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| BeZeiEhllllll: K^11 sidlten al Q rtunzb?ci s zur Vc<wcno/ |
| weiterer emische ziim Zweck |
| Rtabilisi isierllng>~tabil.isierenden |
| SPaltii1 11 Zusammenhang mit |
| Aol P1 attonball und Rohrant,loishungon |
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Als E@finder und Anmelder wird benannt: Dipl.-Ing. Wilfried Hachency 49@0 Detmold
14, Königsberg 15 Als Zustellungsbevollmächtigter wird benannt: Wie oben T@h versichere,
daß meines Wissons weitere Personen an dieser Erfindung nicht beteiligt sind.
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Kolloidale Zementmischungen Der Begriff eines Kolloids ist chemophysikalisch
fest umrissen. Es sei nur noch einmal. darauf hingewiesen, daß eine optimale Auswirkung
von chemohydraulischen Reaktionen im Zusammenhang mit hydraulischen Werkstoffen,
wie @nsbosondere Zement, eine große Bedeutung haben. Das @roblem bei der hydraulischen
Umbindung der Zemente 1 gt insbesondere darin, daß ein Großteil der möglichen Oberflächen
ungenutzt bleiben und nur über die kolloidale Form ist es möglich, die Feinpartikelchen,
d.h. Feinkorn, weitgehend so mit Wasser zu umnetzen, , daß eine Vollhydratation
möglich wird. Dieses Problem ist in der Technik erst in geringerem Umfange angesprochen
und wird nur in einem sehr eingeschränkten Maße genutzt.
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Insbesondere auf dem Gebiete der Prüftechnik sind eigentlich noch
besondere Verfahren zu entwickeln, die den Grad des kolloidalen Zustandes genau
erkennen lassen. Deswegen ist es wohl möglich, daß der anwendungstechnische Begriff
des Vollkolloids hinsichtlich seiner Ausdrucksinhaltlichkeit fragwürdig ist. Fest;
steht jedenfalls, daß - je weiter eine Kolloidierung vorangegangen ist - die technische
@igens@haft des späteren Werkstoffes sich verbessert hat.
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Auf dem Gebiet der Feinspaltinjektion ist es von großer Wichtigkeit,
einen spaltfül1enden Stoff zu haben, der einmal derartig hoch viskos ist, um die
Spalten zu durchdringen und zweitens, der über seine hohe Viskosität die Eigenschaft
der Eigenkriechwirkung mit sich bringt. Dies ist deswegen von grpßer Bedeutung,
weil nur dann es möglich ist, die Füllung von Kapilaren vornehmen zu können.
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Normale Zement-Wasser-Gemische in offenen oder Zwangsmischern hergestelltS
haben bei weitem nicht die Eigenschaft, im Gegenteil, sie entmischen sich nach entsprechender
Zeit über eine entsprechende Wegstrecke. Nur über ein Vollkollnri können nur die
Eigenschaft der hohen Viskosität und insbesondere auch der eigenkriechvffekt erzielt
werden. Es müsse mit überstarke Mengen Wasser gebunden werden und die verbleibende
Einbindung des Wasse@s kann nu erfolgen, über eine extreme Aufschließung des Korns
im o.g. Sinn.
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Ein weiterer notwendiger Effekt ist der, daß durch die Vollkolloidierung
die bei Zement übliche Schrumpfung nicht stattfindet. In der Phase des hochkolloidalen
Zustandes wird über die hydraulische Bindung des Wassers eine Schrumpfung weitgehend
unterbunden. Es können dem Feststoffanteil des Gemisches, also dem Zement, gleichkorngroße
Quellmittel zugefiigt werden, so daß das Maß der hydraulisch abgebundenen Endsubstanz
genau zu bemessen ist. Diese Dinge sind auch unbedingt notwendig für die Einhaltung
der technischen Zielsetzung, nämlich die Stabilisierung von Spalten, Hohlräumen
und Kapillaren Dieses gilt insbesondere für Tragschichten und für hochfeste Spaltfüllungen.
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Versuche und Entwicklungen in diesen o.g. Richtungen sind gemacht
und abgeschlossen worden. In diesen Versuchen hat sich bestätigt, daß durch die
kolloidale Einstellung eines Gemisches diese o.g. Effekte erzielt werden. Es ist
ferner festgestellt worden, daß in dieses hochkolloidale Gemisch auch großkörnige
Füllstoffe nachträglich zugegeben werden können, Ferner sind interessante Entwicklungen
abgeschlossen worden für die Einfüllung von Faserstoffen in die hochkolloidale Lösung.
Es wurde dann insbesondere erwirkt, daß die Hohlraume oder Kapilarräume des Endproduktes,
vor allen Dingen im Vergleich mit normalen Faserbetonwerkstoffen, von 25 s auf 3
- 5 ffi heruntergegangen sind.
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Aufgrund der o.g. Überlegungen und der rgebnisse aus umfangreichen
Arbeiten führt die Verwendung oben beschriebener kolloidal.r Werkstoffe aus Zement
+ Mineralien + Faser- oder Kunststoffzuschläge zu bedeutendin Verbesserungen auf
nachstehend genannten Gebieten.
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1. Herstellung von Rohren Auf dem Gebiet der Betonrohrherstellung
und der @asoubetourohrherstellung treten folgende große Nachteile füs das Endprodukt
des Rohres auf.
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Bei der Herstellung von Schleuderbetonrohren @eispielsweise tritt
eine gefährliche Entmischung zwischen Miueralsubstanz und Zement und Wasser ein.
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Hierdurch gibt es sehr unterschiedliche Wandfestigkeiten und die
statische Festigkeit der Rohre leidet kollossal unter diesem Phänomen.
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B-i dom Herstellung von Faserbetonrohren oder anderen Betonrohren,
sei es Tvralzbetonrohre, Stampfbetonrohre oder angewalzte Faserschichtbetonrohre
(Asbestzement) bleibt immer ein porei'olumen von 20 - QO % unvermeidlich. Durch
dieses Porenvolumen leidet nicht nur die Festigkeit, sondern es ist auch Ursache
fr viele andere nachteilige Phänomene, wie insbesondere semipermeabele Durchtritte
durch die Rohrwand, wie der Aufbau einer inneren Korrosion in den Kapilaren und
insbesondere ein erhebliches Nachlassen der Dichtigkeit auf Zeit.
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wendet man nun auf diesen Gebieten die hochkolloidiente Zement-Wasser-Mischungen
an und füllt sie nachträglich mit Mineral oder Fasern, so tritt beispielsweise eine
Veränderung des Porenvolumens insoweit statt,als daß ma beim ausgereiften Material
nur noch nach unseren Feststellungen ein Porenvolumen von rd. 5 % vorhanden ist.
Dies bedeutet, daß inshesolldere eine erhebliche Verbesserung der Rohreigenschaften
unter Ausschaltung der o.g.
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uegativen Phänomene stattfindet.
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Ferner ist es unmöglich, daß im Fälle des Zentrifugierens Entmischungsvorgänge
in kritischem Umfange stattfinden.
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2. Auskleidung von Rohren der der nachträglichen Auskleidung von Rohren
wendet man überwiegend Zentrifugalverfahren an.
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Bei diesen Zentrifugalverfahren tritt eine nicht unerhebliche Entmischung
zwischen Sand, Zement und Wasser ein. Dies bedeutet, daß die Haftung und spätere
halbchemische Verbindung von Eisenu@tergründen nicht, oder bzw. nur sehr mangelhaft
stattfindet. Die Auskleidung hat keinen hohen te@hnischen Wert und führt nachträglich
zu erheb-1 jhen Auswaschungen und anderen Schadensbildungen.
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Setzt man dagegen das oben beschriebene Material ein, fallen diese
Schadensmom@nte aus, weil Entmischungen in einem solchen kritischen Umfang @infach
nicht möglich sind.
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Die Abbindung selbst geht relati@ sch@@ll vor sich, das Porenv@lumen
in den Abdeckschichten ist ebenfalls erh@blich ni@driger als bei den Verwendungen
von einfachen Zement-Sand-Wasser-Gemischen.
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3. Große Probleme bestehen im allgemeinen bei der nachträgli@hen Stabilisierung
@@@ großen Flächen und sonstigen Baukörpern. Die statische Abschwächung erfolgt
meiste@s @u ch d@s E@tstchen von immer größer werdenden Porenanteilen. Die Schließung
dieser Poren wird heute überwiegend durchgefühut mit teilemmulgierten oder ho@hgradig
gemischten Zement-Wasser-Gemischen. Des öftere@ wird noch Betunit oder andere Zuschläge
dazugegeben.
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Es kommt auf diesem Wege nicht zu einer absoluten Durchdringung der
Porenkörper, weil der Eigenkriecheffekt dieser Materialien gleich Null ist.
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In Bezug auf die Viskosität sind die Wasserbindungen bei weitem nicht
In dem Grade, die ein Feinkriechen bzw. ein Feineindringen in Poren ermöglichen.
Dieses Problem kann eigentlich nur mit vollkolloidierten Werkstoffen im obigen Sinne
gelöst werden.
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4. Nachträgliche Dichtung von Flächen und Rohrleitungen oder sonstiger
Körper.
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Rohrleitungen, Flächen und andere Körper, sofern sie aus Zementwerkstoffen
erstellt sind, können eigentlich nur optimal gedichtet wurden durch das Injizieren
bzw. das Ummanteln mit Werkstoffen o.g. Konsistenz. Es ist deswegen von großer Bedeutung,
daß durch die hohe Viskosität, entstanden durch die hohe Wasserbindung, das dicht
ende Material bis in Feinstporen eindringen kann. Ferner @at im abgebundenen Zustand
dieses Material ein äußerst geringes Porenvolumen, wodurch schon mit relativ dünnen
Schichten eine hochgradige Dichtung erreicht wird.
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5. Die Herstellung von Tragkörpern und Bauteilen Bei der Hbrstellung
von Tragkörpern ist es ebenfalls von großer Bedeutung, unter Materialeinsparung
höchstmögliche Festigkeiten zu erzielen. In bisheriger Bauweise war dies schwer
möglich, da durch das anteilige Porenvolumen eine Festigkeitsherabsetzung zwangsläufig
war. Durch die o.g. Betonkolloidwerkstoffsituation wird insbesondere durch die Herabsetzung
des Porenvolumens die Festigkeit erheblich angehoben, wodurch sich der Bau von Tragkörpern
und anderen Bauteilen sehr günstig gestalten läßt, hinsichtlich der Dimensionierung.
Insbesondere auf diesem Gebiet wird Os zu erheblichen Verbesserungen kommen.