DE2445512A1

DE2445512A1 - Verfahren zur herstellung eines wasserdichten spritzbetons hoher anfangsfestigkeit

Info

Publication number: DE2445512A1
Application number: DE19742445512
Authority: DE
Inventors: Eugen Bodenmann; Theodor Dipl Chem Buerge
Original assignee: Sika AG
Current assignee: Sika AG
Priority date: 1973-10-02
Filing date: 1974-09-24
Publication date: 1975-04-10
Also published as: IT1022259B; SE7412012L; AT371086B; ATA839873A; ES430344A1; GB1480775A; FR2245578B1; CH601132A5; FR2245578A1; SE405847B

Description

Sika AG vormals Kaspar Winkler & Co., Zürich (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung eines wasserdichten Spritzbetons hoher Anfangsfestigkeit

26.9.73 . . 30 H16

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von wasserdichtem Spritzbeton hoher Anfangsfestigkeit, durch Beigabe eines Zusatzmittels. Solche Betone dienen zur Herstellung von Bauwerken "des Hoch-,und Tiefbaues sowie für den Ausbau und die Auskleidung von unterirdischen,.natürlich'oder künstlich geschaffenen Hohlräumen', wie Stollen-, Tunnel- oder Bergbauten, bei welchen der Beton den statischen Erfordernissen entsprechen sowie wasser» dicht sein muss.

Es sind bereits viele Substanzen bekannt, mit denen sich die Dichtigkeit von Beton gegenüber Wasser erhöhen lässt. Die Wirkung dieser Dichtungsmittel ist in den meisten Fällen nicht genau anzugeben, beruht aber im allgemeinen darauf, dass entweder dis Dichtungsmittel selbst oder ihre Umsetzungsprodukte mit einen Bestandteil des Zements die Poren verschliessen·, oder dass sie wasserabweisend wirken· Setzt man z.B. dem Zement ein wasserlösliches Sulfat oder dergleichen zu, so reagieren diese mit den Kalk des Zements unter Bildung unlöslicher Calciumsalze, die die Poren verstopfen.

Ebenfalls sind viele Substanzen bekannt, welche das Abbinder, ur.d Hrhärten von Beton beschleunigen'. Es sind dieu u.a. stark alkalisch . reagierende Stoffe wie Alkalihydroxyde, Alkalikarbonate, Alkalisilikate, Alkalialuminate und Erdalkallchloride.

Bei der bisherigen Methode für die Herstellung von Spritzbeten.verwendete man als Schnellbinder ein Pulver, welches dem Zeinent-Sar;ä~ Gemisch zugeßebpn wurde. Infolge der Eieenfeuchtigkeit des Sandes wurde der Abbindeprozess in unerwünscht frühen Zeitpunkt, schon bei der Zugabe des Abbindereglers, d.h. vor und während der Mischung und während des Transportes, eingeleitet, wodurch die Qualität dos aufgespritzten Mörtels im Hinblick auf seine schnellbindende Wirkung und auf seine Festigkeit litt.

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BAD ORIGINAL

Die dadurch bedingte Verwendung sehr trockenen Materials ergab einen gross'en Materialverlust,'der bis zu 50 % des Mischgutes betragen konnte.

Der pulverförmige Schnellbinder, der vor der Mischung des Zement-Sana-Gemenges zugegeben wurde, musste zuerst durch das an der Spritzdüse zudosierte Wasser aufgelöst werden, bevor die Reaktion zwischen Zement und Abbinderegler eintreten konnte. Dadurch ergab sich eine bedeutende Verlangsamung des Abbindevorganges.

Die Zugabe eines flüssigen Schnellbinders unmittelbar vor dem Austritt des gemischten Zementmörtels, d.h. in Bruchteilen von Sekunden, eliminiert diese erwähnten Nachteile.

Dies führte zur Verwendung von Lösungen.von Alkalihydroxyden und Alkalisilikaten (Wässerglaslösungen) als Schnellbinder.

Um v/irksam zu sein, müssen diese Chemikalien in der Grössenordnung von 15 - 20 % (auf das Zementgewicht gerechnet) dosiert v/erden. Nebst dem durch den Alkaligehalt bedingten Festigkeitsabfall des Betons bedeuten solch hohe Zusatzmengen einen starken Anstieg des m -Preises des Spritzbetons, pass das Schwindverhalten sowie die Beständigkeit des'Betons negativ beeinflusst werden, ist ebenfalls eine Folge des hohen Alkalizusatzes»

Es wurde nun die für den Fachmann überraschende Tatsache gefunden, dass bei Zugabe eines flüssigen Schnellbinders auf der Basis von Alkalialuminat zum Spritzbeton an der Düse resp» am Ende des Förder-Schlauches der aufgespritzte Beton sofort auf der Unterlage erhärtet, wodurch eine einwandfreie Wasserdichtigkeit erzielt wird. Gegenüber den bekannten Schnellbindern v/erden mit einer geringeren Dosierung höhere Festigkeiten erreicht.

509815/1139 BAD ORIGINAL

Das erfindungsgeinMsse Verfahren wirci z.B. wie folgt durchgeführt: Einer bekannten und geeigneten'Betonspritzmaschine wird ein Spritzgut folgender Zusammensetzung beigegeben:

1 Teil Zement und 3 Teile Sand, in geeigneter Körnung 2 - 5 mm (nicht speziell vorgetrocknet).

Dieses Material wird durch die Spritzmaschine mittels Luftdruck durch geeignete Leitungen und Schläuche zur Spritzdüse gefördert. Der flüssige Schnellbinder hat beispielsweise folgende Zusammensetzung:

Hatriumhydroxyd 0.5 - 1 %

Natriumaluminat 10 - 25 %

Natriumglukonat 0,1 - 1 %

Wasser 73 - 89,4 %

Es wird unter Druck konzentriert oder mit Anmachwasser verdünnt^ mit Hilfe geeigneter Leitungen dem Betongemisch in der Düse zugegeben, wo er sich innig mit dem vorbeschriebenen Mischgut vermischt und zu reagieren beginnt. Da die Zeit vom Austritt aus der Düse bis zum Aufprallen an der Unterlage nur einige Bruchteile von Sekunden beträgt, so wird eine plötzliche, schnellbindende Reaktion (schnelle Erhärtung) ausgelöst, wodurch eine Betonschicht von hoher Festigkeit, ausgezeichneter Haftung an der Unterlage und absoluter Dichtigkeit entsteht.

Nachfolgend sind die Abbindezeiten sowie die Festigkeitsentwicklung des bisher bekannten flüssigen ttasserglaszusatzes mit dem erfindungsgemässen Zusatz verglichen:

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BAD ORIGINAL

Tabelle 1 Abbindeversuche an Zementpasten nach VICAT:

Dosierung

3 3

Ende

5 %

l^X/10

Ende

7 %

Beginn

Ende

lO'Jt

Ende

15 %

Ejide

Minuten Abbinde -

Beginn

-

Beginn

-

V

Beginn

-

Beginn

A: bekannter
Schnellbinder
auf Wasserglas
basis

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B: erfindungsgemässer
Schnellbinder
auf Alkalialuminat-
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BAD ORIGfNAL

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines raschabbindenden wasserdichten Spritzbetons hoher Anfangsfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass dem Betongemisch ein Zusatzmittel beigegeben wird, welches aus einer stabilisierten 10 - 25 !igen Alkalialuminatlösung besteht, welche zur Stabilisierung 0,5 - 1,5 % Alkalihydroxyd sowie 0,1 - 1 i eines Komplexbildners für das Aluminiumion enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplexbildner für das Aluminiumion ein Alkalisälz einer Polyhydroxycarbonsäure, vorzugsweise Natriumglukonat ist.

WR/st 9.9.74

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