65.0 percent by weight of a hydraulic binder,

0.2 to 6.0 percent by weight calcium chloride ^ anhydrous),

76.8 to 30.0 percent by weight of a lime gel

with at least 5 * /, tone component,
3.0 to 15.0 percent by weight of a lightly fired cement clinker, preferably Lepolo kiln clinker with a liter weight (determined from the fraction S up to 7 mm) of less than 1000 g / l, preferably 600 to 800 g / l, although complete deacidification of the Raw material must be guaranteed.

2. Hydraulic mortar according to claim I, characterized by a content of:

54,0 Gewichtsprozent Zementklinker. 40,0 Gewichtsprozent Kalkmergel mit mindestens S Gewichtsprozent Ton. 1,0 Gewichtsprozent Katziumchlorid (wasserfrei) und54.0 percent by weight cement clinker. 40.0 percent by weight lime marl with at least S percent by weight clay. 1.0 percent by weight of potassium chloride (anhydrous) and

S₁O Gewichtsprozent schwach gebrannter Lepolofenklinker.S ₁ O percent by weight of lightly fired Lepolo kiln clinker.