DE69634207T2 - Verfahren zur behandlung von böden und/oder schüttgütern - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Erden und/oder Aufschüttmaterialien einer beliebigen Art, um eine Quellung durch Bildung von Ettringit zu vermeiden.
  • Es wurde festgestellt, dass bestimmte Erden und Aufschüttmaterialien in Gegenwart von Wasser einer Quellung unterliegen, wodurch es zu deren Zerstörung oder zu einer Destabilisierung kommt. Es wurde gezeigt, dass diese Quellvorgänge auf die Bildung von Ettringit oder Thaumasit zurückzuführen sind. Insbesondere besitzt Ettringit die Eigenschaft, in Gegenwart von Wasser zu quellen. Es wurde festgestellt, dass die Volumenänderung des Minerals in der Größenordnung von 30% liegt.
  • Bei der Bildung von Ettringit in einer Erde oder in einem Aufschüttmaterial erleidet diese Substanz einen erheblichen Stabilitätsverlust. Somit ergibt sich die Gefahr von Erdrutschen und/oder Geländeverlagerungen. Wenn es sich um eine behandelte Erde und/oder um Aufschüttmaterial zum Bau einer Straße, eines Erddamms, eines Planums, von Plattformen und dergl. handelt, können am Belag derartiger Bauwerke Risse, Spalten und/oder Niveauverschiebungen auftreten, die für den Verkehr von Fahrzeugen von Nachteil sind.
  • Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht darin, Erden und/oder Aufschüttmaterialien so zu behandeln, dass kein Ettringit entstehen kann.
  • Diese Behandlung ist einfach, zuverlässig und kostengünstig.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Wiederverwendung von Schwefelverbindungen oder von diese Verbindungen enthaltenden Produkten industriellen Ursprungs, wie Gips, Sulfo-Kalk-Flugasche, insbesondere aus Heizkraftwerken, und Schlacke von Verbrennungsvorgängen, zu ermöglichen.
  • Diese Ziele, sowie weitere Ziele, die sich aus der folgenden Beschreibung ergeben, werden dadurch erreicht, dass man bei der Behandlung von Erden oder Aufschüttmaterialien einer beliebigen Art ein Gemisch aus gelöschtem Kalk und Aluminiumhydroxid in einem Gewichtsverhältnis von 1 bis 10 verwendet, wobei dieses Gemisch gegebenenfalls ein Bindemittel enthält, um in den Erden und Aufschüttmaterialien die Bildung von Ettringit zu vermeiden.
  • Vorteilhafterweise beträgt das Gewichtsverhältnis von gelöschtem Kalk zu Aluminiumhydroxid 3 bis 5.
  • Vorzugsweise wird das Bindemittel unter Schlacken, Puzzolanen, Flugaschen und Quarzstaubprodukten ausgewählt.
  • Das Bindemittel macht vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% des Gemisches aus.
  • Vorzugsweise wird das Gemisch einer Erde oder einem Aufschüttmaterial in einem Anteil von 0,2 bis 10 Gew.-% zugesetzt.
  • Die Anmelderin hat gezeigt, dass es durch Zusetzen eines Gemisches aus gelöschtem Kalk, Ca(OH)2, und Aluminiumhydroxid, Al(OH)3 möglich ist, eine Quellung der Erden sowie der Aufschüttmaterialien zu vermeiden. In der nachstehenden Tabelle I ist eine bestimmte Anzahl von Zubereitungen eines derartigen Gemisches aufgeführt, die ein Bindemittel enthalten, das unter Schlacken, Puzzolanen, Flugaschen und Quarzstaubprodukten ausgewählt ist, wobei die angegebenen Prozentanteile sich auf das Gewicht beziehen.
  • Bei der untersuchten Erde handelt es sich um Schwarzerde mit einem Gehalt an etwa 2,08 Gew.-% Schwefel, angegeben an SO3. von dieser Erde weiß man, dass sie kurzfristig durch Absorption von Wasser und langfristig durch Bildung von Ettringit einer Quellung unterliegt. Der pH-Wert dieser Erde beträgt etwa 6,5.
  • Tabelle I
    Figure 00020001
  • Es lässt sich feststellen, dass es durch Zugabe der Gemische gemäß der Definition in Anspruch 1 möglich ist, die Bildung von Ettringit zu vermeiden. Das festgestellte Gibbsit verhält sich wie Aluminiumhydroxid. Somit wird keinerlei Quellung festgestellt.
  • Eine erste Erklärungsmöglichkeit für die Wirkung dieses Gemisches besteht darin, dass es möglich wird, ein Verhältnis von Aluminiumoxid zu Sulfaten von 1 oder mehr zu erreichen. Nach Untersuchungen, die von der Anmelderin durchgeführt wurden, kommt es zur Bildung von Ettringit, C3(A.F.)3CaSO4, 32H2O, wenn das Molverhältnis von Aluminiumoxid zu Sulfaten [Al2O3/SO4 –2] unter 1 liegt. Außerdem ist es für die Bildung von Ettringit notwendig, dass der pH-Wert der Erde über 10,5 liegt.
  • Durch Zugabe eines Gemisches gemäß der Definition in Anspruch 1, erreicht man regelmäßig ein Molverhältnis von Aluminiumoxid zu Sulfaten von 1 oder mehr, so dass die Bildung von Ettringit unmöglich wird, unabhängig davon, welchen pH-Wert die Erde oder das Aufschüttmaterial aufweist.

Claims (5)

  1. Verwendung eines Gemisches aus gelöschtem Kalk und Aluminiumhydroxid in einem Gewichtsverhältnis von 1 bis 10, wobei das Gemisch gegebenenfalls ein Bindemittel enthält, bei der Behandlung von Erden oder Aufschüttmaterialien beliebiger Art, die in Gegenwart von Wasser aufgrund der Bildung von Ettringit quellen, um in den Erden und Aufschüttmaterialien die Bildung von Ettringit zu vermeiden.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von gelöschtem Kalk zu Aluminiumhydroxid 3 bis 5 beträgt.
  3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel insbesondere unter Schlacken, Puzzolanen, Flugaschen und Quarzstaubprodukten ausgewählt ist.
  4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mindestens 10 Gew.-% des Gemisches ausmacht.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch einer Erde oder einem Aufschüttmaterial in einem Anteil von 0,2 bis 10 Gew.-% zugesetzt wird.
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WO1997020012A1 (fr) 1997-06-05
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