DE2951198A1

DE2951198A1 - Castable mass contg. cement mortar - plus emulsion mixt. contg. surfactants, bitumen, emulsifiers, paraffin wax and water

Info

Publication number: DE2951198A1
Application number: DE19792951198
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: BODEN und GEWAESSERSCHUTZ GmbH
Current assignee: BODEN und GEWAESSERSCHUTZ GmbH
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1981-06-25

Abstract

The emulsion mixt. contains 5-10, esp. 7% anionically stable surfactants; 40-60, esp. 50% bitumen; 30-50, esp. 40% water; 1-4, esp. 2% emulsifiers; and 0.5-2, esp. 1% paraffin wax. The aggregates added to the cement mortar pref. have a grain size below 7 mm, esp. max. 2 mm; and the castable mass pref. contains fibres, esp. asbestos- or glass- fibres. Pref. 6-9, esp. 7% of the emulsion mixt. is added to the cement mortar; and the castable mass may also contain foamants, or foam retardants. The pref. plant consists of a pump used to deliver the castable mass through a pipe with a constriction at its outlet end. For example, in the reinforcement or building of banks or dams for rivers or lakes, where the gaps between stone or slag blocks are filled with the castable mass. The castable mass involves lower labour costs than conventional bitumen mixts., and sets without shrinkage; it is impermeable to water and insensitive to frost.

Description

Verguß- und Verbindungsmasse aus Zementmörtel Grouting and bonding compound made from cement mortar

und einer Mischemulsion Die Erfindung betrifft eine Verguß- und Verbindungsmasse, bestehend aus Zementmörtel und einer Mischemulsion. and a mixed emulsion The invention relates to a casting and connecting compound, consisting of cement mortar and a mixed emulsion.

Deckwerke von Uferbefestigungen und Seedeichen werden blicherweise dadurch hergestellt, daß Natursteine, beispielsweise Granit- oder Basaltblöcke, Betonblöcke oder Blöcke aus Kupferschlacke oder anderen Industrieschlacken mit viereckigem oder mehreckigem Querschnitt aufgeschichtet und die Fugen zwischen den einzelnen Blöcken mit Bitumenvergußmassen vergossen werden. Bitumen ist heute ein immer knapper werdender Rohstoff, der zudem zu seiner Herstellung, Aufbereitung und Verarbeitung viel Energie benötigt. Um Bitumen und Bitumenvergußmassen fließfähig zu halten, müssen diese ständig erhitzt werden. Eine zur Verarbeitung geeignete Viskosität haben Bitumenvergußmassen erst bei Temperaturen 0 um 200 C.Revetments of bank fortifications and sea dikes are usually used produced by the fact that natural stones, for example granite or basalt blocks, Concrete blocks or blocks made of copper slag or other industrial slag with a square or polygonal cross-section and the joints between each Blocks are cast with bitumen casting compounds. Bitumen is an always today scarcer nascent raw material, which is also used for its manufacture, preparation and processing requires a lot of energy. To keep bitumen and bitumen grouting compounds flowing, these must be constantly heated. A viscosity suitable for processing Bitumen grouting compounds only have a temperature of 0 to 200 C.

Abgesehen von dem hohen Energiebedarf bei der Aufbereitung und Verarbeitung lassen sich Bitumenvergußmassen schlecht einbuen. Denn üblicherweise müssen die Bitumenvergußmassen aus den diese erhitzenden Kochern in Eimer oder andere kleinere Behälter umgefüllt und in diesen zu den Vergußstellen getragen werden. Unter erheblichem Aufwand ist es auch möglich, Bitumenvergußmassen durch Rohre oder Schläuche zu den Vergußstellen zu pumpen, wobei es jedoch erforderlich ist, die die Bitumenvergußmassen führenden Leitungen zu beheizen, um diese flieB-fähig zu erhalten.Apart from the high energy requirements for preparation and processing bitumen grouting compounds are difficult to cast in. Because usually they have to Bitumen potting compounds from the cookers that heat them in buckets or other smaller ones Container are transferred and carried in these to the casting points. Under considerable It is also possible to use bitumen grouting compounds through pipes or hoses To pump casting points, but it is necessary that the bitumen grouting to heat the leading pipes in order to keep them free-flowing.

Auch im vergossenen Zustand weisen die Bitumenvergußmassen zahlreiche Nachteile auf. Eine charakteristische Eigenschaft des Bitumens ist, daß es bei allen Temperaturen zum Fließen neigt. Dieser kalte Fluß" kann zwar in heißen Sommern ein gewisser Vorteil sein, weil sich saubere Risse von selbst wieder schließen. Dieser Selbstheilungsprozeß kommt jedoch selten zum tragen, da die Risse im allgemeinen schnell verschmutzen, so daß deren Schließen unmöglich ist. Meist ist der "kalte Fluß" von Nachteil, da das Bitumen aus den oberen Fugen nach unten abfließt. Die Folge ist, daß die Fugen zunehmend tiefer werden und ein neuer Verguß erforderlich wird.Even when cast, the bitumen casting compounds have numerous Disadvantages on. A characteristic of bitumen is that it is common to all Temperatures tend to flow. This "cold river" can indeed turn into hot summers be a certain advantage, because clean cracks close by themselves. This However, the self-healing process rarely comes to fruition, since the cracks in general quickly get dirty so that it is impossible to close them. Usually the "cold one." Flow "disadvantageous, since the bitumen flows down from the upper joints The result is that the joints become increasingly deeper and a new grouting is required will.

Bei tiefen Temperaturen ist Bitumen spröde und neigt zum Springen. Es kann also beim Auftreten von Stößen oder sonstigen Belastungen splittern.At low temperatures, bitumen is brittle and tends to crack. It can therefore splinter when impacts or other loads occur.

Aufgrund seiner Fließeigenschaften vermag eine Bitumenvergußmasse keinen dauerhaften Druck aufzunehmen. Bitumen ist weiterhin sehr wuchsempfindlich. Algen können in das Bitumen eindringen und dieses stark angreifen.A bitumen grouting compound is capable of its flow properties not to take permanent pressure. Bitumen is still very sensitive to growth. Algae can penetrate the bitumen and severely attack it.

Mit Bitumenvergußmassen lassen sich bei feuchten Oberflächen des Gesteins keine ausreichenden Hafteigenschaften erzielen.Bitumen grouting compounds can be used on damp rock surfaces do not achieve adequate adhesive properties.

Schließlich schrumpfen Bitumenvergußmassen bei ihrer Abkühlung von 2000C auf 200C um etwa 8 - 10%. Diese Volumenverminderung kann zu Einbuchtungen der Oberfläche, Abrissen von dem Gestein oder zur Hohlraumbildung im Innern des Vergusses führen.Finally, bitumen potting compounds shrink as they cool down from 2000C to 200C by about 8 - 10%. This reduction in volume can lead to indentations the surface, demolition from the rock or the formation of cavities inside the Lead potting.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vergußmasse zu schaffen, die die Nachteile der Bitumenvergußmasse nicht aufweist.The object of the invention is to create a potting compound that Disadvantages of the bitumen grouting compound does not have.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vergußmasse der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Mischemulsion 5 - 10% Tenside, anionisch stabil, 40 - 60% Bitumen, 30 - 50% Wasser, 1 - 4 % Emulgatoren und 0,5 - 2% Paraffin enthält.According to the invention, this object is achieved in the case of a casting compound specified type solved in that the mixed emulsion 5 - 10% surfactants, anionic stable, 40 - 60% bitumen, 30 - 50% water, 1 - 4% emulsifiers and 0.5 - 2% paraffin contains.

Bei den Tensiden handelt es sich um Substanzen mit grenzflächenaktiven Eigenschaften, die in der erfindungsgemäßen Mischung als Dispergier- und Flotationsmittel wirken. Als Tenside können beispielsweise in der erfindungsgemäßen Mischung Alkylbenzol-Sulfonate oder Fettalkoholsulfate verwendet werden. Die Bitumenkomponente kann aus Bitumen B80 bestehen. Paraffin dient in der erfindungsgemäßen Mischung als Haftverbesserer.The surfactants are substances with surface-active substances Properties that are used in the mixture according to the invention as a dispersant and flotation agent works. As surfactants, for example, alkylbenzene sulfonates can be used in the mixture according to the invention or fatty alcohol sulfates can be used. The bitumen component can be made from bitumen B80 exist. Paraffin serves as an adhesion promoter in the mixture according to the invention.

Der Biegeweg bei der erfindungsgemäßen Vergußmasse ist größer als bei Zementbeton. Durch den Zusatz der Mischemulsion wird eine Hydrophobierung des Materials erreicht, die jedoch erst eintritt, wenn die Vergußmasse einmal durchgetrocknet ist. Die Klebkraft der erfindungsgemäßen Vergußmasse wird durch die Emulgatoren verbessert. Die Tenside bewirken aufgrund ihrer oberflächenaktiven Eigenschaften eine bessere Benetzung der Oberfläche des Gesteins, so daß auch nicht ganz saubere Zuschlagstoffe besser benetzt werden.The bending path in the casting compound according to the invention is greater than in cement concrete. The addition of the mixed emulsion makes the Material reached, but only occurs when the potting compound has dried through is. The adhesive strength of the casting compound according to the invention is increased by the emulsifiers improved. The surfactants effect due to their surface-active Properties better wetting of the surface of the rock, so that too very clean aggregates are better wetted.

Der Anteil der Mischemulsion an der erfindungsgemäßen Vergußmasse beträgt, bezogen auf den Zementmörtelanteil, vorzugsweise 7 - 9%. Die Hydrophobierung der erfindungsgemäßen Vergußmasse erreicht bei einer Zugabe von 8% Emulsion höchste Werte ohne Festigkeitsabfall. Wird zuviel Emulsion zugegeben, geht die Zementbindung in eine Bitumenbindung über. Beste Eigenschaften ergeben sich bei einer Zugabe von 7% Emulsion.The proportion of the mixed emulsion in the casting compound according to the invention is, based on the cement mortar content, preferably 7-9%. The waterproofing the sealing compound according to the invention achieves the highest with an addition of 8% emulsion Values without loss of strength. If too much emulsion is added, the cement will bond into a bitumen bond. The best properties are obtained by adding 7% emulsion.

Die Abbindezeit der erfindungsgemäßen Vergußmasse ist abhängig von dem Zementgehalt, der Luftfeuchtigkeit und dem Wasser-Zement-Faktor. Die Emulsion wirkt sich verzögernd auf die Abbindung aus. Die normale Durchhärtezeit beträgt 28 Tage wie bei einem normalen Beton.The setting time of the potting compound according to the invention depends on the cement content, the humidity and the water-cement factor. The emulsion has a retarding effect on setting. The normal curing time is 28 days as with normal concrete.

Die erfindungsgemäße Vergußmasse bindet ohne Volumenverlust ab, so daß Schwundrisse nach dem Einsetzen der Zementbindung nicht mehr möglich sind. Der Wasser-Zement-Faktor ist durch die Zugabe der Emulsion verbesserbar.The casting compound according to the invention sets without loss of volume, see above that shrinkage cracks are no longer possible after the cement bond has started. Of the The water-cement factor can be improved by adding the emulsion.

Die erfindungsgemäße Vergußmasse ist im ausgehärteten Zustand frostunempfindlich, da Wasser nicht eindringen kann.The potting compound according to the invention is insensitive to frost in the hardened state, because water cannot penetrate.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vergußmasse resistent gegen Benzin. Dieses vermag lediglich an der Oberfläche des Vergusses vorhandenes Bitumen aufzulösen. Die erfindungsgemäße Vergußmasse kann auch unter Wasser, selbst in großen Tiefen, eingebaut werden, wobei Versuche ergeben haben, daß sich beim Unterwassereinbau größere Festigkeiten ergeben als beim Freilufteinbau.Furthermore, the casting compound according to the invention is resistant to gasoline. This is only able to dissolve bitumen present on the surface of the grout. The casting compound according to the invention can also be used under water, even at great depths, be installed, tests have shown that underwater installation result in greater strength than with outdoor installation.

Die erfindungsgemäße Vergußmasse zeichnet sich durch eine hohe Abriebfestigkeit aus, was gegenüber dem Wellenschlag und dem Sandschliff von Bedeutung ist. Sie besitzt zäh-elastische Eigenschaften, die ihr eine hohe Schlagfestigkeit verleihen. Die Schlagfestigkeit und Druckfestigkeit der Vergußmasse sind wegen der auftretenden Temperatur spannungen und der punktförmigen Belastungen, die durch Eisgang und durch die See aufgeworfenes Gestein entstehen können, von besonderer Bedeutung.The potting compound according to the invention is characterized by high abrasion resistance from what is important compared to the wave run and the sand grinding. she owns tough-elastic properties that give it high impact resistance. the Impact resistance and compressive strength of the potting compound are due to the occurring Temperature tensions and the point loads caused by ice drift and through rocks thrown up in the sea can form, of particular importance.

Selbst wenn die erfindungsgemäße Vergußmasse im geringen Ausmaß abgerieben werden sollte, verhalten sich die abgeriebenen Partikel völlig neutral. Sie vermögen daher zu keiner Verschmutzung oder Störung zu führen.Even if the potting compound according to the invention has rubbed off to a small extent should be, the abraded particles behave completely neutrally. You can therefore not to lead to pollution or disturbance.

Abgesehen davon, daß die erfindungsgemäße Vergußmasse erhöhte Druck- und Zugspannungen, die durch Temperaturschwankungen entstehen, aufzunehmen vermag, besitzt sie einen "Chamäleon-Effekt". Denn die Vergußmasse nimmt im trockenen Zustand eine hellgraue Färbung an, so daß die Wärmestrahlung reflektiert wird und das Material weniger Wärme aufnimmt. Im feuchten Zustand ist die erfindungsgemäße Vergußmasse dunkelbraun, so daß die Wärmestrahlung stärker absorbiert wird. Die Vergußmasse paßt sich damit weitgehend den Witterungsbedingungen an, wodurch deren Temperaturaufnahme weitgehend vergleichmäßigt wird.Apart from the fact that the sealing compound according to the invention increased pressure and is able to absorb tensile stresses caused by temperature fluctuations, it has a "chameleon effect". Because the casting compound takes in the dry state a light gray color, so that the thermal radiation is reflected and the material absorbs less heat. The potting compound according to the invention is in the moist state dark brown, so that the thermal radiation is more strongly absorbed. The potting compound thus largely adapts to the weather conditions, whereby their temperature absorption is largely evened out.

Die ohnehin schon gute Zug- und Reißfestigkeit der erfindungsgemäßen Vergußmasse kann weiter dadurch erhöht werden, daß dieser Faserstoffe, wie beispielsweise Asbestfasern oder Glasfasern, zugesetzt werden. Durch einen derartigen Zuschlag werden auch die Biegezugwerte weiter verbessert, weil dieser das Material armiert.The already good tensile and tear strength of the invention Potting compound can be further increased by the fact that this fibrous material, such as Asbestos fibers or glass fibers. With such a surcharge the flexural tensile values are also further improved because this reinforces the material.

Die erfindungsgemäße Mischemulsion neigt zur Schaumbildung, die zur Einsparung von Vergußmasse von Vorteil ist. Bei der Herstellung von Deckwerken wird desto mehr Vergußmasse benötigt, je höher die Gesteinsblöcke und je voluminöser die Fugen sind.The mixed emulsion according to the invention tends to foam, which leads to Saving of potting compound is an advantage. In the manufacture of revetments is used the more potting compound required, the higher the stone blocks and the more voluminous the joints are.

Die eine Schaumbildung begünstigenden Tenside können daher so eingestellt werden, daß die Vergußmasse mehr oder weniger schäumt und aufgrund ihrer aufgeschäumten Konsistenz in ihrem Volumen vergrößert ist. Trotz der Aufschäumung der Vergußmasse tritt kein nachteiliger Festigkeitsverlust ein. Auf diese Weise lassen sich starke Deckwerke in wirtschaftlicher Weise vergießen, da die Vergußmasse eine ausreichende Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit aufweist, so daß es in aufgeschäumter Weise vergossen werden kann. Da dieselbe Menge der Vergußmasse in den Fugen auf eine größere Höhe verteilt wird, wird eine bessere Biegezugfestigkeit wegen der längeren Hebelarme bei der Verklammerung der Gesteinsblöcke erreicht.The surfactants that promote foam formation can therefore be adjusted in this way be that the potting compound foams more or less and due to their foamed Consistency is increased in volume. Despite the foaming of the potting compound there is no disadvantageous loss of strength. This way you can be strong Pour revetments in an economical way, since the potting compound is sufficient Has flexural strength and compressive strength, so that it is in a foamed manner can be shed. Because the same amount of potting compound in the joints on a larger one Height is distributed, there will be better flexural strength because of the longer lever arms reached when the rock blocks are braced.

Die erfindungsgemäße Vergußmasse läßt sich nicht nur zur Verklammerung von Deckwerken verwenden, sondern auch zur Dichtung von Schleusenkammern, zur Stabilisierung von Fluß- und Kanalsohlen sowie Ufern unterhalb der Wasserlinie. Weiterhin ist sie für Abdichtungen von Baugruben beim Grundbau, Fugenvergüssen von Pflastersteinen und Randbefestigungen im Straßenbau geeignet.The casting compound according to the invention can not only be used for clamping of revetments, but also to seal lock chambers, for stabilization of river and canal beds and banks below the waterline. Furthermore she is for sealing construction pits in foundation construction, joint grouting of paving stones and edge fastenings in road construction.

Das Hauptanwendungsgebiet ist jedoch das Vergießen und Verklammern von Deckwerken im Deichbau und bei Uferbefestigungen.However, the main area of application is potting and clamping of revetments in dike construction and bank reinforcements.

Die erfindungsgemäße Vergußmasse ist zwar gegenwärtig noch nicht billiger als Bitumen, ihr Einbau ist jedoch weniger lohnintensiv, so daß ihr e Verwendung wirtschaftlicher ist, weil der Lohnfaktor geringer ist.The potting compound according to the invention is currently not yet cheaper than bitumen, but its installation is less labor intensive, so its e use is more economical because the wage factor is lower.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vergußmasse wird zunächst Sand oder Zuschlagstoffe, Zement und Wasser in den Mischer eingegeben. Aus diesen Komponenten wird ein homogener Zementmörtel gemischt. Anschließend wird die Mischemulsion zugesetzt und gleichmäßig mit dem Zementmörtel durchmischt. Von dem Zeitpunkt der Fertigstellung des Gemisches an bis zum Einbau muß die Vergußmasse ständig in Bewegung gehalten werden, um eine Entmischung der kolloidalen Vergußmasse zu vermeiden.To produce the casting compound according to the invention, sand is first used or aggregates, cement and water in the mixer entered. A homogeneous cement mortar is mixed from these components. Then will the mixed emulsion is added and mixed evenly with the cement mortar. from The casting compound must be used from the time the mixture is completed until it is installed be kept in constant motion in order to separate the colloidal potting compound to avoid.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mit geringem Aufwand erstell- und betreibbare Einrichtung zum Vergießen der erfindungsgemäßen kolloidalen Vergußmasse zu schaffen.Another object of the invention is therefore to provide one with little Expenditure can be created and operated device for potting the inventive to create colloidal potting compound.

Eine Vorrichtung zum Vergießen der erfindungsgemäßen Vergußmasse mit einer Pumpe und Saug- und Druckleitungen zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Förderleitung bzw.A device for potting the potting compound according to the invention with a pump and suction and pressure lines is characterized according to the invention by that the delivery line or

-leitungen im Bereich ihrer Austrittsöffnungen einen verengten Querschnitt aufweisen. Die erfindungsgemäße Vergußmasse läßt sich grundsätzlich mit den gleichen Maschinen und Vorrichtungen einbauen wie üblicher Beton. Um jedoch zu verhindern, daß die Vergußmasse aus dem senkrechten Fallrohr üblicher Betonpumpen mit erhöhter Geschwindigkeit austritt, so daß die Materialsäule abreißen und Luft eintreten kann oder Unterdrücke auftreten können, die die Homogenität des Gemisches zerstören und zu Entmischungen führen können, wird ein verengter Austrittsquerschnitt vorgesehen, der eine Drosselung bewirkt, aufgrund derer ein Mindestdruck in der geförderten Vergußmassensäule aufrechterhalten bleibt. Dadurch wird die Homogenität der erfindungsgemäßen Vergußmasse, die wegen ihrer kolloidalen Eigenschaften gegenüber Entmischungen sehr empfindlich ist, beibehalten. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung sicherstellt, daß die kolloidale Struktur der Vergußmasse aufrechterhdten bleibt, sind die Zuschlagstoffe auch während ihres Vergusses in gleicher Weise mit Bindemittel und bituminöser Emulsion umhüllt wie bei der Mischung der Vergußmasse während ihrer Herstellung.lines have a narrowed cross section in the area of their outlet openings exhibit. The casting compound according to the invention can basically be used with the same Install machines and devices like normal concrete. However, to prevent that the casting compound from the vertical downpipe of conventional concrete pumps with increased Speed escapes, so that the column of material tear off and air can enter or negative pressures can occur which destroy the homogeneity of the mixture and can lead to segregation, a narrowed outlet cross-section is provided, which causes a throttling, due to which a minimum pressure in the conveyed Potting compound column is maintained. This increases the homogeneity of the inventive Potting compound, which because of its colloidal properties against segregation very much is sensitive, maintained. Since the device according to the invention ensures The additives are responsible for maintaining the colloidal structure of the casting compound also during their grouting in the same way with binder and bituminous emulsion enveloped as in the mixing of the potting compound during its manufacture.

Der die Förderleitung im Austrittsbereich drosselnde Querschnitt wird nach der Art der Zusammensetzung des Gemisches variiert.The cross section that throttles the delivery line in the outlet area is varies according to the nature of the composition of the mixture.

Claims

Grouting and bonding compound made from cement mortar and a mixed emulsion Claims j. Grouting and bonding compound, consisting of cement mortar; and a mixed emulsion, characterized in that the mixed emulsion 5 - 10% surfactants, anionically stable, 40 - 60% bitumen, 30 - 50% water, 1 - 4% emulsifiers and 0.5 - Contains 2% paraffin.

2. casting and connecting compound according to claim 1, characterized in that that the mixed emulsion 7% surfactants, anionically stable, 50% bitumen, Contains 40% water, 2% emulsifiers and 1% paraffin.

3. casting and connecting compound according to claim 1 or 2, characterized in that that the aggregates to the cement mortar have a grain size that is smaller than 7mm, is preferably less than or equal to 2 mm.

4. potting and connecting compound according to one of claims 1 to 3, characterized in that these fibers, preferably asbestos or glass fibers, can be added.

5. casting and connecting compound according to one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of the mixed emulsion in the cement mortar 6 - 9%, preferably 7%.

6. potting and connecting compound according to one of claims 1 to 5, characterized in that this plasticizer or foam inhibitor are added.

7. Device for potting the potting and bonding compound according to one of claims 1 to 6 with a pump and consisting of suction and pressure lines Delivery lines, characterized in that the delivery line in the area of its Outlet opening has a narrowed cross section.