DE4304425A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer abdichtenden Masse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer abdichtenden Masse

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DE4304425A1 DE19934304425 DE4304425A DE4304425A1 DE 4304425 A1 DE4304425 A1 DE 4304425A1 DE 19934304425 DE19934304425 DE 19934304425 DE 4304425 A DE4304425 A DE 4304425A DE 4304425 A1 DE4304425 A1 DE 4304425A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C3/00—Apparatus or methods for mixing clay with other substances
    • 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
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer den Boden gegen Wasser abdichtenden Masse aus einem Gemisch aus einem Tonmineralpulver mit einem aufbereitetem Bodenmaterial und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Gattungsgemäße Bodenabdichtungen werden bisher dadurch hergestellt, daß mehrfach wiederholt auf die Oberfläche der Bodenschicht Tonmineralpulver aufgestreut und anschließend eingefräst und schließlich verdichtet wird.
Eine andere bekannte Verfahrensweise zur Herstellung einer den Boden gegen Wasser abdichtenden Masse aus einem Gemisch aus einem Tonmineralpulver mit einem aufbereitetem Bodenmaterial besteht darin, das Bodenmaterial und das Tonmineralpulver chargenweise in einem Behälter zu vermischen. Bodenabdichtungen werden bei künstlich angelegten Gewässern, in Feuchtgebieten, bei Deponien oder Kompostierungsanlagen und dergleichen benötigt.
Es ist im allgemeinen erwünscht Bodenmaterial aus dem anstehenden Boden zur Herstellung der Abdichtung einzusetzen, um die Transportkosten für das Material möglichst gering zu halten.
Insbesondere wenn das Tonmineralpulver an Ort und Stelle in den Boden eingefräst wird, ist dieses Verfahren in hohem Maße vom Wetter abhängig, denn bei Regenwetter verschlammt das Tonmineralpulver und läßt sich nicht mehr ordnungsgemäß in den Boden einarbeiten.
Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer den Boden gegen Wasser abdichtenden Masse aus einem Gemisch aus einem Tonmineralpulver mit einem aufbereitetem Bodenmaterial, vorzugsweise aus dem anstehenden Boden, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit dem es gelingt, das Gemisch in homogener Verteilung zu erhalten, das dann problemlos und weitgehend unabhängig vom Wetter auf den abzudichtenden Boden aufgebracht und dort verdichtet werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das gegebenenfalls gebrochene Bodenmaterial auf Siebe gegeben und die Siebfraktion mit einer Korngröße von bis zu 30 mm abgetrennt und mittels eines Förderorgans über einen Zwischenbehälter in abgemessener Menge zu einer Zugabestelle für das Tonmineralpulver transportiert wird, an der eine abgemessene Menge Tonmineralpulver der Siebfraktion des Bodenmaterials zugemischt wird und in eine Intensiv - Mischstrecke weitertransportiert und dort homogenisiert und das fertige Gemisch ausgeworfen wird, wobei der gewünschte Wassergehalt eingestellt wurde.
In Ausgestaltung der Erfindung wird für das Gemisch eine Siebfraktion mit einer Korngröße von bis zu 10 mm, vorzugsweise mit einer Korngröße von bis zu 5 mm, abgetrennt.
Geringe Durchlässigkeitsbeiwerte Kf und damit hervorragende Abdichtungen werden erzielt, wenn als Tonmineralpulver ein Bentonitpulver eingesetzt wird. Besonders bevorzugt sind dabei Bentonitpulver aus quellfähigem Bentonit, insbesondere aus quellfähigem, aktiviertem Bentonit. Dabei haben sich quellfähige Bentonite vom Montmorillonittyp und vom Vermiculittyp besonders bewährt. Bentonite lassen sich häufig nur schlecht mit Bodenmaterial mischen. Bentonite neigen beispielsweise bei der Verwendung von Trommelmischern, wie auch bei anderen rotierenden Mischern zur Separation, so daß mit diesen Mischern im allgemeinen keine homogene Mischung erreicht wird. Auch die erfindungsgemäß eingesetzten Intensivmischer können bei bestimmten Bodenarten Mischprobleme verursachen. Gemische aus quellfähigem Bentonit mit Kaolinmineralien beeinflussen die Verdichtungsfähigkeit des Gemisches aus Bodenmaterial und Tonmineralpulver günstig und erhöhen die Mischbarkeit und können deshalb oftmals die genannten Schwierigkeiten überwinden.
Eine andere Möglichkeit, die Schwierigkeiten beim Mischen zu überwinden, besteht darin, daß das Tonmineralpulver vor der Zugabestelle mit einem gesiebten Bodenmaterial einer Korngröße von weniger als 5 mm im Gewichtsverhältnis 1 : 1 bis 1 : 5 gemischt wird.
In Ausgestaltung der Erfindung wird der Anteil an Tonmineralpulver zwischen 1 und 6 Gew.-% eingestellt.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen Aufgabebunker (1) mit einem Grobsieb (2), und seitlich angeordnete Schüttelsiebe (3), einen Zwischenbehälter (4) für das gesiebte Bodenmaterial, einen Tonmineralpulver-Vorratsbunker (5), eine an der Zugabestelle angeordnete Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver, gegebenenfalls das Tonmineralpulvergemisch, ein Förderorgan (7), eine Wasserzugabeeinrichtung (8), einen Intensivdurchlaufmischer (9) und eine Austrageinrichtung (10) auf einem Rahmen (11) montiert enthält.
Der Aufgabebunker (1) ist in Ausgestaltung der Erfindung mit einem Rüttelsieb (2) zum Absieben von Bodenmaterial einer Korngröße von mehr als 100 mm versehen. Dieses Grobmaterial wird seitlich beispielsweise auf einer Rutsche abgeführt und kann später bei der Abdeckschicht Verwendung finden. Diese Vorsiebung erhöht die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die unterhalb des Tonmineralpulvervorratsbunkers (5) angeordnete Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver ist in Ausgestaltung der Erfindung eine Dosierschnecke.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver ein Zellraddosierer.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver ein Trichter mit einem regelbaren Schieber und ein Stollentransportband.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver eine Schwingförderrinne.
Eine besonders leistungsfähige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, daß unterhalb des Zwischenbehälters (4) für das gesiebte Bodenmaterial, bis zum Intensivdurchlaufmischer (9) und zur Austrageinrichtung (10) als Förderorgan (7) ein Transportband angeordnet ist.
Eine andere ebenfalls leistungsfähige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, daß unterhalb des Zwischenbehälters (4) für das gesiebte Bodenmaterial als Förderorgan (7) eine in den Intensivdurchlaufmischer (9) übergehende Förderschnecke angeordnet ist.
Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, ist die Auswahl eines geeigneten Intensivmischer für die erfindungsgemäße Vorrichtung von ausschlaggebender Bedeutung. Bewährt haben sich dabei erfindungsgemäß Pflugschaufelmischer.
In Ausgestaltung der Erfindung können aber auch Leitschaufelmischer verwendet werden.
Von besonderer Bedeutung für die Erfindung haben sich Paddelmischer erwiesen, insbesondere auch dann, wenn die Paddel beim Paddelmischer im Winkel verstellbar angeordnet sind.
Gute Ergebnisse wurden auch mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt, bei denen der Intensivdurchlaufmischer (9) ein Einwellenmischer mit gegenläufiger Schnecke ist.
Zeichnungsbeschreibung
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht, aus der die Anordnung der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorgeht.
Darin bedeuten (1) den Aufgabebunker mit dem Grobsieb (2), in dem Bodenmaterial mit einer Korngröße von mehr 100 mm abgetrennt und seitlich ausgeworfen wird. Der Aufgabebunker (1) kann beispielsweise mit einer Baggerschaufel (13) befüllt werden. Seitlich angeordnete Schüttelsiebe (3) trennen das Korn mit einer Korngröße oberhalb des gewünschten Grenzwertes ab und die Siebfraktion unterhalb des gewünschten Grenzwertes fällt in den Zwischenbehälter (4) aus dem es anschließend mit einem Schieber geregelt dem Förderorgan (7) zugeführt wird.
Die Wasserzugabeeinrichtung (8) dient zur Einstellung des optimalen Wassergehaltes, der im allgemeinen bei 12 bis 15 Gew.-% Feuchte liegt. Mit (5) ist der Tonmineralpulver­ vorratsbunker bezeichnet, aus dem geregelt über die Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) eine abgemessene Menge Tonmineralpulver der Siebfraktion des Bodenmaterials im Förderorgan (7), schematisch als Förderschnecke dargestellt, zugemischt und in den Intensivmischer (9), schematisch als Einwellenmischer mit gegenläufiger Schnecke dargestellt, weitertransportiert und dort homogenisiert wird. Aus der Austragseinrichtung (10) wird das fertige Gemisch abgenommen.
Alle Bestandteile sind gemeinsam mit einer nicht dargestellten Eigenstromversorgung auf dem Rahmen (11) montiert, der es ermöglicht die Vorrichtung auf einen Anhänger oder auf ein eigenes Fahrgestell zu setzen. Mit (12) ist der Antrieb für das Förderorgan schematisch dargestellt.

Claims (24)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer den Boden gegen Wasser abdichtenden Masse aus einem Gemisch aus einem Tonmineralpulver mit einem aufbereitetem Bodenmaterial, vorzugsweise aus dem anstehenden Boden, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls gebrochene Bodenmaterial auf Siebe gegeben und die Siebfraktion mit einer Korngröße von bis zu 30 mm abgetrennt und mittels eines Förderorgans über einen Zwischenbehälter in abgemessener Menge zu einer Zugabestelle für das Tonmineralpulver transportiert wird, an der eine abgemessene Menge Tonmineralpulver der Siebfraktion des Bodenmaterials zugemischt wird und in eine Intensiv-Mischstrecke weitertransportiert und dort homogenisiert und das fertige Gemisch ausgeworfen wird, wobei der gewünschte Wassergehalt eingestellt wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfraktion mit einer Korngröße von bis zu 10 mm abgetrennt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfraktion mit einer Korngröße von bis zu 5 mm abgetrennt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineralpulver ein Bentonitpulver eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineralpulver ein Bentonitpulver aus quellfähigem Bentonit eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineralpulver ein Bentonitpulver aus quellfähigem, aktiviertem Bentonit eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineralpulver ein Bentonitpulver aus quellfähigem Bentonit vom Montmorillonittyp eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineralpulver ein Bentonitpulver aus quellfähigem Bentonit vom Vermiculittyp eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineralpulver ein Gemisch von Kaolin mit Bentonitpulver aus quellfähigem Bentonit eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonmineralpulver vor der Zugabestelle mit einem gesiebten Bodenmaterial einer Korngröße von weniger als 5 mm im Gewichtsverhältnis 1 : 1 bis 1 : 5 gemischt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Tonmineralpulver zwischen 1 und 6 Gew.-% eingestellt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Aufgabebunker (1) mit einem Grobsieb (2), und seitlich angeordnete Schüttelsiebe (3), einen Zwischenbehälter (4) für das gesiebte Bodenmaterial, einen Tonmineralpulver- Vorratsbunker (5), eine an der Zugabestelle angeordnete Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver, gegebenenfalls das Tonmineralpulvergemisch), ein Förderorgan (7), eine Wasserzugabeeinrichtung (8), einen Intensivdurch­ laufmischer (9) und eine Austrageinrichtung (10) auf einem Rahmen (11) montiert enthält.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufgabebunker (1) mit einem Rüttelsieb (2) zum Absieben von Bodenmaterial einer Korngröße von mehr als 100 mm versehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tonmineralpulvervorratsbunkers (5), als Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver eine Dosierschnecke angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tonmineralpulvervorratsbunkers (5), als Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver ein Zellraddosierer angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tonmineralpulvervorratsbunkers (5), als Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver ein Trichter mit einem regelbaren Schieber und ein Stollentransportband angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tonmineralpulvervorratsbunkers (5), als Dosier- und Aufgabeeinrichtung (6) für das Tonmineralpulver eine Schwingförderrinne angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Zwischenbehälters (4) für das gesiebte Bodenmaterial bis zum Intensivdurchlaufmischer (9) und zur Austrageinrichtung (10) als Förderorgan (7) ein Transportband angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Zwischenbehälters (4) für das gesiebte Bodenmaterial als Förderorgan (7) eine in den Intensivdurchlaufmischer (9) übergehende Förderschnecke angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivdurchlaufmischer (9) ein Pflugschaufelmischer ist.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivdurchlaufmischer (9) ein Leitschaufelmischer ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivdurchlaufmischer (9) ein Paddelmischer ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Paddel beim Paddelmischer im Winkel verstellbar angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivdurchlaufmischer (9) ein Einwellenmischer mit gegenläufiger Schnecke ist.
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