DE69009038T2 - Verfahren zur wiederverwendung des schlamms bei der bodenstabilisierung. - Google Patents
Verfahren zur wiederverwendung des schlamms bei der bodenstabilisierung.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwendung von Rohschlamm bei einem Bodenstabilisierungsverfahren, bei welchem ein Härtemittel in den Boden eingespritzt wird, wobei der bei der Bearbeitung abgegebene Rohschlamm gesammelt, aufbereitet und als Einspritzmaterial, nämlich als Härtemittel wiederverwendet wird.
- Abhängig von dem Bodenstabilisierungsverfahren wird eine bestimmte Menge an Härtemittel, die in dem Rohschlamm enthalten ist, als Industrieabfall abgegeben. Zusätzlich hängt die abgegebene Rohschlammenge von den Arbeitsbedingungen und dem Arbeitsverfahren ab. Um Härtemittel zu sparen und Schwierigkeiten in bezug auf sonst erzeugten Industrieabfall zu vermeiden, besteht ein starkes Bedürfnis nach einer erneuten Verwendung des in dem Rohschlamm enthaltenden Härtemittels.
- Bei der Wiederverwendung des Rohschlamms ist unvermeidlich ein Verfahren zur Messung der Menge des in dem ausgestoßenen Rohschlamms enthaltenen Härtemittels erforderlich. Als derartige Verfahren zur Messung einer Menge enthaltenen Härtemittels lassen sich ein Kalziumanalyseverfahren, ein pH- Wert-Meßverfahren sowie ein Bor-Indikatorverfahren erwähnen.
- Das Kalziumanalyseverfahren ist ein Verfahren, bei welchem nach der Messung der Menge an Kalzium in einer verfestigten Probe auf eine Kalziumelementkomponente des Härtemittels ruckgeschlossen wird, und der Gehalt an Härtemittel aus der Kalziumelementkomponente berechnet wird. Allerdings besteht bei dem voranstehend geschilderten Verfahren die Schwierigkeit, daß zur Messung des Gehaltes verhältnismäßig viel Arbeit erforderlich ist.
- Bei dem pH-Meßverfahren soll der Mengenbereich des Härtemittels auf der Grundlage des numerischen Wertes abgeschätzt werden, der aus den Arbeitsvorgängen (tatsächlichen Ergebnissen) erhalten wird, und zwar aus einer Basizität (PH-Wert) , welche bei der Seigerung des Härtemittels auftritt, und aus physikalischen Eigenschaften (spezifisches Gewicht und dergleichen) des ausgestoßen Rohschlammes. Da J.edoch bei diesem Verfahren die numerischen Werte verwendet werden, die aus den tatsächlichen Ergebnissen erhalten werden, besteht in der Hinsicht eine Schwierigkeit, daß nicht für jeden Boden die jüngste Information erhalten werden kann.
- Das Bor-Indikatorverfahren ist ein Verfahren, bei welchem auf der Grundlage der Neutronenabsorption von Boratomen Boratome dem Härtemittel zugemischt werden, so daß eine konstante Boratomkonzentration aufrechterhalten wird, c.ann die Anzahl der Boratome gemessen wird, und hierdurch die Menge des Härtemittels erhalten wird. Das voranstehend geschilderte Verfahren weist den Vorteil auf, daß eine quantitative Messung des Härtemittels durchgeführt werden kann. Allerdings besteht die Schwierigkeit, daß bei der Messung ein radioaktives Isotop (RI) verwendet werden muß.
- Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der Schwierigkeiten der voranstehend erwähnten, konventionellen Verfahren entwickelt, und ein Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Wiederverwendung eines Rohschlamms bei einem Bodenstabilisierungsverfahren, bei welchem die Menge an Härtemittel, welche in einem abgegebenen Rohschlamm enthalten ist, exakt auf geeignete Weise gemessen werden kann, und der Wunsch nach Wiederverwendung des Rohschlamms (des in dem Rohschlamm enthaltenen Härtemittels) erfüllt werden kann.
- Das voranstehende Ziel wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Wiederverwendung von Rohschlamm bei einem Bodenstabilisierungsverfahren erreicht, bei welchem ein Härtemittel in den Boden eingespritzt wird, wobei folgende Schritte vorgesehen sind: Zufügung einer eine magnetische Permeabilität aufweisenden Substanz zu dem einzuspritzenden Härtemittel; Sammeln des während der Ausführung des Bodenstabllisierungsverfahrens ausgestoßenen Rohschlamms; Messung eines physikalischen Parameters, welcher die magnetische Permeabilität des Härtemittels anzeigt, welchem die eine magnetische Permeabilität aufweisenäe Substanz zugefügt wurde, und welches in dem gesammelten Rohschlamm enthalten ist; Berechnung der Menge an Härtemittel, welche in dem gesammelten Rohschlamm enthalten ist, aus dem gemessenen physikalischen Parameter; Berechnung der Differenz zwischen der Einspritzmenge des Härtemittels, welche zur Ausführung des Bodenstabilisierungsverfahrens erforderlich ist, und der Menge an Härtemittel, welche in dem gesammelten Rohschlamm enthalten ist; ünd Verwendung des gesammelten Rohschlamms zusammen mit einer Menge an Härtemittel, welcher die eine magnetische Permeabilität aufweisende Substanz zugefügt wurde, entsprechend der berechneten Differenz in dem Bodenstabilisierungsverfahren.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird Zement als Härtemittel verwendet, und Ferrit als ein Material, welches die magnetische Permeabilität aufweist.
- Nunmehr wird angenommen, daß ein Korndurchmesser eines Zementteilchens auf da eingestellt ist, ein Korndurchmesser eines Ferritteilchens auf db, ein spezifisches Gewicht eines Zementteilchens auf δa, ein spezifisches Gewicht eines Ferritteiffichens auf δb, und ein spezifisches Gewicht der Suspension aus Zement und Ferrit auf δs. Nunmehr werden vorzugsweise die Zementteilchen und die Ferritteilchen so ausgewählt, daß sie der nachstehenden Gleichung genügen.
- Dies erfolgt deswegen, da Zement und Ferrit dieselbe Bewegung in der Mischung ausführen, ein Verteilungsverhältnis in der Mischung konstant eingestellt ist und der Anteil an Zement in dem Rohschlamm exakt berechnet werden kann.
- Gemäß der Erfindung mit den voranstehend genannten Merkmalen wird durch Sammeln des ausgestoßenen Rohschlamms und Messung der physikalischen Größe, welche die Permeabilitätscharakteristik des in dem Rohschlamm enthaltenen Härtemittels anzeigt, eine Menge an in dem gesammelten Rohschlamm gesammelten Härtemittel berechnet, also eine Menge an zu sammelndem Härtemittel. Durch Vergleichen einer Menge an Härtemittel, welche zur Stabilisierung des Bodens erforderlich ist, und vorbekannt ist, mit einer Menge gesammelten Härtemittels, und durch Berechnung der Differenz zwischen diesen Größen, wird die Menge an Härtemittel berechnet, die neu eingespritzt werden soll.
- Da, wie voranstehend erwähnt, gemäß der Erfindung die Menge an gesammeltem Härtemittel gleichzeitig mit dem Sammeln des Rohschlamms berechnet wird, kann die Menge an neu einzuspritzendem Härtemittel in Echtzeit auf der Grundlage der jüngsten Daten (numerischer Werte) gesteuert werden. Daher kann der Rohschlamm in einem vollständig automatisierten System wiederverwendet werden.
- Bei der Erfindung wird ein Material, welches magnetische Permeabilität aufweist, als Indikator verwendet, und das magnetische Permeabilität aufweisende Material ist für den menschlichen Körper unschädlich, verglichen mit einem radioaktiven Material o.dgl. Da das Härtemittel wiederverwendet wird, nimmt darüber hinaus die Menge an Härtemittel ab, welche als Industrieabfall behandelt werden muß. Bei der Ausführung der Erfindung kann daher die Erzeugung einer Umweltverschmutzung unterdrückt werden.
- Andererseits können, durch entsprechende Auswahl eines Permeabllität aufweisenden Materials, welches zugefügt werden soll, die Bewegungen des hinzugefügten, eine magnetische Permeabilität aufweisenden Materials und des Härtemittels zur Übereinstimmung gebracht werden, so daß die berechnete Menge des gesammelten Härtemittels darüber hinaus einen exakten numerischen Wert aufweist.
- Fig. 1 ist ein Blockdiagramm mit einer Darstellung eines Betriebsablaufs bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2 ist ein erläuterndes Diagramm für das Meßprinzip der Erfindung;
- Fig. 3 ist ein erläuterndes Diagramm einer bei der Erfindung verwendeten Meßvorrichtung;
- Fig. 4 ist eine charakteristische Darstellung der magnetischen Permeabilitäten und der Zementanteile, die unter Verwendung der Meßvorrichtung von Fig. 3 gemessen wurden;
- Fig. 5 ist ein Diagramm mit einer Darstellung einer Tabelle der Genauigkeiten der Meßergebnisse, die entsprechend dem Meßprinzip der Erfindung gemessen wurden; und
- Fig. 6 ist ein Diagramm mit einer Tabelle der Festigkeiten jeweiliger Abschnitte säulenförmiger, verfestigter Körper, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden.
- Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
- Fig. 1 zeigt die allgemeine Anordnung einer Ausführungsform, bei welcher die Erfindung in einem sogenannten Säulen- Düsenstrahl-Vergußverfahren eingesetzt wurde. Nachdem ein Härtemittel 2, welches aus Wasser 1 und Zement besteht, durch eine Wägevorrichtung 3 bzw. 4 gemessen wurde wird es in einen Mischer 5 eingespritzt und gemischt und gerührt. Die gerührte Mischung von Wasser und Härtemittel wird an einen ersten Vorratsrührbehälter 8 übertragen und ordentlich gerührt. In diesem Rührzustand wird die gerührte Mischung in einem Zustand gehalten, der für die Bodenstabilisierungsarbeit geeignet ist. In das Härtemittel 2 werden gleichförmig magnetische Teilchen eingemischt.
- Bei der Ausführung des Bodenstabilisierungsverfahrens wird die gerührte Mischung aus Wasser und Härtemittel zuerst durch eine Zwangsförderpumpe 7 einem zweiten Vorratsrührbehälter 8 zugeführt und dann durch eine Einspritzpumpe 9 zu einem Bodenstabilisierungseinsatzort 10 befördert. Obwohl dies nicht deutlich gezeigt ist, wird an dem Bodenstabllisierungseinsatzort 10 ein Loch in den Boden gebohrt, die gerührte Mischung aus Wasser und Härtemittel in das Loch eingegossen, und es wird ein säulenförmiger, verfestigter Körper hergestellt.
- Die gerührte Mischung, die nicht zur Herstellung des säulenförmigen, verfestigten Körpers verwendet wurde, wird als Schlammabwasser oder Rohschlamm 11 zusammen mit dem Sediment am Einsatzort aus dem Loch ausgestoßen, welches am Einsatzort gebohrt wurde. Der Rohschlamm 11 wird durch eine Sandpumpe 12 einem Härtemittelsammelschritt (Leitung L&sub1;&sub2;) zugeführt. Das Grobteilchensediment, welches in dem Rohschlamm enthalten ist, der durch die Leitung L&sub1;&sub2; geschickt wird, wird durch ein Vibrationssieb 13 abgetrennt und ausgestoßen, so daß der Rohschlamm in einen zustand versetzt wird, in welchem er wiederverwendet werden kann (Schritt S&sub1;&sub2;).
- Der Rohschlamm, von welchem das Grobteilchensediment abgetrennt wurde, und welcher wiederverwendet werden kann, wird einem Vorratsbehälter 14 zugeführt, und seine Dichte wird in dem Vorratsbehälter durch ein Densitometer 15 gemessen. Die gemessene Dichte wird in einen Computer 16 (Leitung L&sub1;&sub5;) eingegeben. Andererseits wird der wiederverwendbare Rohschlamm von dem Vorratsbehälter 14 durch ein Durchflußmeßgerät 18 mit Hilfe einer Zwangsförderpumpe 17 in den zweiten Vorratsrührbehälter 8 befördert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Flußmenge des wiederverwendbaren Rohschlamms, die von dem Durchflußmeßgerät 18 gemessen wurde, in den Computer 16 (Leitung L&sub1;&sub8;) eingegeben. Die Impedanz als der physikalische Parameter, welcher die Permeabilitätscharakteristik des in dem wiederverwendbaren Rohschlamm enthaltenen Härtemittels anzeigt, wird durch einen Impedanzanalysator 19 gemessen und in den Computer 16 (Leitung L&sub1;&sub9;) eingegeben.
- Wenn die Dichte, die Flußmenge und die Impedanz des wiederverwendbaren Schlammes in den Computer 16 eingegeben werden, berechnet der Computer aus diesen gemessenen Werten die Menge des in dem Rohschlamm enthaltenen Härtemittels, also die Menge an gesammeltem Härtemittel. Die Differenz zwischen der Menge an Härtemittel, die für das Bodenstabilisierungsverfahren erforderlich ist, und der Menge gesammelten Härtemittels wird vom Computer 16 berechnet, und ein Steuersignal wird von dem Computer 16 an die Zwangsförderpumpe 7 übertragen, so daß Härtemittel in der Menge, welche der berechneten Differenz entspricht, von dem ersten Vorratsrührbehälter 6 geliefert wird (Leitung L&sub1;&sub6;). Daher wird die Menge an gesammeltem Härtemittel auf Echtzeitbasis erhalten, und es wird auf exakte Weise das Härtemittel in einer Menge zugeführt, die erforderlich und ausreichend für die Bodenstabilisierungsmaßnahme ist.
- Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 das Prinzip beschrieben, aufgrund dessen die Impedanz die magnetische Permeabilitätscharakteristik des Härtemittels angibt. Fig. 2 zeigt ein magnetisches Material 22, welches in eine Hohlspule 20 eingeführt ist.
- Die Impedanz Z&sub0; der hohlen Spule 20 ist durch die nachstehende Gleichung gegeben.
- Z&sub0; = R&sub0; + jωL&sub0;
- Hierbei wird angenommen, daß die Induktivität den Wert L&sub0; aufweist, der Innenwiderstand den Wert R&sub0;, und j eine rein imaginäre Zahl bezeichnet.
- Wird die magnetische Permeabilität des magnetischen Materials 22 mit u bezeichnet, und wird das magnetische Material 22 in die Hohlspule 20 eingeführt, so ergibt sich die Impedanz Z&sub1; der Spule aus nachstehender Gleichung
- Z&sub1; = R&sub0; + ωL&sub0;(S&sub1;/S&sub0;)uB + {jωL&sub0;(S&sub0; - S&sub1; + uAS&sub1;)/S&sub0;}
- Hierbei ist uA der Realanteil der Permeabilität u, und uB der Imaginäranteil der Permeabilität u. Die Permeabilität u wird daher durch folgende Gleichung ausgedrückt
- u = uA - juB
- Andererseits ergibt sich die Impedanz Z&sub1; der Spule, wenn das magnetische Material in die hohle Spule 20 eingeführt ist, aus nachstehender Gleichung
- Z&sub1; = R&sub1; + jωL&sub1;
- Daher ergibt sich
- R&sub1; = R&sub0; + ωL&sub0;(S&sub1;/S&sub0;)uB
- L&sub1; = L&sub0;(S&sub0; - S&sub1; + uS&sub1;)/S&sub0;
- Berechnet man uA und uB aus den voranstehenden zwei Gleichungen, so erhält man
- uA = (S&sub0;/S&sub1;) { (L&sub1;/L&sub0;) - 1} + l
- uB = (S&sub0;/S&sub1;) { (R&sub1; - R&sub0;) /ωL&sub0; }
- Daher kann die magnetische Permeabilität u des magnetischen Materials 22 erhalten werden, wenn die Impedanz Z&sub1; und der Widerstand der Spule in einem hohlen Zustand, in welchem das magnetische Material 22 nicht eingeführt ist, sowie die Impedanz Z&sub0; und der Widerstand der Spule in einem Zustand, in welchem das magnetische Material 22 eingeführt ist, bekannt sind. Wenn in diesem Fall eine Substanz, die ein Material aufweist, welches keine magnetischen Verluste zeigt, bis zum Hochfrequenzbereich verwendet wird, als magnetisches Material 22 verwendet wird, so ist uB = 0, und bei der Meßfrequenz liegt nur uA vor. Wenn die Änderung der Induktivität der Spule bekannt ist, kann daher die magnetische Permeabilität u des magnetischen Materials 22 erhalten werden.
- In einem Fall, in welchem die magnetischen Teilchen in ein unmagnetisches Material eingemischt und in diesem verteilt wurden, ändert sich die Permeabilität der Mischung abhängig von der Konzentration des magnetischen Materials. Ist die magnetische Permeabilität der Mischung bekannt, so kann die Menge an magnetischem Material ermittelt werden. Da bei der Erfindung das magnetische Material gleichmäßig in das Härtemittel in einem vorbestimmten Verhältnis eingemischt wird, ist die Menge an magnetischem Material proportional zur Menge an Härtemittel. Daher kann die Menge an Härtemittel festgestellt werden, wenn die Menge an magnetischem Material aus der magnetischen Permeabilität der Mischung bekannt ist.
- Fig. 3 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Messen der magnetischen Permeabilität gemäß der Erfindung. In Fig. 3 wird eine Spule 28 durch Wickeln eines isolierten Kupferdrahts 26 um ein Glasrohr 24 hergestellt, und man läßt den gesammelten Rohschlamm (in Fig. 3 nicht gezeigt) in dem Glasrohr fließen. Die Induktivität der Spule 28 wird durch einen Impedanzanalysator 30 gemessen. Die magnetische Permeabilität des in dem Glasrohr 24 fließenden Rohschlamms kann auf der Grundlage des voranstehend geschilderten Prinzips erhalten werden.
- Fig. 4 zeigt die Meßergebnisse bei der Erfassung der Konzentration von Ferritzement in einem Fall, in welchem man eine Mischung aus Wasser und Ferritzement, de durch Mischung der Ferritteilchen mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von 2,5 um in 5 Gew.-% Zement (durchschnittlicher Korndurchmesser 15 um) erhalten wurde, in dem Glasrohr 24 statt des Rohschlamms fließen ließ, und die Konzentration des Ferritzements wurde auf verschiedene Werte eingestellt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ändert sich die magnetische Permeabilität proportional zur Konzentration des Ferritzements, und wenn die magnetische Permeabilität bekannt ist, so erhält man die Konzentration, nämlich den Gehalt an Ferritzement.
- Um aus der magnetischen Permeabilität den Gehalt an Härtemittel (Ferritzement) zu bestimmen, ist es erforderlich, daß die magnetischen Teilchen als Indikator gleichmäßig in das Härtemittels als unmagnetisches Material eingemischt werden, und daß dann, wenn das Härtemittel mit Wasser o.dgl. verdünnt wurde, das magnetische Material und das Härtemittel dieselbe Bewegung ausführen. Mit anderen Worten, ist in einem Fall, in welchem die magnetischen Teilchen in dem Härtemittel ausgefällt werden, oder die magnetischen Teilchen von dem Härtemittel abgetrennt werden, die proportionale Beziehung zwischen der magnetischen Permeabilität und dem Gehalt an Härtemittel nicht erfüllt, und läßt sich die Erfindung nicht verwirklichen. Die Bedingungen, unter welchen die magnetischen Teilchen und das Härtemittel dieselbe Bewegung ausführen, werden nunmehr nachstehend beschrieben. Es wird nun angenommen, daß Zement als Härtemittel und Ferrit als magnetische Teilchen verwendet werden.
- Bei einem gegenseitig beeinflußten Absinken, bei welchem eine Anzahl an Teilchen herunterfällt, während sie in der Suspension miteinander wechselwirken, ist in einem Bereich, in welchem das Stoke'sche Gesetz gilt, eine Fallgeschwindigkeit VS des Teilchens durch die nachstehende Gleichung gegeben
- VS = { (δ - δs)d²}/(18ns)
- Hierbei ist δ das spezifische Gewicht des Teilchens, δs das spezifische Gewicht der Suspension, d der Durchmesser des Teilchens, und δs die Viskosität der Suspension.
- Bei Teilchen, wie beispielsweise Zement und Ferrit, deren spezifische Gewichte sich unterscheiden, werden die Teilchen, welche gleiche Fallgeschwindigkeit aufweisen, als Teilchen mit gleichmäßiger Fallgeschwindigkeit bezeichnet, und es wird ein Größenverhältnis der Teilchen mit gleicher Fallgeschwindigkeit als Fallverhältnis für gleiche Geschwindigkeit bezeichnet. Das Fallverhältnis für gleiche Geschwindigkeit ist durch folgende Gleichung gegeben
- Hierbei bezeichnen da und db Durchmesser zweier Arten von Teilchen, und δa und δb die spezifischen Gewichte der beiden Arten von Teilchen.
- Durch Auswahl von Zement und Ferrit auf solche Weise, daß die durch die voranstehende Gleichung festgelegten Bedingungen erfüllt sind, führen sowohl Zement als auch Ferrit die gleiche Bewegung in der Suspension aus, also in dem Mischflüssigkeit. Da es bei tatsächlichen Teilchen allerdings eine Variation der Korndurchmesser gibt, wird vorzugsweise, um die Bedingungen der voranstehenden Gleichung zu erfüllen, der Korndurchmesser des Teilchens mit dem höheren spezifischen Gewicht so gewählt, daß er noch kleiner ist als der numerische Wert, der sich aus der voranstehenden Gleichung ergibt.
- Nachstehend erfolgt eine Erläuterung durch Vergleich der Ergebnisse der Messungen in einem Fall, in welchem Ferritzement mit 5 Gew.-% als Härtemittel verwendet wurde, gemischt mit den magnetischen Teilchen, die magnetische Permeabilität des abgegebenen Rohschlamms ermittelt wurde, die Menge an gesammeltem Zement entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform gemessen wurde, mit den Meßergebnissen in einem Fall, in welchem die Menge an CaO durch chemische Analyse erhalten wurde, und die Menge an gesammeltem Zement auf der Grundlage der CaO-Menge gemessen wurde. Folgende Versuchsbedingungen wurden gewählt. Die Ferritkonzentration wurde auf 5 Gew.-% eingestellt. Der durchschnittliche Korndurchmesser des Ferrits betrug 2,4 um. Die Länge (Säulenlänge eines säulenförmigen, verfestigten Körpers, der durch das Bodenstabilisierungsverfahren hergestellt wurde wurde auf 4 m festgesetzt. Eine Einspritzmittelkonzentration (W/C) wurde auf 100% eingestellt. Die Düsenaufzugsgeschwindigkeit bei dem Bodenstabilisierungsverfahren wurde auf 5 cm/min eingestellt.
- Wie offensichtlich aus Fig. 5 hervorgeht, zeigen die Meßergebnisse für die Zementmenge bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform nur einen Fehler von etwa 10%, verglichen mit den Meßergebnissen auf der Grundlage der chemischen Analyse. Daraus wird deutlich, daß beim Einsatz der Erfindung in der Praxis die Menge an gesammeltem Zement exakt berechnet wurde.
- Fig. 6 zeigt die Ergebnisse der Festigkeitsversuche bei den säulenförmigen, verfestigten Körpern, die unter Verwendung des Rohschlamms (des darin enthaltenen Härtemittels) hergestellt wurden, der gemäß der Erfindung wiederverwendet wird.
- Wie aus den Ergebnissen der Festigkeitsversuche deutlich hervorgeht, weisen die säulenförmigen, verfestigten Körper, die unter Verwendurfg der Erfindung hergestellt werden, eine gleichmäßige Festigkeit auf, und extrem gute Festigkeitseigenschaften.
Claims (3)
1. Verfahren zur Wiederverwendung von Rohschlamm bei einem
Bodenstabilisierungsverfahren, bei welchem ein
Härtemitteln in den Boden eingespritzt wird, mit
folgenden Schritten:
- Zufügung einer eine magnetische Permeabilität
aufweisenden Substanz zum einzuspritzenden
Härtemittel;
- Sammeln des Rohschlamms, der während der Ausführung
des Bodenstabilisierungsverfahrens ausgestoßen
wird;
- Messung eines physikalischen Parameters, welcher
die magnetische Permeabilität des Härtemittels
anzeigt, welchem die magnetische Permeabilität
aufweisende Substanz zugefügt wurde, und welches in
dem gesammelten Schlamm enthalten ist;
- Berechnung der Menge des Härtemittels, welches in
dem gesammelten Rohschlamm enthalten ist, aus dem
gemessenen physikalischen Parameter;
- Berechnung der Differenz zwischen der
Einspritzmenge des Härtemittels, die zur Ausführung
des Bodenstabilisierungsverfahrens erforderlich
ist, und der Menge an in dem gesammelten Rohschlamm
enthaltenen Härtemittel; und
- Verwendung des gesammelten Rohschlamms zusammen mit
einer Menge an Härtemittel, welchem die magnetische
Permeabilität aufweisende Substanz zugefügt wurde,
entsprechend der berechneten Differenz in dem
Bodenstabilisierungsverfahren.
2. Verfahren zur Wiederverwendung von Rohschlamm in einem
Bodenstabilisierungsverfahren nach Anspruch 1,
bei welchem Zement als Härtemittel und Ferrit als
magnetische Permeabilität aufweisende Substanz verwendet
wird.
3. Verfahren zur Wiederverwendung von Rohschlamm in einem
Bodenstabilisierungsverfahren nach Anspruch 2,
bei welchem die Zementteilchen und die Ferritteilchen so
ausgewählt sind, daß sie nachstehender Gleichung genügen
wobei da der Korndurchmesser eines Zementteilchens ist,
db der Korndurchmesser eines Ferritteilchens, δa das
spezifische Gewicht eines Zementteilchens, δb das
spezifische Gewicht eines Ferritteilchens, und δs das
spezifische Gewicht der Suspension aus Zement und
Ferrit.
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Cited By (2)
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