DE60003746T2

DE60003746T2 - Beton mit zeitversetzer Abbindung

Info

Publication number: DE60003746T2
Application number: DE60003746T
Authority: DE
Inventors: Hubert Vattement
Original assignee: Compagnie du Sol SARL
Current assignee: Compagnie du Sol SARL
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2020-04-15
Also published as: US20030070588A1; JP2000313652A; EP1044941A1; US6506249B1; EP1044941B1; FR2792311B1; ES2202016T3; DE60003746D1; FR2792311A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet Konstruktions- und Bauwesen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Beton, dessen Abbinden nach seiner Verwendung ausgelöst wird, ebenso wie ein Verfahren zur Auslösung des Abbindens des Betons.
Der derzeit bei Spezialarbeiten verwendete Beton besitzt eine Rheologie, die den Kriterien für die Ausführung tiefer Fundamente nicht angepasst ist.
Das Hauptproblem ist die Entwicklung der Rheologie. In der Tat liegt die Erstarrungszeit sehr oft unter der Zeit des Betonierens, was dazu führt, dass Arbeiten durchgeführt werden, wobei folgendes festgestellt wird:

– schlechte Verkleidung der Bewehrungen
– Einschlüsse von Spülschlamm
– schlechte Haftung zwischen Beton und Bewehrungen

Durch die Versuche zur Modifikation dieser Betone mit Hilfsmitteln ließ sich die gewünschte Rheologie nicht oder schwer erreichen, was das Volumen der Betonarbeiten und folglich die Gewinne einschränkt.
Die Erfindung betrifft Abhilfe für diese Unzulänglichkeiten durch einen Beton, bei dem das Auslösen des Abbindens nach seiner Platzierung vor Ort durchgeführt wird. Der Beton wird im Folgenden als "Beton mit zeitversetzter Abbindung" bezeichnet.
Somit betrifft die Erfindung nach einem ersten Aspekt einen Beton mit zeitversetzter Abbindung nach Anspruch 1.
Der Beton besteht aus einem Gemisch, umfassend im Wesentlichen eine Hochofenschlacke, Zuschlagstoffe, wie Sand und/oder Kies oder Splitt, und Wasser.
In der Regel stellt die Hochofenschlacke etwa 10 bis etwa 35 Gew.-% der Betonzusammensetzung dar. Obwohl die Natur der Hochofenschlacke nicht besonders kritisch ist, ist es bevorzugt, dass diese vom basischen Typ ist und dass das Gewichtsverhältnis CaO/SiO₂ zwischen etwa 1,10 und etwa 1,35 ist. Als Beispiel für eine bei der Erfindung brauchbare Schlacke kann ein Material angegeben werden, das als Hauptbestandteile (in Gew.%) 33 bis 40% SiO₂, 8 bis 16% Al₂O₃, 39 bis 44% CaO, 4 bis 9% MgO und 0,5 bis 1,5 % einer S^2–-Ionenquelle umfasst.
Die gebräuchlichen Zuschlagstoffe, die zur Herstellung des Betons verwendet werden, nämlich Sand und/oder Kies oder Splitt stellen im Allgemeinen etwa 60 bis etwa 80 Gew.-% der Betonzusammensetzung dar, wobei der Rest des Gemisches aus Wasser besteht.
Der erfindungsgemäße Beton kann auch jedes inerte Material umfassen, das derzeit auf diesem Gebiet verwendet wird, wie beispielsweise Flugaschen und/oder Kalk- oder Silicium-haltige Chargen. In diesem Fall beträgt die an inerten Materialien verwendete Menge zwischen etwa 5 und etwa 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Hochofenschlacke.
Erfindungsgemäß weist die Hochofenschlacke zweckmäßigerweise eine Korngröße unterhalb von etwa 200 μm, vorzugsweise unterhalb von etwa 100 μm auf. Wünschenswert ist, dass diese Korngröße nicht unter etwa 30 μm liegt.
Der erfindungsgemäße Beton bindet nicht so ab, wie er ist. Demnach lassen sich unbestimmte Volumina ohne das Risiko des vorzeitigen Festwerdens, das Mängel hervorruft, betonieren.
Erfindungsgemäß wird das Abbinden des Betons nach dessen Verbringen vor Ort in die Baugruben ausgelöst.
Somit betrifft die Erfindung nach einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Auslösen des Abbindens des vorstehend beschriebenen Betons, das in der Aktivierung der Hochofenschlacke besteht.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung, die in den 1A bis 1C dargestellt ist, wird die Aktivierung der Schlacke mit Hilfe eines alkalischen Aktivierungsmittels unter Anwendung des Prinzips der Ionendiffusion durchgeführt.
1A stellt einen Bewehrungskorb dar, der mit durchlässigen Rohren ("tubes crepinés") 10 ausgestattet ist, die etwa jeden Meter angeordnet sind. Diese Rohre sind mit einem Vlies umhüllt, das verhindert, dass Zementmilch sie abdichtet. Nach dem Betonieren werden diese Rohre mit einer Lösung eines alkalischen Aktivierungsmittels wie Soda, Pottasche oder Natrium- oder Kaliumcarbonat gefüllt (1B). Nach einigen Tagen migrieren die alkalischen Ionen durch die durchlässigen Rohre und diffundieren in den Beton, was die Hochofenschlacke aktiviert und das Abbinden des Betons auslöst (1C).
Nach dieser Ausführungsform ist es wünschenswert, eine Menge an alkalischem Mittel einzusetzen, derart dass der End-pH des Betons auf einen Wert zwischen etwa 12 und 13,5, vorzugsweise einen Wert von etwa 12,7, gebracht wird.
Die 2A bis 2C stellen eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, durch die sich das Abbinden des Betons schneller auslösen lässt.
Wie bei der vorherigen Ausführungsform wird ein Bewehrungskorb verwendet, der mit durchlässigen Rohren oder Manschettenrohren 10 (2A) ausgestattet ist. Nach dem Betonieren wird unter Druck ein Aktivierungsmittel injiziert (2B), das durch Perkolation in die Betonmasse diffundiert, die Hochofenschlacke aktiviert und somit das Abbinden des Betons auslöst (2C).
Als Aktivierungsmittel kann eine Verbindung auf Kalkbasis verwendet werden, wie Kalk selbst oder hydratisierter Kalk (auch unter dem Namen gelöschter Kalk bekannt). Es ist auch möglich, eine Verbindung auf der Basis von Sulfat, wie Gips, zu verwenden. Eine Mischverbindung (Verbindung auf der Basis von Kalk/Verbindung auf der Basis von Sulfat) ist ebenfalls geeignet; in diesem Fall beträgt das Gewichtsverhältnis von Verbindung auf der Basis von Kalk/Verbindung auf der Basis von Sulfat in der Regel zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5.
Es ist wünschenswert, in diesem Fall eine Menge an Aktivierungsmittel zwischen etwa 2 und etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Hochofenschlacke, zu verwenden.
Nach einer Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist es möglich, das Aktivierungsmittel in einer Umhüllung, insbesondere einer löslichen Umhüllung, einzuhüllen, die sich im Laufe der Zeit zersetzt, damit das Aktivierungsmittel somit zunehmend diffundiert.
Als Beispiel für eine bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Umhüllung können Poyvinylalkoholfolien angegeben werden.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel, das ausschließlich zur Erläuterung angegeben wird, erläutert.
Beispiel
Beton mit der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:
Dieser Beton bindet nicht ab; das Auslösen des Abbindens kann nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren erfolgen. Demnach ist bei diesem Beton kein Einsatz von Hilfsstoffen notwendig.

Claims

Beton mit zeitversetzter Abbindung, bestehend aus einem Gemisch, das im Wesentlichen eine Hochofenschlacke, Zuschlagsstoffe und Wasser umfasst.
Beton gemäß Anspruch 1, wobei die Hochofenschlacke etwa 10 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% der Betonzusammensetzung ausmacht.
Beton gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Hochofenschlacke eine Korngröße von unter etwa 200 μm, vorzugsweise von unter etwa 100 μm aufweist.
Verfahren zum Auslösen des Abbindevorganges des Betons, der wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert ist, durch das Aktivieren der Hochofenschlacke.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Aktivierung mittels eines alkalischen Mittels wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Natrium- oder Kaliumcarbonat durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die verwendete Menge des alkalischen Mittels so eingestellt ist, dass der pH-Wert des Betons schließlich zwischen etwa 12 und etwa 13,5 liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Aktivierung mittels einer Verbindung auf Kalkbasis, einer Verbindung auf Sulfatbasis oder eines Gemischs einer Verbindung auf Kalkbasis und einer Verbindung auf Sulfatbasis erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Aktivierung mittels eines Gemischs einer Verbindung auf Kalkbasis und einer Verbindung auf Sulfatbasis, die in einem Gewichtsverhältnis von zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5 vorliegen, erfolgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die verwendete Menge des Aktivierungsmittels zwischen etwa 2 Gew.-% und etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Hochofenschlacke, liegt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Aktivierungsmittel von einer Hülle ummantelt ist, die sich im Laufe der Zeit auflöst.