DE19723474A1 - Verfahren zum Verarbeiten eines Kunststoff-modifizierten Spritzbetons bzw. Spritzmörtels - Google Patents

Verfahren zum Verarbeiten eines Kunststoff-modifizierten Spritzbetons bzw. Spritzmörtels

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Spritzbeton bzw. Spritzmörtel, der mit einem speziellen Copolymerisat modifiziert ist, sowie Verfahren zu dessen Herstellung.
Spritzbetone und Spritzmörtel finden seit vielen Jahrzehnten Verwendung in den Bereichen Sanierung von Kanälen, Abwassersammlern, Tunneln, Balkonen, in der Bergbaukonsolidierung sowie bei Ingenieurbauwerken, beispielsweise bei Stützenverstärkung, Betonfassaden, Brückenbau, Unterzügeverstärkung. Spritzbetone und Spritzmörtel werden beim Einbau ein- oder mehrlagig appliziert, bevorzugt in Dicken einer Lage von wenigen mm bis zu 6 bis 8 cm. Beim Einsatz im Bergbau und Tunnelbau als Absicherung gegen loses Gebirge sowie Abdichten gegen durch das Gebirge eindringendes Wasser ist insbesondere wichtig, daß die applizierten Schichten nach Erhärtung rißfrei sind, einen hohen Haftverbund zum Untergrund als auch geringes Schwindmaß bei der Erhärtung aufweisen. Dies erfordert spezielle Nachbehandlungs- Maßnahmen gemäß DIN 18551 und DIN 1045 sowie den Richtlinien des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton.
Die bekannten Spritzbetone zeigen auch bei fachgemäßer Applikation einen extrem hohen Rückprall, insbesondere bei Zuschlägen von Splitt, sowohl im Trockenspritzverfahren als auch im Naßspritzverfahren. Im Rückprall reichern sich die gröbsten Bestandteile einer Spritzbeton oder Spritzmörtelmischung an. Dies führt dann zu einer inhomogenen Zusammensetzung des aufgespritzten Betons oder Mörtels.
Auf Basis der rein anorganischen Materialien ist die Festigkeitsklasse bezüglich Biegezug und Druckfestigkeit der Spritzbetone oder Spritzmörtel über die Zementklassen einstellbar, entsprechend DIN 1045 bzw. DIN 18551 (W. Manns et al. Beton 37, 317-319 (1987)).
Die rein anorganischen Zusammensetzungen können dem Stand der Technik entsprechend modifiziert werden, um spezielle Eigenschaften zu verbessern. Die Verwendung von Faserspritzbeton unter Einsatz metallischer Fasern oder Glasfasern (Cementbulletin 8 (1992)) sowie Kunststoffasern (DE-A 22 21 373) führt zu einer Erhöhung der Biegezugfestigkeiten und Verringerung des Schwindens während der Erhärtungsphase der entsprechenden Spritzbetone oder Spritzmörtel.
Die Verwendung von Mikrosilika zu Spritzbeton führt zu einem hochfesten, spröden Spritzbeton. Die Verarbeitung kann im Trocken- und Naßspritzverfahren erfolgen. Durch die sehr hohen Druckfestigkeiten können die Schichtdicken verringert werden. Es wird bei einem extrem niedrigen Wasser/Zement-Verhältnis (W/Z-Wert) gearbeitet. Bei der Applikation im Trockenspritzverfahren führt der Zusatz von Mikrosilika zu deutlich höherer Verstopfungsgefahr an der Spritzdüse, während beim Naßspritzverfahren die Konsistenz- Einstellung des Bereitstellungsgemisches problematisch ist (DE-A 41 06 38).
Bekannt ist auch die Verwendung von Kunststoffen zur Modifikation des Spritzbetons. Dabei handelt es sich um Reaktionsharze, insbesondere Epoxidharze, die zusammen mit einer Härterkomponente und Wasser in das Bereitstellungsgemisch des Spritzbetons eingearbeitet werden (DE-A 23 01 617, DE-A 31 36 737). Bei der Verwendung von zweikomponentigen Reaktiv-Systemen besteht die Gefahr der Verstopfung der Düsen und Spritzvorrichtung, da das vorgemischte System nur eine gewisse Zeitspanne verarbeitbar ist (Topfzeit). Die Geräte müssen nach jedem Arbeitsgang ausgetauscht oder gereinigt werden. Außerdem sind mehrschichtige Aufbauten ohne besondere Zwischenbehandlung der jeweiligen Auftragsfläche nicht möglich. Die Kunststoffzusätze werden beispielsweise in Form wasserfreier ein- oder mehrkomponentiger Additive zugeführt (DE-C 36 41 947). Vorteile dieser Kunstharz­ vergüteten Spritzbetone sind sowohl die verbesserten mechanischen Kennwerte als auch die geringere Wassereindringtiefe. Bei den bekannten modifizierten Spritzbetonen und Spritzmörteln ist jedoch der Rückprall noch nicht zufriedenstellend.
Des weiteren ist bekannt, den Spritzbetonmischungen Polymere zuzusetzen, um die Fließfähigkeit zu erhöhen oder zu verlängern, beispielsweise Polyalkylenoxid-modifizierte Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere (DE-A 19 53 925) oder um das Erstarrungsverhalten zu beschleunigen (DE-A 39 25 306), beispielsweise durch Zugabe von Polycarboxylat-Co­ polymeren.
Die Verwendung von Zusatzstoffen im Spritzbeton erfordert Verfahrensänderungen und gegebenenfalls spezielle Zulassungsuntersuchungen sowie Spezialverfahren zur Verarbeitung, die durch einen sehr hohen Aufwand in Vorbereitung, Ausbildung der Düsenführer und Handhabung vor Ort gekennzeichnet sind (Tunnel 6, 48-49 (1995)).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur Applikation eines Kunststoff-modifizierten Spritzbetons oder Spritzmörtels, der ohne verfahrenstechnische Veränderung bei einem möglichst niedrigen W/Z-Wert verarbeitbar ist, eine vergleichbare Verarbeitungszeit aufweist wie der entsprechende nicht-modifizierte Spritzbeton oder Spritzmörtel, dessen Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit sowie statischer und dynamischer E-Modul mindestens dem nicht-modifizierten Spritzbeton entsprechen, dessen Korrosionswiderstandsfähigkeit und Penetrationsdichtigkeit in Bezug auf wäßrige und organische Medien deutlich verbessert ist und dessen Rückprall während der Applikation möglichst gering ist.
Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren, bei dem dem Spritzmörtel oder Spritzbeton aus Zement, Sand sowie gegebenenfalls Kies ein Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer zugesetzt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verarbeiten von Spritzbeton oder Spritzmörtel durch Mischen von Zement, Sand und gegebenenfalls Kies mit einem Styrol/(Meth)acrylat- Copolymer und Wasser, Fördern der verflüssigten Mischung mittels einer Pumpe sowie Aufbringen der Mischung über eine Düse auf die zu behandelnde Oberfläche.
Vorzugsweise wird dazu dem Anmachwasser das Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer in Form einer wäßrigen Kunststoffdispersion zugemischt und im Falle des Trockenspritzverfahrens an der Düse über die normale Wasserzufuhr eindosiert, im Falle des Naßspritzverfahrens wird das vorkonfektionierte Anmachwasser analog dem Verfahren ohne Kunststoffdispersion im dafür vorgesehenen Mischer gemischt und anschließend appliziert.
Das in einem Zwangsmischer homogenisierte und verflüssigte Bereitstellungsgemisch wird dazu mittels einer Pumpe, beim Spritzmörtel vorzugsweise mit einer Schneckenpumpe, beim Spritzbeton vorzugsweise mit einer Kolbenpumpe, insbesondere im Dichtstromverfahren zur Spritzdüse gefördert. Das Bereitstellungsgemisch wird vorzugsweise mittels Druckluft von beispielsweise 2,5-4 bar aus der Düse betrieben und auf der Auftragsfläche appliziert.
Die erfindungsgemäß zu applizierenden Spritzbetone bzw. Spritzmörtel enthalten vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 3 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf Zement, Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer. Insbesondere werden Copolymerisate eingesetzt, die eine Zulassung nach DIN 1045 aufweisen. Bei Einhaltung des in der Zulassung nach DIN 1045 vorgegebenen Konzentrationsbereichs muß der damit hergestellte Spritzbeton bzw. Spritzmörtel nach DIN 18551 nicht extra geprüft werden.
Die erfindungsgemäß im Spritzbeton bzw. Spritzmörtel enthaltenen Copolymerisate sind vorzugsweise in Form von wäßrigen Dispersionen einer mittlere Glasübergangstemperatur ≧ 0°C und einer Mindestfilmbildetemperatur (MFT) von 10 bis 60°C, insbesondere 20 bis 50°C gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß für den Einsatz in Spritzmörteln oder Spritzbetonen besonders geeignet sind beispielsweise wäßrige Kunststoffdispersionen auf Basis anionischer Copolymerisate aus folgenden Monomeren:
40 bis 65 Gew.-% Styrol und/oder Methylmethacrylat,
35 bis 55 Gew.-% (C2-C8)-Alkylacrylate und oder (C4-C8)-Alkylmethacrylate
1 bis 5 Gew.-% α,β-ungesättigte Carbonsäuren,
0 bis 2 Gew.-% Sulfonsäuregruppen oder Phosphorsäuregruppen enthaltende ethylenisch ungesättigte Comonomere,
0 bis 2 Gew.-% ethylenisch ungesättigte Comonomere mit siliziumorganischen Resten.
Besonders bevorzugte Kunststoffdispersionen sind erfindungsgemäß beispielsweise solche auf der Basis von anionischen Copolymerisaten folgender Zusammensetzung:
52 bis 55 Gewichtsteile Styrol,
41 bis 44 Gewichtsteile n-Butylacrylat,
2 bis 3 Gewichtsteile Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
0,5 bis 1,5 Gewichtsteile Sulfonsäuregruppen enthaltende ethylenisch ungesättigte Comonomere,
0,5 bis 1,5 Gewichtsteile ethylenisch ungesättigte Comonomere mit siliziumorganischen Resten.
Durch Gehalte an Comonomereinheiten mit siliziumorganischen Resten in den anionischen Copolymerisaten kann in Betonmischungen die Chemikalienbeständigkeit des erhärteten Betons noch verbessert werden.
Als Emulgatoren enthalten diese Dispersionen vorzugsweise übliche ionische und insbesondere anionische und/oder übliche nichtionische tensioaktive Verbindungen in den bei Emulsionspolymerisationen üblichen Mengen. Beispielsweise enthalten die Kunststoffdisper­ sionen als Emulgatoren, jeweils bezogen auf das anionische Copolymerisat, 0,3 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere 0,6 bis 1 Gew.-%, anionische Emulgatoren, vorzugsweise Sulfogruppen enthaltende Emulgatoren, insbesondere Alkalisalze von Schwefelsäurehalbestern oxethylierter Alkylphenole, und 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 3 Gew.-%, insbesondere 2 bis 2,5 Gew.-%, nichtionogene Emulgatoren, vorzugsweise Alkylphenolpolyglykolether, insbesondere Nonylphenolpolyglykolether oder Tributylphenol­ polyglykolether mit vorzugsweise 15 bis 50 Ethylenoxideinheiten.
Die erfindungsgemäß zu applizierenden Spritzbetone enthalten als anorganischen Baustoff Zement, vorzugsweise in einer Menge von 200 bis 500 kg/m3, insbesondere 300 bis 450 kg/m3, besonders bevorzugt 350 bis 400 kg/m3. Der Bindemittelanteil kann dadurch verändert werden, daß neben Zement anteilig andere Bindemittel, beispielsweise Flugasche, in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf Zement, zugesetzt werden. Außerdem enthalten die Spritzbetone Sande der Körnung bis zu 2 mm in Mengen von vorzugsweise 400 bis 1000 kg/m3, insbesondere 500 bis 950 kg/m3, besonders bevorzugt 700 bis 900 kg/m3, Sande der Körnung 2 bis 4 mm in Mengen von vorzugsweise 100 bis 800 kg/m3, insbesondere 200 bis 700 kg/m3 und besonders bevorzugt 300 bis 500 kg/m3, sowie Kiese beliebiger Zusammensetzung und Kornform der Körnung 4 bis 8 mm in Mengen von vorzugsweise 200 bis 500 kg/m3, insbesondere 250 bis 400 kg/m3, insbesondere bevorzugt 250 bis 350 kg/m3.
Spritzmörtel unterscheiden sich zu den Spritzbetonen durch den fehlenden Anteil an Kiesen mit Körnung größer 4 mm. Die erfindungsgemäßen Spritzmörtel enthalten Zement vorzugsweise in einer Menge von 200 bis 650 kg/m3, insbesondere 300 bis 550 kg/m3, besonders bevorzugt 350 bis 500 kg/m3. Außerdem enthalten die Spritzmörtel Sande der Körnung von bis zu 2 mm in Mengen von vorzugsweise 800 bis 2000 kg/m3, insbesondere 1000 bis 1400 kg/m3, besonders bevorzugt 1100 bis 1300 kg/m3, sowie Sande der Körnung 2 bis 4 mm in Mengen von vorzugsweise bis zu 500 kg/m3, insbesondere 100 bis 400 kg/m3, besonders bevorzugt 120 bis 300 kg/m3.
Die Mischungen aus Zement, Sand und gegebenenfalls Kies werden durch die Zugabe von Wasser applikationsfähig gemacht, wobei ein Wasser/Zement-Verhältnis (W/Z-Wert) im Bereich von 0,35 bis 0,45, insbesondere 0,37 bis 0,41 im Trockenspritzverfahren sowie 0,4 bis 0,6, insbesondere 0,45 bis 0,55, im Naßspritzverfahren bevorzugt sind. Der Wasser- Zementfaktor wird berechnet als Anteil an Wasser bezogen auf den Gesamtanteil an Zement.
Der Luftporengehalt im ausgehärteten Spritzbeton oder Spritzmörtel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Vol.-%, insbesondere 1,5 bis 4 Vol.-%, bezogen auf Beton bzw. Mörtel (Prüfung entsprechend DIN 1045 und 1048 oder den diese ersetzenden ISO-Normen ISO 1920, 2736/1, 2736/2, 4012, 4013, 4103, 4848, 7031, 4109). Zur Gewährleistung des geringen Luftporengehalt werden vorzugsweise schaumarme Kunststoffdispersionen eingesetzt und gegebenenfalls Entschäumer zugesetzt.
Die erfindungsgemäß applizierten Spritzbetone und Spritzmörtel zeigen im Vergleich zu den nichtmodifizierten Spritzbetonen und Spritzmörtel einen um 30 bis 50% geringeren Rückprall. Die erfindungsgemäß applizierten Spritzmörtel und Spritzbetone lassen sich deutlich besser an der Oberfläche reprofilieren, also glätten, abscheiben, strukturieren. Die unter Verwendung der nach DIN 1045 geprüften Bereitstellungsgemische und Dispersionen hergestellten Spritzmörtel oder Spritzbetone bedürfen keiner weiteren Zulassung nach DIN 18551. Die erfindungsgemäß applizierten Spritzmörtel oder Spritzbetone zeichnen sich durch erhöhte Penetrationsdichtigkeit und Korrosionswiderstandsfähigkeit aus.
Beispiele Ausprüfung der Penetrationsdichtigkeit
Die Ermittlung der Penetrationsdichtigkeit erfolgte nach Richtlinie Teil 4 des Deutschen Ausschuß für Stahlbeton (DafStb) "Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen".
Ausprüfung der Korrosionswiderstandsfähigkeit/Schädigungstiefe
Es wurden Bohrkerne aus Spritzmörtel und Spritzbeton auf Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber sauren lösenden Angriff von Schwefelsäure pH 1 untersucht.
Die Spritzmörtel und -betone wurden mit verschiedenen Gehalten an Copolymer hergestellt:
Trockenspritzverfahren
Spritzmörtel: SM 4 P mit 0,20 Gew.-% Mowilith LDM 6880 (Styrol/Acrylat- Dispersion, Hoechst AG), bezogen auf den Zementgehalt der Trockenmörtelmischung
Spritzbeton: SM 8 P mit 0,10 Gew.-% Mowilith LDM 6880, bezogen auf den Zementgehalt der Trockenmörtelmischung
Naßspritzverfahren
Spritzmörtel: SM 4 P mit 10 Gew.-% Mowilith LDM 6880, bezogen auf den Zementgehalt der Trockenmörtelmischung
Vor Prüfbeginn wurden alle Bohrkerne für 7 d unter Wasser gelagert, um gleiche Feuchtegehalte zu erreichen. Danach wurden die entsprechenden Probekörper in das jeweilige Säurebad ausgelagert. Gleichzeitig wurden Referenzkörper für 70 d unter Wasser aufbewahrt.
Für die Charakterisierung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwefelsäure pH 1,0 wurden die Prüfkörper für 70 d in dem Säurebad belassen. Der pH-Wert wurde über den gesamten Prüfzeitraum mit einem Autotitrator konstant gehalten.
Nach Ende der Einlagerungszeit wurden die lose anhaftenden Teile mit einer Stahlborstenbürste entfernt, die Abmessungen und Maße, sowie die Druckfestigkeit bestimmt.
Zur Bestimmung der Druckfestigkeit wurden die Bohrkerne an den Enden planparallel beschnitten. Aus der Differenz der Druckfestigkeit der Referenzkörper aus der Wassereinlagerung und der säurebehandelten Prüfkörper wird die Schädigungstiefe errechnet.
1. Trockenspritzverfahren Herstellung und Applikation
Beim Trockenspritzverfahren werden werksseitig hergestellte Trockenmischungen mit geprüfter Qualität (®Sakret Spritzmörtel SM4P und ®Sakret Spritzbeton SB8P, Sakret Trockenbaustoffe GmbH) mit einer herkömmlichen Trockenspritzmaschine nach dem Rotorprinzip (®Aliva 246) aufgetragen. Dazu wird zunächst das Anmachwasser mit der Kunststoffdispersion gemischt, wobei der über die Dispersion eingebrachte Wasseranteil berücksichtigt wird. Das Wasser- Dispersionsgemisch wird über die normalen Spritzdüsen (Vulkolandüsen) in den Benetzungsteil mittels einer Druckerhöhungspumpe unter mindestens 8 bar zugegeben. Durch diese Vorgehensweise kann, ohne daß das Bereitstellungsgemisch ausgetauscht wird oder in der Zusammensetzung verändert wird, durch bloßes Auswechseln der Zuführung von Wasser bzw. Wasser/Dispersions-Gemisch übergangslos modifiziert und unmodifiziert appliziert werden. Ein Reinigen der Maschinen zwischen den wechselnden Zusammensetzungen ist nicht nötig. Beim Trockenspritzverfahren kann unter Zugabe eines Erstarrungsbeschleunigers (als Trockenkomponente im Bereitstellungsgemisch) auch in dickeren Auftragsstärken von beispielsweise 10 cm gearbeitet werden. Die Probekörper wurden einschichtig nach DIN 18551 hergestellt und ausgeprüft.
1.1. Spritzmörtel im Trockenspritzverfahren 1.1.1. Nichtmodifizierter Spritzmörtel
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164) 8,0 kg Zement, in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm,
Wasser: 3,2 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 70,7 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 9,2 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 37900 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 29 mm
Trichlorethylen (72 h): 48 mm
Wasser nach 60 Tagen: 33 mm
Benzin nach 60 Tagen: 56 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit:
Messung der Schädigungstiefe nach 70 Tagen Einlagerung in Schwefelsäure pH = 1,0: 5,8 mm
1.1.2. Modifizierter Spritzmörtel
Der Rückprall im Vergleich zu unmodifiziertem Spritzmörtel ist um 30-50% erniedrigt.
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R ( DIN 1164) 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 0,8 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 10 Gew.-%
Wasser: 2,8 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 77,8 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,2 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38900 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 14 mm
Trichlorethylen (72 h): 6 mm
Wasser nach 60 Tagen: 5 mm
Benzin nach 60 Tagen: 15 mm
1.1.3. Modifizierter Spritzmörtel
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164) 8,0 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm, Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1,2 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 15 Gew.-%
Wasser: 2,60 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 72,7 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,2 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38200 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 9 mm
Trichlorethylen (72 h): 4 mm
Wasser nach 60 Tagen: 4 mm
Benzin nach 60 Tagen: 12 mm
1.1.4. Modifizierter Spritzmörtel
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164) 8,0 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM 4 P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith 6880
Dispersionsmenge: 1,60 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 20 Gew.-%
Wasser: 2,40 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 74,8 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,9 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38400 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 6 mm
Trichlorethylen (72 h): 4 mm
Wasser nach 60 Tagen: 4 mm
Benzin nach 60 Tagen: 11 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1 für Messung, Schädigungstiefe: 4 mm
1.2.1. Nicht modifizierter Spritzbeton
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164) 7,2 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB 8 P) mit Größstkorn 8 mm,
Wasser: 2,88 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 70,5 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 9,3 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 37700 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 55 mm
Trichlorethylen (72 h): 65 mm
Wasser nach 60 Tagen: 53 mm
Benzin nach 60 Tagen: 78 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1 für Messung, Schädigungstiefe: 4,5 mm
1.2.2. Modifizierter Spritzbeton
Rückprall in allen Versuchen ca. 50% niedriger als der unmodifizierten Spritzbeton.
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164) 7,2 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB 8 P) mit Größtkorn 8 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 0,72 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 10 Gew.-%
Wasser: 2,52 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 70,1 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 10,8 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38000 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 14 mm
Trichlorethylen (72 h): 24 mm
Wasser nach 60 Tagen: 12 mm
Benzin nach 60 Tagen: 18 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1, Schädigungstiefe: 2,8 mm
1.2.3. Modifizierter Spritzbeton
Zusammensetzung:
Zement: CEM 42,5 R (DIN 1164) 7,2 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB P) mit Größtkorn 8 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1,08 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 15 Gew.-%
Wassser: 2,34 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 72,5 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 11,9 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 39000 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 12 mm
Trichlorethylen (72 h): 20 mm
Wasser nach 60 Tagen: 10 mm
Benzin nach 60 Tagen: 15 mm
1.2.4. Modifizierter Spritzbeton
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164) 7,2 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB 8 P) mit Größtkorn 8 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1,44 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 20 Gew.-%
Wasser: 2,16 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 75,5 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,7 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 39100 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 10 mm
Trichlorethylen (72 h): 15 mm
Wasser nach 60 Tagen: 9 mm
Benzin nach 60 Tagen: 13 mm
2. Naßspritzverfahren Herstellung und Applikation
Beim Naßspritzverfahren werden werksseitig hergestellte Trockenmischungen mit geprüfter Qualität (Sakret Spritzmörtel SM 4P und Sakret Spritzbeton SB 8P), die vor Ort in dafür geeigneten Mischern, vorzugsweise Zwangsmischern, hergestellt werden, verwendet. Das Bereitstellungsgemisch kann auch in einer fest vorgegebenen und geprüften Rezeptur in einem Transportbetonwerk hergestellt und angeliefert werden. Die erfindungsgemäß zuzusetzenden Kunststoffdispersionen werden im Transportbetonwerk oder im Mischer an der Baustelle in der gewünschten Konzentration, im Bereich der Zulassung nach DIN 1045, bis zur jeweiligen Maximalkonzentration oder bei einer Einzelzulassung nach DIN 18551 in dem zugelassenen Konzentrationsbereich eingesetzt. Das nasse modifizierte Bereitstellungsgemisch kann wie im Trockenspritzverfahren mit den am Markt befindlichen Mörtel- und Betonpumpen und den herkömmlichen Spritzdüsen appliziert werden. Spritzmörtel im Naßspritzverfahren wird vorzugsweise mit Schneckenpumpen gefördert, wobei die Förderung im Dichtstrom sowie im Dünnstromverfahren erfolgen kann. Die erfindungsgemäßen Spritzbetone, die im Naßspritzverfahren appliziert werden, werden vorzugsweise mit einer Kolbenpumpe gefördert, wobei Dicht- und Dünnstromverfahren verwendet werden können. Die erfindungsgemäßen Spritzbetone und Spritzmörtel erlauben eine einfache Gerätereinigung durch Wasser nach Beendigung der Applikation.
Einbauart: einschichtig (bis max. 6 cm Auftragsdicke).
2.1. Spritzmörtel 2.1.1. Modifizierter Spritzmörtel
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164) 8,0 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm;
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 0,80 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 10 Gew.-%
Wasser: 3,60 kg
W/Z-Wert: 0,50
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 61,0 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 8,8 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 34500 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 14 mm
Trichlorethylen (72 h): 13 mm
Wasser nach 60 Tagen: 5 mm
Benzin nach 60 Tagen: 16 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1, Schädigungstiefe 2,8 mm
2.1.2. Modifizierter Spritzmörtel
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164): 8,0 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1,20 kg
Dispersion, bezogen auf Zement: 15 Gew.-%
Wasser: 3,40 kg
W/Z-Wert: 0,50
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 66,1 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 10,4 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 36600 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 13 mm
Trichlorethylen (72 h): 10 mm
Wasser nach 60 Tagen: 7 mm
Benzin nach 60 Tagen: 6 mm
2.1.3. Modifizierter Spritzmörtel
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164) 8,0 kg
in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1,60 kg Mowilith
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 20 Gew.-%
Wasser: 3,20 kg
W/Z-Wert: 0,50
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 73,0 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 10,5 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 33400 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72h): 11 mm
Trichlorethylen (72 h): 9 mm
Wasser nach 60 Tagen: 6 mm
Benzin nach 60 Tagen: 4 mm

Claims (10)

1. Verfahren zum Verarbeiten von Spritzbeton oder Spritzmörtel durch Mischen von Zement, Sand und gegebenenfalls Kies mit einem Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer und Wasser, Fördern der verflüssigten Mischung mittels einer Pumpe sowie Aufbringen der Mischung über eine Düse auf die zu behandelnde Oberfläche.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigte Mischung des Spritzmörtels mit einer Schneckenpumpe zur Spritzdüse gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigte Mischung des Spritzbetons mittels einer Kolbenpumpe zur Spritzdüse befördert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrol(Meth)acrylat- Copolymer in Form einer wäßrigen Kunststoffdispersion mit Wasser, Zement, Sand und gegebenenfalls Kies vor dem Fördern vermischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrol(Meth)acrylat- Copolymer in Form einer wäßrigen Kunststoffdispersion zu der verflüssigten Mischung aus Wasser, Zement, Sand und gegebenenfalls Kies an der Spritzdüse zudosiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasser/Zement-Verhältnis von 0,4 bis 0,6 eingestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasser/Zement-Verhältnis von 0,35 bis 0,45 eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton oder Spritzmörtel 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf Zement, Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton 200 bis 500 kg/m3 Zement, 400 bis 1000 kg/m3 Sand der Körnung bis zu 2 mm, 100 bis 800 kg/m3 Sand der Körnung von 2 bis 4 mm sowie 200 bis 500 kg/m3 Kies der Körnung 4 bis 8 mm enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzmörtel 200 bis 650 kg/m3 Zement, 800 bis 2000 kg/m3 Sand der Körnung bis zu 2 mm und bis zu 500 kg/m3 Sand der Körnung 2 bis 4 mm enthält.
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