DE3908628C2 - - Google Patents

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DE3908628C2
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Manfred Dr.-Ing. 5305 Alfter De Braun
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/001—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing unburned clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0608—Dry ready-made mixtures, e.g. mortars at which only water or a water solution has to be added before use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Herstellung künstlich erzeugter mineralischer Schichten mit möglichst geringer Durchlässigkeit für Flüssigkeiten, ins­ besondere Wasser, ist in besonderem Maße in Zukunft zum Schutz der Gewässer nötig.
Wegen des guten und dauerhaften Charakters haben sich zur mineralischen Abdichtung Tone, insbesondere Tone mit hohem Tonmineralgehalt der Gruppen Kaolinit, Illit und Montmorillonit bewährt.
Die Errichtung dieser Schichten kann erfolgen durch Verwendung von Ton in kleinstückiger Form mit einer Kantenlänge von z. B. bis 200 mm (vgl. z. B. "TIS" 4/85, 216). Bekannt ist die Her­ stellung und Anwendung von Tonkugeln, Ton-Pellets oder Ton- Granulaten, ebenfalls die Herstellung und Verwendung sogenannter Schülpen, welche auf sogenannten Glatt-Walzenpressen ohne Form­ mulden hergestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zum Herstellen von Formlingen aus Ton für die Einrichtung von abdichtenden Sperrschichten anzugeben, mit dem Formlinge mit hoher Dichte und hoher Festigkeit herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach dem Anspruch 1 gelöst.
Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung sind:
  • - Trockene Tonmehle können direkt ohne Wasserzugabe brikettiert werden.
  • - Vor der Brikettierung können Tonmehlmischungen her­ gestellt werden mit besonders günstigen Eigenschaften bei der späteren Anwendung.
  • - Vor der Brikettierung können hydraulische, chemische und/oder mineralische Zusätze beigemengt werden, deren Eigenschaften sich bei der Anwendung entfalten.
  • - Die starke Verdichtung in Walzenpressen mit Form­ mulden führt zu Formlingen mit hoher Kornrohdichte und hoher Kornfestigkeit.
  • - Mit der Verdichtung in Walzenpressen mit Formmulden kann eine Texturierung des plättchenförmigen Ton­ minerals (Ausrichtung) erfolgen, welche die techno­ logischen Eigenschaften günstig beeinflussen kann.
  • - Die hergestellten Formlinge (Briketts) können, gege­ benenfalls nach Absiebung des anfallenden Feinanteiles beim Pressen, direkt verarbeitet werden.
  • - Luftdicht abgepackte Formlinge (Briketts) haben eine lange Lagerfähigkeit vor der Verarbeitung.
  • - Die Verarbeitung erfolgt durch Schütten in bereits vorliegende wassergefüllte Räume. Die Briketts quellen im Wasser auf, d. h. sie dispergieren in feindispersen Zustand und bilden eine dichtende Sperrschicht.
  • - Die Verarbeitung erfolgt alternativ durch Schütten in trockene Räume und anschließendes Übergießen mit Wasser. Danach erfolgt die gleiche Reaktion wie beim Schütten in Wasser.
  • - Die Zugabe hydraulischer Bindemittel, wie Zement, kann die Verfestigung nach Wasserzugabe und Abbinden steigern.
  • - Die Zugabe chemischer Bindemittel, wie Wasserglas, kann die Konsistenz nach der Wasserzugabe verbessern.
  • - Die Zugabe mineralischer Komponenten, wie Basaltstaub, kann die Festigkeit insbesondere zusammen mit hydrau­ lischen und chemischen Zusätzen steigern.
Beispiel 1
Reines Tonmehl aus Witterschlicker Blauton konnte mit gu­ ter Maßgenauigkeit auf Walzenpressen mit Formmulden zu kissenförmigen Briketts, Querschnitt 16 mm × 16 mm, Höhe 6 mm, Gewicht 2,2 g verdichtet werden. Die Kornrohdichte lag zwischen 2,3 und 2,5 g/cm3. Nach Übergießen der Bri­ kettschüttung mit Wasser zeigt sich oft eine erwünschte Quellverzögerung infolge hoher Verdichtung von 10 bis 30 min und danach das ebenfalls oft erwünschte Dehnen nach der Quellung mit einer Volumenexpansion der Schüttung um 10 bis 20%.
Beispiel 2
Bezüglich der Brikettierbarkeit von reinem Bentonitmehl, d. h. aktiviertem Na-Bentonit, ergaben sich gleiche Resul­ tate wie für Blauton, jedoch auf Grund der anderen minera­ logischen Zusammensetzung eine Volumenexpansion der Schütt­ ung nach Wasserzugabe von 60% bis 100%.
Beispiel 3
Der Zusatz von 20% Portlandzement zu 80% Blauton be­ einflußte Brikettierbarkeit und Quellung nicht wesent­ lich, führte jedoch erwartungsgemäß zu einer hydraulischen Verfestigung nach der Quellung.
Beispiel 4
Der Zusatz von 10% Na-Wasserglas zu 90% Blauton be­ einflußte Brikettierbarkeit und Quellung nicht wesent­ lich, führte jedoch zu starkem zusätzlichen Ansteifen nach der Quellung.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus Tonmehl mit gegebenenfalls Zusätzen, die zur Errichtung von abdichten­ den Sperrschichten dienen, bei dem die Formlinge mit eier- oder kissenförmiger, insbesondere brikettförmiger Gestalt auf Walzenpressen mit Formmulden mit einer Kantenlänge der Grundfläche von 6 mm bis 40 mm und einer Höhe von 6 mm bis 40 mm geformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial einer Sorte Tonmehl, z. B. Blauton- oder Ben­ tonitmehl, mit einer Feuchte von 0 bis 14% und einer Kör­ nung von 0 bis 2 mm verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge verschiedener Sorten Tonmehl, z. B. Blautonmehl und Bentonitmehl, verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Tonmehl hydraulische Bindemittel in Form von Zement zugesetzt werden in der Menge von 2 bis 40 Gew.-%.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Tonmehl chemische Bindemittel in Form von Wasserglas zugesetzt werden in der Menge von 0,2 bis 20 Gew.-%.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Tonmehl als Füller Steinstäube in Form von Basaltstaub zugesetzt werden in der Menge von 5 bis 50 Gew.-%.
7. Verwendung der mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Formlinge im Bergbau zur Schachtver­ füllung.
8. Verwendung der mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Formlinge im Brunnenbau und der Bohr­ technik.
9. Verwendung der mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Formlinge im Deponiewesen.
10. Verwendung der mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Formlinge zur Errichtung von künst­ lichen Gewässern und Feuchtbiotopen.
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