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Verfahren zum Bau von fugenlosen Abdichtungs-
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wänden und Kernen von geschütteten Dämmen.
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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.
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In den vergangenen Jahren ist eine Vielzahl von geschütteten Erddämmen
und Steindämmen gebaut worden.
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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.
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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.
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Hierdurch läßt sich jedoch keine ununterbrochene Schicht zur Abschirmung
des Wassers ausbilden.
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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.
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Im ersteren Fall ist es schwierig, Lecks an den Verbindungsstellen
zwischen den Spunden zu vermeiden, während das letztere Verfahren sehr kostspielig
ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bau oder zur Errichtung
eines wasserabschirmenden Kerns für geschüttete Dämme, wie Erddämme oder Steindämme.
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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.
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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.
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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.
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Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der weiteren Beschreibung, in der auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Vorzugsweise verwendet man jedoch von den oben erwähnten Bitumenemulsionen
einen emulgierten Asphalt oder eine Emulsion eines ein Elastomeres enthaltenden
Asphalt.
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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.
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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.
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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.
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Das Verhältnis der Materialien der genannten Zusammensetzungen beeinfluß
die Haltbarkeit der gebildeten Abdichtungswand, insbesondere was die Stabilität
bzw.
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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.
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Auch die Menge der verwendeten Emulsion ist von Bedeutung. Wenn man
weniger als 200kg/m3 der Bitumenemulsion verwendet, so ergibt sich keine ausreichende
Elastizität.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bezüglich des Kerns für geschüttete Dämme ergeben sich erfindungsgemäß
folgende Vorteile: 1. Vereinfachung der Ausführung der Arbeiten.
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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.
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2. Erzielung der Elastizität des Kerns durch Veränderung der Zusammensetzung.
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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.
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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.
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4. Der fertiggestellte Kern stellt eine Abdichtungswand guter Qualität
dar, da der Durchlässigkeitskoeffizient des Kerns geringer ist als der von Zementbeton.
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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.
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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Fig. 8 und 9 geben bevorzugte Ausführungsformen I und II wieder,
die im folgenden näher erläutert seien.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Erneut wird eine Verschalung auf dem ausgehärteten Zement-Bitumen-Beton
angebracht und mit Zement-Bitumen-Beton gefüllt. Dann werden diese Maßnahmen wiederholt.
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Durch Aufführen der Materialien in der angegebenen Weise errichtet
man einen Steindamm, einen Erddamm oder dergleichen.
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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.