DE1957263C3 - Gips für die Errichtung von Mauern im Untertagebetrieb - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gips mit Zusatzstoffen für die Errichtung von Mauern im Untertagebetrieb, der mit Wasser zu einer pumpfähigen Paste gemischt und zur Baustelle gefördert wird.

Das Errichten von Mauern, insbesondere Streckenabs.:;hlußdämmen, aus Gips irn Untertagebetrieb ist bekannt aus dem Jahresbericht der Versuchsgrubenge-Seilschaft für das Jahr 1967 sowie aus dem DE-GM 19 95 563. das eine besondere Mischvorrichtung für diesen Zweck vorschlägt. Darüber hinaus bekannt ist aus der DE-AS 12 97 563, die das mangelhafte Druckaufnahmevermögen des Gipses für derartige Zwecke kritisiert, die Verwendung von sulfatisch angeregtem Anhydrit, der höhere Druckfestigkeiten erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mauern der in Betracht stehenden Art mit befriedigender Festigkeit in kürzerer Zeit über größere Entfernungen zu errichten. Zu diesem Zweck soll ein Gipsbaustoff zur Verfügung gestellt werden, der unter den betreffenden speziellen Verwendungsbedingungen: schnelles Anmachen, Pumpen durch Leitungen über weite Strecken. Aufschütten zu einer schnell erhärteten Mauer von genügender Festigkeit und verhältnismäßig hoher Dichte, in besonderem Maße gerecht wird.

Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck ein Putz- und/oder Stuckgips vorgesehen, der zusätzlich 0,05 bis 1% eines epoxidierten Sojaöls, eines Fettsäureesters mit teilweise ungesättigten Bestandteilen, eines Iangkettigen Paraffins und/oder eines Erdalkalimetall-Stearats und/oder 0.05 bis 0,2% Zellpulver, ferner 0,005 bis 0.05% Kaliumsilikonat, 0,01 bis 0,1% eines hydrolysierten Proteins. 0.01 bis 0.02% Stärke und 5 bis 20% Hochofenschlacke in feiner Vermahlung enthält.

Die Verwendung von Zusatzmitteln bei der Herstellung von Gips zur Steuerung seiner Eigenschaften ist an sich bekannt. Teils werden die Zusätze schon bei der Dehydrierung im Gipskocher zugegeben, z. B. nach der US-PS 20 82 887. wobei sie sich naturgemäß noch verändern; teils werden Füllstoffe zugegeben, wie nach »Zement-Kalk-Gips« 1951, Seite 122; teils werden diei Zusätze wie nach der Erfindung dem gebrannten Gips zugegeben, z. B. Verflüssiger nach der letztgenannten Schrift, Beschleuniger, Verzögerer und Verdicker nach! »Ullmanns Encyldopädie« Band 8, Seite 122, hydrophobierende Zusätze nach der DD-PS 59 269 oder latenthydraulische Stoffe nach der DE-PS 8 02 924.

Derartige Zusatzstoffe lassen sich jedoch nicht beliebig addieren, sie behindern sich oft gegenseitig, verlieren dabei ihre Wirkung oder zeigen eine andere: bei Verwendung mehrerer Zusatzmittel und zur Erzielung eines bestimmten Eigenschaftenkatalogs bedarf es der günstigen, zusammenpassenden Kombination.

Der erfindungsgemäße Gips wird allen Forderungen gerecht, die an ihn gestellt sind.

Es kann zweckmäßig sein, dem Gips, de- vorzugsweise ein Putzgips ist, zusätzlich zu dem hydrolysierten Protein als den Erstarrungsbeginn verzögernden Zusatz einen das Erstarrungstempo fixierenden Regulator (Stabilisator), beispielsweise ein Gemisch von Gips mit einem hydraulischen Bindemittel, beizugeben. Die Vorteile des Verfahrens lassen sich nämlich dann am vollständigsten ausschöpfen, wenn die E.-starrung des Gipses frühestens nach etwa 5 Minuten, vorzugsweise später als nach 7 Minuten, beginnt und spätestens nach etwa 25 Minuten, vorzugsweise eher als nach 18 Minuten, endet.

Vorzugsweise wird der Gips kontinuierlich angemacht und kontinuierlich gepumpt, wobei zum Pumpen eine Exzenter-Schneckenpumpe besonders zweckmäßig ist. Es kann jedoch auch eine Kolbenpumpe verwendet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Gips lassen sich mit sonst unerreichter Schnelligkeit sowie unter stark verminderter Gefährdung der Mannschaft explosionsfeste Dämme zur Brandbekämpfung erreichten und darüber hinaus noch die Kosten für solche Dämme erheblich senken:

Die Wasser-Gips-Paste kann über horizontale Entfernungen bis zu wenigstens 450 Meter und über Höhen bis zu wenigstens 80 Meter gepumpt werden, so daß der die Misch- und Pumpanlage bediendende und mit dem Transport der Gipssäcke befaßte, größere Teil der Mannschaft in den meisten Fällen außerhalb des unmittelbaren Gefahrenbereichs arbeiten kann, während an der Dammbaustelle selbst nur zwei bis drei Mann erforderlich sind. Bei lichten Streckenquerschnitten bis zu etwa 16 qm genügen zur Gewährleistung der geforderten Explosionsfestigkeit Dämmlängen von nur 1,5 Meter, so daß nur verhältnismäßig wenig Baumaterial heranzufördern und zu verarbeiten ist; hinzu kommt, daß bei der Förderung hohe Durchsatzleistungen von rund 1OmVh erbracht werden können. Der Gips erhärtet so schnell, daß die noch flüssige Schicht eine Verhältnismäßig geringe Höhe hat und somit der auf die Verschalung ausgeübte hydrostatische Druck sehr gering ist. Aus diesem Grunde kann die Verschalung außerordentlich leicht ausgeführt werden.

Es genügt, eine Art Gitter aus Holz oder Metall zu errichten und dieses, beispielsweise mit Wettertuch, zu bespannen. Der Bau der Verschalung und das Einfüllen des Gipses in die Verschalung können sich sogar insofern zeitlich überschneiden, als der Gips schon unten eingefüllt werden kann, während weiter oben die Verschalung noch gar nicht fertig ist. Infolge der schnellen Erstarrung des Gipses kann nämlich der schon eingefüllte Teil der Mauer betreten werden, wobei man höchstens etwa 20 cm einsinkt. Darüber hinaus bleibt

die Umgebungsluft an der Baustelle völlig staubfrei. Die durch all dies erzielten Zeitgewinne und Arbeitserleichterungen sind so erheblich, daß man für das Einbringen eines explosionsfesten Dammes in einer Strecke von 13 qm lichtem Querschnitt nur noch etwa eine Schicht benötigt Auch die mit dieser Verfahrensweise verbundene Kostenersparnis ist bedeutend, zumal örtlich vorhandene Transportschwierigkeiten dank der weiten Pumpstrecken, die möglich sind, überbrückt werden können.

Darüber hinaus ist die Qualität des erzeugten Dammes außerordentlich gut Das Gipsmauerwerk ist zäh, lunkerfrei, explosionsfest und bildet am Gebirge einen wetterdichten Anschluß.

Der erfindungsgemäße Gips läßt sich nicht nur bei der Errichtung explosionsfester Streckendämme anwenden, sondern kann auch anderweitig im Untertagebetrieb mit Vorteil benutzt werden. Er läßt sich beispielsweise für vorläufige Streckenabschlüsse oder feste Mauern, für Widerlager für endgültige Streckenabschlüsse (Dammzonen), für Schießdämn<e und auch zum Abdichten von Streckenwandungen, wie es bei der Bekämpfung verdeckter Grubenbrände oftmals notwendig ist, anwenden. Im letzteren Falle wird am Streckenausbau parallel zur Streckenachse eine Stützwand bzw. Verschalung angebracht und der zwischen der Verschalung und dem Anschlußgebirge verbliebene Raum mit der Wasser-Gips-Paste ausgegossen.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht beim Vortragen von Dämmen in abgedämmten, mit Grubengasen angefüllten Grubenbauen. Hier müssen lediglich zum Errichten der Verschalungen und zum Überwachen des Einschlämmens an der Dammbaustelle Grubenwehrmitglieder mit beatmetem Gasschutzgerät den abgedämmten Raum betreten; alle übrigen, insbesondere die schweren Arbeiten, können dagege . außerhalb des abgedämmten Raumes im Frischwetterstrom ausgeführt werden. Da dies keine Zufuhr von Frischluft zur Dammbaustelle bedingt, kann sich dort keine Übergangszone mit explosionsfähigen Gas-l.uftgemischen bilden. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Gipses führt daher auch beim Einengen von Brandfeldern neben Zeit- und Kostenersparnis zu einer Steigerung der Sicherheit der Grubenwehrmannschaften.

Schließlich kann der Gips auch beim Durchörtern von « Gebirgsstörungen eine vorteilhafte Anwendung finden. Kommt es hier zu einem Streckenbruch, so kann der von der ausgelaufenen Sprungfüllmasse hinterlassene Bruchhohlraum mit Wasser-Gips-Paste ausgefüllt werden, wodurch der ursprüngliche Zusammenhalt des Gebirgskörpers wiederhergestellt und ein weiteres Ausfließen von Sprungfüllniasse verhindert wird. Die Bezeichnung des erfindungsgemäßen Gipses als eines solchen zum Errichten von »Mauern« ist dementsprechend in dem Sinne zu verstehen, daß auch das Ausmauern einer Bruchglocke mit eingeschlossen ist.

Als Beispiel seien im folgenden ein erfindungsgemäßer Gips und seine Verwendung zur Errichtung eines explosionsfesten Streckendammes etwas näher beschrieben, mit dem ein Grubenbrand bekämpft werden soll:

In einer Grubenstrecke werden an einer möglichst weit vorgeschobenen Stelle rechtwinklig zur Streckenachse und im gesamten Streckenquerschnitt mit etwa 1,5 Meter Abstand voneinander zwei Verschalungen eingebracht. Es wird beispielsweise je ein Holzgerüst errichtet, das mit in Abstand voneinander gesetzten Brettern benaeelt wird. Über die Bretter wird ein Wettertuch genagelt An einem bis zu mehreren hundert Meter zurückliegenden, möglichst sicheren Ort wird ein Mischer mit einer Pumpe aufgestellt, von der eine Schlauchleitung zu der Dammbaustelle gelegt wird, die zwischen den beiden Verschalungen endet Als Mischer kann mit Vorteil eine Vorrichtung dienen, wie sie im DE-GM 19 95 563 beschrieben ist Als Pumpe kann zweckmäßigerweise eine Exzenter-Schneckenpumpe verwendet werden, und für die Leitung sind C-Feuer wehrschläuche, die innen und außen gummiert sind, gut geeignet

Der Gips, der in mit Polyvinylazetat kaschierten Drei-Lagen-Papiersäcken wenigstens 1 Jahr lang lagerfähig ist, wird aus den Säcken in den Mischer geschüttet, in den: er unter ständigem Rühren mit Wasser angemacht und aus dem er von der Pumpe abgezogen wird. Beispielsweise ist der Gips ein auf dem Sinterband erbrarintet Putzgips, dem 0,1—0,2% eines Erdalkalimetall-Stearats, 0,üo—0,06% eines Zellpulvers, 0,01 — 0,05% Katiumsilikonat, 10—12% Hochofenschlacke in äußerst feiner Vermahlung, 0,01—0,!% eines hydrolysierten Porteins und 0,01—0,02% Stärke zugegeben sind. Der Wasser-Gips-Faktor wird bei einem solchen Gips auf ungefähr 0,6 eingestellt. Er ist dann richtig eingestellt, wenn die Wasser-Gips-Paste am Leitungsende wie leichtflüssige Sahne austritt. Zur Regulierung ist daher eine Femsprect' verbindung zwischen der Misch- und Pumpanlage und der Da.mmbaustelle vorteilhaft

Das Ende der Schlauchleitung wird mit steigendem Gipspegel in Abständen höher angeordnet. Wie schon erwähnt, kann die Gipswand betreten und daher der Gips schon eingefüllt werden, wenn die Verschalung erst unten fertiggestellt ist und deshalb noch zwischen der Verschalung gearbeitet werden muß.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gips mit Zusatzstoffen fur die Errichtung von Mauern im Untertagebetrieb, der mit Wasser zu einer pumpfähigen Paste gemischt und zur Baustelle gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gips ein Patz- und/oder Stuckgips ist, der zusätzlich 0,05 bis 1% eines epoxidierten Sojaöls, eines Fettsäureesters mit teilweise ungesättigten Bestandteilen, eines Iangkettigen Paraffins und/oder eines Erdalkalimetall-Stearats und/oder 0.05 bis 0,2% Zellpulver, ferner 0,005—0,05% Kaliumsilikonat, 0,01 bis 0,!% eines hydrolysierten Proteins, 0,01 bis 0,02% Stärke und 5 bis 20% Hochofenschlacke in feiner Vermahlung enthält.

2. Verfahren zur Anwendung eines Gipses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser-Gips-Faktor auf ungefähr 0,6 eingestellt wird und daß als Verschalung Gitter verwendet werden, die, vorzugsweise mit Wettertuch, bespannt werden, wobei während der Anbringung von oberen Teilen der Verschalung im unteren Teil schon die Wasser-Gips-Pasie eingefüllt wird.