DE2729985A1 - Verfahren zum bau von fugenlosen abdichtungswaenden und kernen von geschuetteten daemmen - Google Patents

Verfahren zum bau von fugenlosen abdichtungswaenden und kernen von geschuetteten daemmen

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DE2729985A1
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cement
bitumen
concrete
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sealing wall
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DE19772729985
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Kazuhiko Higaki
Hidetoshi Hosoi
Kazuaki Naito
Shigeyuki Sogo
Takaiki Tatekawa
Tetu Yasuoka
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Nichireki Kagaku Kogyo Co Ltd
Obayashi Corp
Original Assignee
Nichireki Kagaku Kogyo Co Ltd
Obayashi Corp
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/06Restraining of underground water
    • E02D19/12Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water
    • E02D19/18Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water by making use of sealing aprons, e.g. diaphragms made from bituminous or clay material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D27/38Foundations for large tanks, e.g. oil tanks
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D31/00Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/02Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water
    • E02D31/04Watertight packings for use under hydraulic pressure

Description

  • Verfahren zum Bau von fugenlosen Abdichtungs-
  • wänden und Kernen von geschütteten Dämmen.
  • Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bau oder zur Errichtung einer fugenlosen Abdichtungswand, die das Aussickern von Wasser über den Baugrund eines geschütteten Damms, wie eines Erddamms oder eines Steindamms, verhindern soll, einer Abdichtungswand für den Baugrund eines Deiches, einer Abdichtung, die das Eindringen von Wasser in den Baugrund eines Docks verhindert, und einer Abdichtungswand für Gruben- und Tunnelarbeiten etc.
  • In den vergangenen Jahren ist eine Vielzahl von geschütteten Erddämmen und Steindämmen gebaut worden.
  • Die Dämme wurden in der Regel auf massivem oder gewachsenem Fels gebaut, den man nach erheblichen Ausschachtungsarbeiten erreicht und der eine gute Abschirmung des Wassers ermöglicht. Es ist jedoch in jüngster Zeit notwendig geworden, die Dämme direkt auf einer gewachsenen Bodenschicht mit großer Dicke zu bauen, die stark durchlässig ist und aus wirtschaftlichen Gründen nicht abgetragen werden kann.
  • Für diesen Fall wurde die sogenannte "Schutz-Zementeinspritzmethode" angewandt, gemäß der der Boden mit Zementmilch oder anderen chemischen Materialien über Bohrungen imprägniert wird, die dazu führen, daß die gewachsene Bodenschicht von dem Wasser abgeschirmt wird.
  • Hierdurch läßt sich jedoch keine ununterbrochene Schicht zur Abschirmung des Wassers ausbilden.
  • Für die Ausbildung von Abdichtungswänden im Baugrund von Deichen, zur Verhinderung des Eindringens von Wasser in den Baugrund von Docks und zur Ausbildung von Abdichtungswänden für Grubenarbeiten wurden auch Methoden die das Ausbilden von Spundwänden oder Schlitzwänden umfassen, sowie Imprägnierverfahren angewandt.
  • Im ersteren Fall ist es schwierig, Lecks an den Verbindungsstellen zwischen den Spunden zu vermeiden, während das letztere Verfahren sehr kostspielig ist.
  • Zur Überwindung dieser Nachteile ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, das darin besteht, daß man eine fugenlose Abdichtungswand bildet, indem man eine aus dem Erdboden ausgehobene Grube mit der Form der Wand mit Zementbeton ausfüllt. Die hierdurch gebildete fugenlose Abdichtungswand ist jedoch zu hart, um Verformungen des Baugrundes mitzumachen, so daß sich Risse bilden und die gewünschte Abdichtung nicht erreicht wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine fugenlose oder ununterbrochene Abdichtungssnd zu bilden, die undurchlässig ist, der Bewegung des Baugrundes zu folgen vermag und unter der Einwirkung des Bodendruckes nicht bricht.
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Bau einer fugenlosen bzw. ununterbrochenen Abdichtungswand oder Sperrwand gegen Unterspülung gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine der Form der Wand entsprechende Grube aus dem Erdboden aushebt und mit einem Zement-Bitumen-Beton aus 80 bis 250 kg/m3 Zement, 60 bis 1000 kg/m3 feinem Zuschlag, 800 bis 1200 kg/m3 grobem Zuschlag und 200 bis 400 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-% oder mit einem Zement-Bitumen-Mörtel aus 200 bis 800 kg/m3 Zement, 300 bis 1500 kg/m3 feinem Zuschlag und 300 bis 900 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-% durch Schütten oder Spritzen ausfüllt.
  • Zum Bau der fugenlosen Abdichtungswand wird die der Form der Wand entsprechende Grube mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden unterirdischen Wandaushebevorrichtung ausgehoben und dann über eine Betonrutsche oder dergleichen mit dem Zement-Bitumen-Beton aus Zement, feinem Zuschlag, grobem Zuschlag und der Bitumenemulsion ausgefüllt. Man kann jedoch auch Spundwandprofile mit Imprägnierlöchern in den Boden treiben und wieder herausziehen, wodurch Schlitze gebildet werden, die man über die Löcher mit dem Zement-Bitumen-Mörtel aus Zement, feinem Zuschlag und der Bitumenemulsion imprägniert oder ausfüllt.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bau oder zur Errichtung eines wasserabschirmenden Kerns für geschüttete Dämme, wie Erddämme oder Steindämme.
  • Bisher wurde der Kern von geschütteten Dämmen durch Verdichten von natürlichem Erdboden, wie Ton, oder aus erhitztem Asphaltbeton gebildet. In jüngster Zeit hat sich die Anwendung von Asphaltbeton erheblich verbreitet, da ein Ton mit guter Qualität nur schlecht zu erhalten ist, die Arbeiten durch das Wetter beeinflußt werden und die Erdbebensicherheit dieser Kerne zu wünschen übrig läßt. Die Herstellung des Kerns aus Asphaltbeton macht jedoch eine Asphaltbetonherstellungsanlage mit Heizeinrichtung erforderlich, die erhebliche Vorrichtungen benötigt und den Bau fortschritt verzögert, da man wegen der Tatsache, daß der Asphaltbeton durch Walzen verdichtet werden muß, pro Vorgang lediglich eine Schicht von etwa 10 cm aufbringen kann.
  • Die Erfindung betrifft nun auch ein Verfahren zum Bau oder zur Errichtung eines Kerns eines geschütteten Damms, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man im Kern- bereich des geschütteten Damms eine in der Höhe verschiebbare Verschalung für den Kern einer bestimmten Dicke in Bezug auf den geschütteten Damm errichtet und mit einem Zement-Bitumen-Beton aus 80 bis 250 kg/m3 Zement, 600 bis 1000 kg/m3 feinem Zuschlag, 800 bis 1200 kg/m3 grobem Zuschlag und 200 bis 400 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-t oder mit einem Zement-Bitumen-Mörtel aus 200 bis 800 kg/m3 Zement, 300 bis 1500 kg/m3 feinem Zuschlag und 300 bis 900 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-% durch Einschütten auffüllt und durch Vibrieren verdichtet.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Zement-Bitumen-Beton besteht aus Zement, feinem Zuschlag, grobem Zuschlag und einer Bitumenemulsion, während der erfindungsgemäß eingesetzte Zement-Bitumen-Mörtel Zement, feinen Zuschlag und eine Bitumenemulsion enthält. Der Zement-Bitumen-Beton und der Zement-Bitumen-Mörtel werden durch das Wetter nicht beeinflußt, können bei normaler Temperatur verarbeitet werden und ergeben eine flexible Abdichtungswand bzw. einen flexiblen Darmnkern mit einer hohen Wasserabschirmwirkung.
  • Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.
  • In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 und Fig. 2 anhand von Diagrammen die Beziehung zwischen der Belastung und der Verformung einer aus dem erfindungsgemäß verwendeten Zement-Bitumen-Beton bereiteten Probe; Fig. 3 (A) und (B) Seitenansichten und Draufsichten auf eine Probe für den Durchlässigkeitstest, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform 2 aus dem erfindungsgemäß verwendeten Zement-Bitumen-Beton hergestellt ist; Fig.4 eine Anordnung zur Durchführung des Durchlässigkeitstests der in der Fig. 3 dargestellten Probe; Fig. 5 (A) und (B) Seitenansichten und Draufsichten auf eine für die Durchlässigkeitsuntersuchung verwendete Probe aus dem Zement-Bitumen-Beton; Fig. 6 (A) und (B) Ansichten eines Längsschnitts und eines Querschnitts einer Probe aus Zement-Bitumen-Beton, die für den in dem Beispiel 5 beschriebenen Lecktest verwendet wird; Fig. 7 (A) und (B) einen Längsschnitt und eine Draufsicht einer Anordnung zur Ausbildung einer Abdichtungswand in Wasser unter Verwendung des erfindungsgemäß eingesetzten Zement-Bitumen-Betons; Fig. 8 eine seitliche Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform zur Ausbildung einer fugenlosen Abdichtungswand; und Fig. 9 eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform 2 zur Ausbildung eines Kerns eines geschütteten Damms.
  • Der in dem erfindungsgemäßen Zement-Bitumen-Beton oder Zement-Bitumen-Mörtel enthaltene Zement kann Portland-Zement (der vier Arten umfaßt, nämlich üblichen Zement, Zement mit hoher Anfangsfestigkeit, Zement mit sehr hoher Anfangsfestigkeit und Zement mit mäßiger Wärmeentwicklung (moderate heat cement)), Siliciumdioxidzement, Flugaschenzement, Portland-Hochofenzement, Tonerde-Zement, sehr schnell abbindender Zement und Sulfat-beständiger Zement sein,wobei im allgemeinen Portland-Zement verwendet wird. Der Zement kann zusammen mit einem Härtungsbeschleuniger, einem die Härtung modifizierenden Mittel, einem Härtungsverzögerer, einem AE-Mittel, einem Dispergiermittel und einem Entschäumer verwendet werden. Beispielsweise kann man als Härtungsbeschleuniger Calciumchlorid, Aluminiumchlorid, Wasserglas, Kalkstein, Gips, Amine, Äthylenglykole, Calciumaluminate, Calciumsulfoaluminate und Aluminate verwenden. Die Härtung des Zements wird insbesondere erheblich beschleunigt, wenn man den sehr schnell härtenden Zement oder einen sehr schnell härtenden Zement zusammen mit Calciumsulfoaluminat verwendet.
  • Als feinen Zuschlag oder feines Aggregat verwendet man erfindungsgemäß beispielsweise Sand, wie Flußsand, Meersand, Gebirgssand sowie künstlichen Sand, wie Siliciumdioxidsand, zerkleinertes Glas, Eisenoxidsand (ferric sand), Sinteraschesand, Schlackesand und Gießereisand. Man kann auch Silas, Silasballoon und zerkleinerten Granit verwenden.
  • Als groben Zuschlag kali, man erfindungsgemäß ganz allgemein Bitumen, Schotter, zerkleinerte Steine, ungesiebte zerkleinerte Steine und zerkleinerte Steine mit modifizierter Teilchengröße sowie künstliche Zuschläge, wie Schlacke, Mesalit, Synopal und Luxvit (hellweißreflektierende glasartige Materialien, entwickelt von der Firma Tar Kroyer, Dänemark), Schmirgel, zerkleinerte Ton- und Glaswaren, zerkleinerter Beton, Metallspäne oder -körner und zerkleinerte Kunststoffe, verwenden.
  • Die erfindungsgemäß verwendete Bitumenemulsion enthält ein bituminöses Material, wie natürlichen Asphalt aus Asphaltseen (beispielsweise Trinidad-Asphalt), Destillationsbitumen, Rückstandsasphalt, Propanasphalt, halbgeblasener Asphalt, geblasener Asphalt, Verschnittasphalt, Steinkohlenteer, Olgasteer, Teeepech, Erdölpech, Tallölpech, Fettsäurepech und schweres Mineralöl, welche Bestandteile einzeln oder in Form von Mischungen aus zwei oder mehr solchen Produkten vorhanden sein können. Man kann auch eine bituminöse Emulsion des Ol-in-Wasser-Typs einsetzen, die durch Emulgieren eines modifizierten bituminösen Materials gebildet ist, das man dadurch erhält, daß man zu den obengenannten bituminösen Materialien Naturkautschuk, Isoprenkautschuk, Styrolkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Styrol-Isopren-Kautschuk, Chloroprenkautschuk, Polybutadienkautschuk, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, EPT-Kautschuk, Polymerkautschuk aus Styrol-Isopren-Blockcopolymerisaten und Polymerkautschuk aus Styrol-Butadien-Blockcopolymeren oder thermoplastische makromolekulare Copolymere, wie Äthylen/Vinylacetat-Copolymere, Äthylen/Acrylat-Copolymere und Polyacrylat und Polyäthylen etc. zusetzt und einmischt. Als Hauptemulgiermittel kann man nichtionische, anionische, kationische und amphotere oberflächenaktise Mittel und Tone verwenden, die als nichtionische, anionische, kationische und amphotere oberflächenaktive Mittel und Tone klassifiziert sind und die sämtlich verwendet werden können, die jedoch mit dem Zement oder dem zuschlaghaltigen Zement vermischt werden müssen. Die Bitumenemulsion weist vorzugsweise eine höhere Konzentration auf und besitzt vorteilhafterweise einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 40 Gew.-% und noch bevorzugter von weniger als 35 Gew.-% Eine hochkonzentrierte Emulsion neigt weniger zum Schäumen und ergibt daher beim Vermischen mit den Zuschlägen eine gute Mischung, die keinen übermäßigen Wassergehalt aufweist, und ermöglicht ferner wegen der einfachen Einstellung des Feuchtigkeits- bzw. Wasser-Gehalts gute Verarbeitungsbedingungen. Man kann, um das Schäumen zu verhindern, auch einen Entschäumer, wie ein Silikon, in der Emulsion verwenden. Das geringe Schäumverhalten oder das Entschäumungsverhalten der Bitumenemulsion ist besonders wichtig für die Erzielung der Wasserdichtigkeit der erfindungsgemäß gebildeten Abdichtungswand und des erfindungsgemäß'gebildeten Dammkerns. Die erfindungsgemäß verwendeten Bitumenemulsionen umfassen Bitumenemulsionen, die man dadurch erhält, daß man das oben erwähnte bituminöse Material oder das oben erwähnte mit Elastomeren modifizierte bituminöse Material mit einer geringen Menge von fetten Ölen und Fetten, Harzen, Weichmachern, Creosotöl, Kiefernnadelöl, Fettsäuren, Harzsäuren, Naphthensäuren, metallischen Seifen und Lösungsmitteln versetzt. Andere erfindungsgemäß zu verwendende Bitumenemulsionen bereitet man unter Verwendung von Säure, Alkali, Salzen, Dispergiermitteln, Schutzkolloiden etc., die in Kombination mit dem Emulgiermittel eingesetzt werden. Weitere geeignete Bitumenemulsionen kann man dadurch erhalten, daß man verschiedene der oben erwähnten Bitumenemulsionen mit Latex oder einer Emulsion der oben erwähnten Elastomeren vermischt.
  • Vorzugsweise verwendet man jedoch von den oben erwähnten Bitumenemulsionen einen emulgierten Asphalt oder eine Emulsion eines ein Elastomeres enthaltenden Asphalt.
  • Wenn der Zement-Bitumen-Beton oder der Zement-Bitumen-Mörtel ölbeständig sein muß, muß man die Emulsion als solche oder ein Teil oder das gesamte bituminöse Material der Emulsion durch einen Steinkohlenteer oder einen mit einem Elastomeren modifizierten Steinkohlenteer ersetzen.
  • Zur Herstellung der Abdichtungswand bereitet man den Zement-Bitumen-Beton aus 80 bis 250 kg/m3 Zement, 600 bis 1000 kg/m3 feinem Zuschlag, 800 bis 1200 kg/m3 grobem Zuschlag und 200 bis 400 kg/m einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-% oder den Zement-Bitumen-Mörtel aus 200 bis 800 kg/m3 Zement, 300 bis 1500 kg/m3 feinem Zuschlag und 300 bis 900 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-% durch Vermischen der genannten Materialien in einer Mischtrommel, einem Bodenmischer, einer Zementbetonmischmaschine oder einer Zementmörtelmischeinrichtung.
  • Vorzugsweise verwendet man eine absatzweise betriebene Mischeinrichtung anstelle einer kontinuierlich betriebenen, um die Gleichmäßigkeit des Gemisches sicherzustellen. Die Reihenfolge, in der die Materialien in die Mischeinrichtung eingetragen werden, ist nicht kritisch und kann daher beliebig ausgewählt werden.
  • Das Verhältnis der Materialien der genannten Zusammensetzungen beeinfluß die Haltbarkeit der gebildeten Abdichtungswand, insbesondere was die Stabilität bzw.
  • die Festigkeit, die Flexibilität oder Elastizität und die Wasserdichtheit des Zement-Bitumen-Betons oder Zement-Bitumen-Mörtels anbelant. Wenn der Zement-Bitumen-Beton weniger als 80 kg/m3 Zement enthält, so zeigt der Beton anfänglich und auf Dauer eine ungenügende Festigkeit, während ein Zementgehalt von mehr als 250 kg/m3 eine zu geringe Elastizität ergibt, da das Material zu steif wird und den Verschiebungen des umgebenden Bodens nicht nachzugeben vermag, wodurch Risse gebildet werden die die Abdichtungswand zerstören.
  • Auch die Menge der verwendeten Emulsion ist von Bedeutung. Wenn man weniger als 200kg/m3 der Bitumenemulsion verwendet, so ergibt sich keine ausreichende Elastizität.
  • Wenn man mehr als 400 kg/m3 der Bitumenemulsion verwendet, so führt dies zu einer verminderten Stabilität und zu einem erhöhten Ausbreitmaß, wenngleich sich die Wasserdichtigkeit verbessert, so daß eine Trennung der Zuschläge auftreten kann. Ferner erhöhen sich hierdurch die Kosten.
  • Bei einem Zementgehalt des Zement-Bitumen-Mörtels von weniger als 200 kg/m3 ergeben sich eine ungenügende Festigkeit und eine verminderte Stabilität, während bei einem Zementgehalt von mehr als 800 kg/m3 die Elastizität nicht mehr gewahrt ist. Enthält der Mörtel weniger als 300 kg/m3 der Bitumenemulsion, so lassen die Elastizität und die Wasserdichtigkeit zu wünschen übrig, während bei einem Gehalt der Bitumenemulsion von mehr als 900 kg/m3 die Stabilität bei einer Verbesserung der Wasserdichtigkeit nachläßt, wobei sich die Möglichkeit ergibt, daß sich die Zuschläge trennen. Weiterhin erhöhen sich hierdurch auch die Kosten.
  • Bei der Herstellung des Zement-Bitumen-Betons oder des Zement-Bitumen-Mörtels genügt im allgemeinen die in der verwendeten Bitumenemulsion enthaltene Feuchtigkeit, so daß es nicht notwendig ist, Wasser zuzusetzen, was jedoch möglich ist.
  • Für die Herstellung eines Kerns eines aufgeschütteten Dammes bereitet man den Zement-Bitumen-Beton aus 80 bis 250 kg/m3 Zement, 600 bis 1000 kg/m3 feinem Zuschlag, 800 bis 1200 kg/m3 grobem Zuschlag und 200 bis 400 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-% und den Zement-Bitumen-Mörtel aus 200 bis 800 kg/m3 Zement, 300 bis 1500 kg/m3 feinem Zuschlag und 300 bis 900 kg/m3 einer Bitumenemulsion mit einem Verdampfungsrückstand von mehr als 60 Gew.-%, durch Vermischen der genannten Materialien in einem Trommelmischer, einem Erdmischer, einem Zement- betonmischer oder einem Zementmörtelmischer.
  • Auch die Verhältnisse der Bestandteile des Zement-Bitumen-Betons und des Zement-Bitumen-Mörtels sind von Bedeutung hinsichtlich der Haltbarkeit des Kerns und insbesondere der Stabilität (Festigkeit), der Elastizität und der Wasserdichtigkeit des gebildeten Kerns.
  • Die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile bezüglich der Abdichtungswand sind die folgenden: 1. Durch Zugabe der Bitumenemulsion erhält das erfindungsgemäß gebildete Bauwerk Elastizität oder Flexibilität, so daß es Verschiebungen des Bodens folgen kann und dennoch eine Abdichtung gegen Wasser ermöglicht, wobei die Elastizität durch die zugegebene Emulsionsmenge in der gewünschten Weise eingestellt werden kann. Mit anderen Worten ergibt eine größere Menge der Emulsion eine größere Elastizität.
  • 2. Das erfindungsgemäß errichtete Bauwerk stellt eine gute Abdichtungswand dar, da sie einen geringeren Durchlässigkeitskoeffizienten aufweist als Zementbeton. Die Dehnung oder Dehnbarkeit des Bauwerks wird durch die Zugabe der Emulsion erhöht, so daß keine Risse bei einer Verformung des umgebenden Bodens gebildet werden, so daß keine Beeinträchtigung der Absperrwirkung durch diese Verschiebungen erreicht wird.
  • 3. Da man zum Bau eine kontinuierlich arbeitende oder eine ununterbrochene Ausschachtung ergebende unterirdische Ausschachtungseinrichtung verwenden kann, werden die Ausführung und die Überwachung der Arbeiten vereinfacht und es wird möglich, maßhaltige Wasserabdichtunsbauten zu erstellen.
  • Bezüglich des Kerns für geschüttete Dämme ergeben sich erfindungsgemäß folgende Vorteile: 1. Vereinfachung der Ausführung der Arbeiten.
  • Der Bau eines Kerns aus Ton wird durch schlechtes Wetter beeinflußt, da das Verdichten durch Walzen nicht in ausreichendem Maße erreicht werden kann, während erfindungsgemäß der Kern von der Witterung unbeeinflußt erstellt werden kann. Wenn man einen Kern aus Asphaltbeton herstellt, ist es erforderlich, eine Heiz-Misch-Anlage in der Nähe der Baustelle zu errichten, es ist erforderlich, das Material durch Walzen zu verdichten und es ist nicht möglich, mit einer einzigen Betonschüttung Höhe zu gewinnen. Demgegenüber die Ausführung der Arbeiten erfindungsgemäß wesentlich erleichtert und kann in der Weise durchgeführt werden, wie es bei üblichen Betonbauten der Fall ist, wobei man die Höhe einer Betonschüttung erreichen kann, indem man die Verschalung einer Schüttung anhebt. Weiterhin ist es nicht erforderlich, das Material durch Walzen zu verdichten.
  • 2. Erzielung der Elastizität des Kerns durch Veränderung der Zusammensetzung.
  • Bei geschütteten Dämmen ist es ideal, wenn das Kernmaterial gegenüber den Belastungen der Verformung der Dammstruktur nachzugeben vermag. Erfindungsgemäß kann die Elastizität des Kerns durch die Menge der Bitumenemulsion gesteuert werden. Ein Zementbeton zeigt eine geringere Elastizität und ist daher für den Kern nicht so günstig.
  • 3. Eine genaue Ausführung des Kerns kann ohne weiteres erreicht werden, da der Zement-Bitumen-Beton oder der Zement-Bitumen-Mörtel nach der Errichtung einer Verschalung eingebracht werden.
  • 4. Der fertiggestellte Kern stellt eine Abdichtungswand guter Qualität dar, da der Durchlässigkeitskoeffizient des Kerns geringer ist als der von Zementbeton.
  • Die Dehnung oder Elastizität des Kerns kann durch Zugabe der Bitumenemulsion vergrößert werden, so daß die Abdichtwirkung des Kerns nicht vermindert wird, wenn eine Verschiebung des umgebenden Bodens erfolgt.
  • Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
  • Beispiel 1 Man unterwirft Proben aus Zement-Bitumen-Beton der in den folgenden Tabellen I-I und II-II angegebenen Zusammensetzung einer Elastizitätsuntersuchung. In den Fig. 1 und 2 sind die Beziehungen zwischen der Belastung und der Verbiegung oder der Verformung angegeben.
  • Tabelle I-I Zusamensetzung (kg) Zement Bitumen- Feiner Grober e@@ision zus@@@@@ zusc@@ag 100 265 874 903 Tabelle II-II Zusammensetzung (kg) Zement Bitumen Feiner Grober gllllsion Zuschlag Zuschlag 150 285 795 889 Beispiel 2 Man unterwirft zylindrische Proben aus Zement-Bitumen-Beton der in der folgenden Tabelle II angegebenen Zusammensetzung, die in der Längsachse ein gebohrtes Loch 2 aufweisen, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, einer Durchlässigkeitsuntersuchung. Die Ergebnisse dieser Durchlässigkeitsuntersuchung sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt.
  • Tabelle II Ergehnisse der Untersuchung der Druckfestigkeit und der Durchlässigkeit (Alter: 28 Tage) Zusammen- Grober Ausbreit- Verhältnis Zement Bitumen- Feiner Grober Druck- Durchlässig-Setzung Zuschlag maß (cm) des feinen (kg) emulsion Zuschlag Zuschlag festig- keitskoeffi-Nr. Maximale Zuschlags (kg) (kg) (kg) keit zient K Abmessung (%) (kg/m3) (cm/sek) (mm) 1 25 20 49 100 265 874 903 7 8,18 x 10-10 2 25 20 47 150 285 795 889 17 6,93 x 10-10 3 25 20 45 200 305 718 871 29 9,89 x 10-10 Die für die gemäß diesem Beispiel durchgeführte Durchlässigkeitsuntersuchung verwendete Vorrichtung ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Probe 1 aus Zement-Bitumen-Beton wird unter Verwendung der oberen und unteren Dichtungen 3 auf eine mit einem Loch versehene Bodenplatte 4 aufgebracht und mit Hilfe einer eisernen Befestigungsplatte 4' sowie Schrauben 5 und Muttern 6 befestigt. Dano wird die Probe 1 in die obere Abdeckung eines Druckgefäßes eingebracht und über den Einlaß 8 wird unter Druck stehendes Wasser in das Druckgefäß 7 eingeführt. Das Wasser durchdringt die Probe 1 und läuft in einen untergestellten Meßzylinder 9, in dem sich das Wasservolumen ermitteln läßt.
  • Dann wird bei Anwendung eines Meßdruckes auf die Probe aus dem Zement-Bitumen-Beton das ausgetretene Wasservolumen gemessen und der Durchlässigkeitskoeffizient K unter Anwendung der folgenden Formel errechnet: PO, Pi : Wasserdruck an der inneren und äußeren Oberfläche der hohlen Zylinderprobe (kg/cm'), ro : Radius der Probe, ri : Radius des Innenloches, ° : Gewicht des Wassers pro Einheit, h : Höhe der Probe.
  • Beispiel 3 Wie in der Fig. 5 dargestellt bereitet man durch Betonschüttung einen massiven Körper, den man dann nach 7 Tagen mit Hilfe einer Betonschneideeinrichtung zu einem halbzylinderischen Stück 1' zerschneidet. Man überführt das Stück 1' in eine Form und bildet das andere halbzylindrische Stück 1" durch Einführen von Zement-Bitumen-Beton, wodurch man die Probe 1 mit einem Mittelloch 2 erhält. Dann führt man die Durchlässigkeitsuntersuchung durch, um den Einfluß der Verbindungsstelle zwischen den Stücken 1 und 1" zu ermitteln. Die Untersuchung läßt erkennen, daß kein Unterschied gegenüber einem entsprechenden Probestück besteht, das aus einem Stück gefertigt ist. In der folgenden Tabelle III ist die Zusammensetzung des bei der Untersuchung verwendeten Zement-Bitumen-Betons aufgeführt.
  • Tabelle III Zusammensetzung des Zement-Bitumen-Betons Grober Ausbreit- Verhältnis Zement Bitumen- Feiner Grober Zuschlag maß des feinen (kg) emulsion Zuschlag Zuschlag Maximal- (cm) Zuschlags (kg) (kg) (kg) abmessung (%) (mm) 25 20 47 150 285 795 889 Tabelle IV Ergebnisse der Durchlässigkeitsuntersuchung einer Probe aus einem Abschnitt l" mit einem Alter von 28 Tagen und einem Abschnitt 1' mit einem Alter von 35 Tagen Teil Nr. Teil Nr. 1' Verbundenes Teil Teil Nr. 1" aus Zement- allein aus den Teilen allein Bitumen-Beton Nr. 1' und 1" Durchlässigkeitskoeffizient 6,00 x 10-9 6,80 x 10-9 6,93 x 10-9 K (cm/sek) Beispiel 4 Man verwendet Proben der in Fig. 6 dargestellten Form aus Zement-Bitumen-Beton der in der Tabelle V angegebenen Zusammensetzung und beschichtet die obere Oberfläche der Probe mit einer Kunststoffolie (Viynl), um das Verdampfen des Wassers während der Durchlässigkeitsuntersuchung zu verhindern. Als Ergebnis ist festzustellen, daß ein Absinken des Wasserniveaus nicht zu beobachten ist.
  • Tabelle V Zusammensetzung der Zement-Bitumen-Betons Volumen des Hohlkörpers: 0,5 m3 Grober Zuschlag Ausbreit- Verhältnis Zement Bitumen- Feiner Grober Maximalabmessung maß des feinen (kg) emulsion Zuschlag Zuschlag (mm) (cm) Zuschlags (kg) (kg) (kg) (%) 25 20 47 150 285 795 889 Beispiel 5 Man errichtet eine in der Fig. 7 dargestellte Wand aus Zement-Bitumen-Beton der in der folgenden Tabelle VI angegebenen Zusammensetzung durch Einschütten des Zements über eine Betonrutsche in Sediment und Bentonit-Wasser. Nach einer Abbindzeit von 5 Tagen wird das Wasser auf der einen Seite abgepumpt, wobei sich zeigt, daß Wasser von der anderen Seite kaum durchsickert, so daß man eine Abdichtungswand mit guter Qualität in dem Sediment und dem Bentonit-Wasser ebenso erhalten kann wie an der Luft. Tabelle VI Zusammensetzung des Zement-Bitumen-Betons Grober Zuschlag Ausbreit- Verhältnis Zement Bitumen- Feiner Grober Maximalabmessung maß des feinen (kg) emulsion Zuschlag Zuschlag (mm) (cm) Zuschlags (kg) (kg) (kg) (%) 25 20 47 150 285 795 889 In der Fig. 7 sind die Betonrutsche mit der Bezugsziffer 14, das Sediment und das Bentonit-Wasser mit der Bezugsziffer 13, der Wassertank mit der Bezugsziffer 18 und die Sperrholzverschalung mit der Bezugsziffer 19 bezeichnet.
  • Die Fig. 8 und 9 geben bevorzugte Ausführungsformen I und II wieder, die im folgenden näher erläutert seien.
  • Ausführungsform I Wie in der Fig. 8 dargestellt ist, wird eine die Form der Wand aufweisende Grube 12 in dem Baugrund 11 eines Dammes mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden unterirdischen Ausschachteinrichtung ausgeschachtet. Beim Ausschachten wird die ausgeschachtete Grube 12 mit Sediment und Bentonit-Wasser 13 gefüllt, um ein Zusammenstürzen der Grube 12 mit der Form der Wand zu verhindern. Dann werden eine Betonrutsche 14 in die Grube 12 eingeführt und zur Bildung der Abdichtwand Zement-Bitumen-Beton 17 aus einem Betontransportlastkraftwagen über den Trichter 15 eingeschüttet.
  • Ausführungsform II Wie in der Fig. 9 dargestellt, wird durch Zementspritzen etc. in dem Baugrund 23 eine Abdichtwand 22 errichtet, worauf der obere Teil der Abdicntungswand 22 ausgeschachtet wird, um ihren oberen Abschnitt freizulegen. Dann wird nach dem Anbringen einer Verschalung 24 auf dem oberen Abschnitt der Abdichtungswand 22 Zement-Bitumen-Beton 26 durch Ein schütten in die Verschalung 24 eingebracht. Nach dem Aushärten des Zement-Bitumen-Betons 26 wird die Verschalung 26 entfernt und es werden Sand und Kies aufgeschüttet und ausreichend verdichtet.
  • Weiterhin wird nach dem Anbringen der Verschalung 24 auf dem oberen Abschnitt des ausgehärteten Zement-Bitumen-Betons 26 erneut Zement-Bitumen-Beton in die Verschalung eingeschüttet. Das Verdichten des Zement-Bitumen-Betons erfolgt mit Hilfe eines Vibrators etc.
  • Nach dem Aushärten des Zement-Bitumen-Betons entnimmt man die Verschalung und bringt Erde, Kies, Steine und Felsen 25 auf und verdichtet sie in ausreichendem Maße.
  • Erneut wird eine Verschalung auf dem ausgehärteten Zement-Bitumen-Beton angebracht und mit Zement-Bitumen-Beton gefüllt. Dann werden diese Maßnahmen wiederholt.
  • Durch Aufführen der Materialien in der angegebenen Weise errichtet man einen Steindamm, einen Erddamm oder dergleichen.
  • Weiterhin wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Kern an einem Ende oder beiden Enden des Randes in dem Baugrund des Dammes errichtet, um die Abdichtung des Dammes zu erreichen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Bau einer fugenlosen Abdichtungswand, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man eine der Form der Wand entsprechende Grube aus dem Erdboden aushebt und mit einem Zement-Bitumen-Beton aus 80 bis 250 kg/m3 Zement, 60 bis 1000 kg/m3 feinem Zuschlag, 800 bis 1200 kg/m3 grobem Zuschlag und 200 bis 400 kg/m3 einer Bitumenemulsion oder mit einem Zement-Bitumen-Mörtel aus 200 bis 800 kg/m3 Zement, 300 bis 1500 kg/m3 feinem Zuschlag und 300 bis 900 kg/m3 einer Bitumenemulsion durch Schütten oder Spritzen ausfüllt.
  2. 2. Verfahren zum Bau eines Kerns eines geschütteten Damms, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man im Kernbereich des geschütteten Damms eine Verschalung für einen Kern einer bestimmten Dicke in Bezug auf den geschütteten Damm errichtet und mit einem Zement-Bitumen-Beton aus 80 bis 250 kg/m3 Zement, 600 bis 1000 kg/m2 feinem Zuschlag, 800 bis 1200 kg/m2 grobem Zuschlag und 200 bis 400 kg/m3 einer Bitumenemulsion oder einem Zement-Bitumen-Mörtel aus 200 bis 800 kg/m3 Zement, 300 bis 1500 kg/m3 feinem Zuschlag und 300 bis 900 kg/m3 einer Bitumenemulsion durch Einschütten auffüllt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0061135A1 (de) * 1981-03-24 1982-09-29 Günther Martens KG Verwendung von Hochofen-Schlackensand beim Deichbau
EP0478830A1 (de) * 1989-06-13 1992-04-08 Philipp Holzmann AG Abdichtungsbauwerk aus einer vertikalen Schlitzwand mit einer darin eingebrachten Dichtwandmasse

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