DE905597C

DE905597C - Verfahren zur Dichtung und kurzfristigen plastischen Versteifung (Verfestigung) von Bodenarten

Info

Publication number: DE905597C
Application number: DEK7981A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Friedrich Keil
Original assignee: KARL FRIEDRICH KEIL DR ING
Current assignee: KARL FRIEDRICH KEIL DR ING
Priority date: 1950-11-09
Filing date: 1950-11-09
Publication date: 1954-03-04

Description

Verfahren zur Dichtung und kurzfristigen plastischen Versteifung (Verfestigung) von Bodenarten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dichten und plastischen Versteifen (Verfestigung) von natürlichen und künstlichen Bodenarten im festen und lockeren Zustand als Baustoff und Baugrund, wie Löß, Lehm, Sand, Kies, Gesteinsgrus, Klärschlämme, mittels Lösungen von Wasserglas und Natriumcarbonat oder Ammoncarbonat unter Zusatz von dichtendem und hydratisierendem Tonmehl je nach Bedarf.
Bekannt ist die Dichtung und Verfestigung durch die Einpressung von Chemikalien, z. B. nach dem Joostenverfahren. Bei diesem Verfahren nach Joosten beschränkt sich die Dichtung und die Verfestigung auf die Ausscheidung eines Kieselsäuregels und damit auf die Verstopfung der Hohlräume (Poren) im Baugrund, ohne daß der Baugrund in seinem ursprünglichen Gefüge verändert wird und ohne daß eine hydratisierende Wirkung in seinem Anwendungsbereich bei Sanden und Kiesen erreicht oder auch erstrebt wird. Die Anwendung des Joöstenverfahrens versagt bei den feinkörnigeren Bodenarten, wie z. B. Schluffsand, infolge der für diese Lösungen zu geringen Durchlässigkeit.
Das Verfahren der Erfindung bedeutet hierin einen wesentlichen Fortschritt und eine Neuerung insofern, als die Massen mit den Chemikalien vermischt werden und bedarfsweise hydratisierende, zugleich dichtende und elastische Stoffe anorganischer Herkunft, wie Tonmehl, zugesetzt werden. Man erhält dabei eine zeitlich in engen Grenzen regelbare, plastisch versteifende Dichtungsmasse, deren Dichtigkeit variiert werden kann. Sie ist sehr elastisch, unlöslich und verschlechtert auf Grund von Dauerversuchen die Dichte nicht. Sie ist nicht ausschlämmbar im Gegensatz zu den nicht veredelten natürlichen Dichtungsstoffen.
Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird bei der Herstellung so verfahren, daß die zu dichtenden und versteifenden (kurz zu veredelnden) Bodenarten in Betonmischern miteinander vermischt werden. Die Massen «-erden ? bis 3 Minuten gemischt und bilden eine thixotrope Masse, die in Bruchteilen einer Stunde unter Verlust der Thixotropie versteift. Man verwendet z. B. ioo kg Sand, 25 kg Tonmehl, 15 kg Wasserglas und geringe Mengen Soda oder Ammoncarbonat sowie so viel Wasser, daß eine flüssigbreiige Masse entsteht. Nach der kurzen Durchmischung kann die Dichtungsmasse unmittelbar auf Böschungen von Dämmen, Deichen, Kanälen ausgegossen werden oder in bestimmte Räume als Kerndichtung von Fange- oder Staudämmen, auch Deichen usw., zum Verfüllen von sonstigen Hohlräumen im Baugrund, von Sickerschlitzen oder Kabelkanälen eingefüllt werden. Sie verdrängt infolge der hohen Oberflächenspannung anfälliges Wasser und dichtet gut und satt ab, Bei dem Auftrag als Dichtungsbelag wie bei Kerndichtung kann die Masse leicht erschüttert werden, um die Hohlraumbildung zu verhindern und eine gleichmäßige Dichte zu gewährleisten. Der plastische Charakter wird in dem Maße gesichert, als die Dichtungsmasse gegen Austrocknung abgedeckt wird, z. B. durch eine io cm starke Lehmschicht.
Das Verfahren der Erfindung läßt sich für alle Dichtungszwecke im Wasserbau, an Erddämmen, an Kanälen, Deichen usw. anwenden, es ist als Bausohlendichtung im Grundbau ebenso anwendbar wie für die Oberflächendichtung von Straßenoberflächen und Staudämmen, um die Verwässerung und das Eindringen von Oberflächenwasser zu verhindern.
Zu diesem Zwecke werden die Chemikalien gleichmäßig über die zu behandelnde Fläche versprüht und verstreut und mit Harken gleichmäßig auf die gewünschte Dichtungstiefe mit dem anstehenden Boden innig und gleichmäßig vermischt.
Das Verfahren der Erfindung läßt sich auch für die Dichtung und Schließung von Pumpensümpfen und Hohlräumen im tieferen Untergrund verwenden.
Ebenso können rutschsüchtige Hänge durch die Auskleidung von Längsrigolen am oberen Böschungsrand durch derartige Dichtungsmassen vom Zufluß des rutschgefährlichen Wasserstromes im Baugrund geschützt werden.
Das Verfahren bedeutet insofern einen sehr bedeutenden technischen Fortschritt, als man nunmehr in jeder beliebigen Gegend, z. B. Sandgegend oder auch im lehmarmen Gebirge, nicht mehr auf die teure Zufuhr natürlichen Dichtungslehmes oder Tones angewiesen ist, sondern an Ort und Stelle den Sand oder Verwitterungslehm durch Zusatz der erfindungsgemäßen Mittel auf den gewünschten Dichtegrad veredeln und einen hochwertigen, unlöslichen, nicht ausschlämmbaren Dichtungsstoff mit Durchlässigkeitswerten von io-$ cm/s mühelos erzielen kann, der sich durch hohe Gleitsicherheit infolge der Hydration auszeichnet und dauerbeständig ist. Insbesondere können bei Verwendung dieser hochelastischen Dichtungsmassen die teuren Filterschichten zwischen Stütz- und Dichtungskörper im Staudammbau entfallen. Bei wasserseitiger Dichtung folgt auf den Stützkörper eine dünne Ausgleichschicht, darauf die Dichtungsschicht und der übliche Steinbewurf. Die Kosten werden erheblich gesenkt, denn an Stelle der sehr mächtigen Dichtung tritt eine auf Bruchteile dieser üblichen Ausführung beschränkte Dichtung; z. B. an Stelle von 8 m nur eine von etwa 2 m Stärke. Schließlich kann bei wasserseitigem Einbau die Böschung auf mindestens i : 2 gegenüber bisher i : q. bis i : 2,5 verstellt und dadurch können erhebliche Massen eingespart werden: Dieses neue Verfahren führt somit unter erheblicher Kostensenkung und Zeit sowie Materialersparnis zu einer technisch stark vereinfachten, billigeren und sehr sicheren Ausbildung von Staudämmen und ähnlichen Erdkörpern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Dichtung und kurzfristigen plastischen Versteifung (Verfestigung) von Löß, Lehm, Sand, Kies, Gesteinsgrus und ähnlichen feinkörnigen bis grobkörnigen, künstlichen und natürlichen Bodenarten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bodenarten mit in ungefähr bestimmbarer Zeit von selbst zur Bildung dichtender und hydratisierender Niederschläge führender Lösungen von Wasserglas und Natriumcarbonat vermischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 2o °/o Wasserglas und höchstens i o °/o der Wasserglasmasse Natriumcarbonat verwendet wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den nicht bindigen und stark durchlässigen Bodenarten hydratisierende, die Dichtigkeit und. Elastizität erhöhende Tonmineralien führende anorganische Mittel zugesetzt werden, z. B. Tonmehl, Bentonit, naturfeuchter Ton. q.. Verfahren nach Ansprüchen x bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Bodenarten nach Vermischung mit Wasserglas und Natriumcarbonat und dichtenden; hydratisierenden Mitteln als Baustoffe für Dichtungszwecke, z. B. Dichtungsauflagen oder Dichtungskerne im Wasserbau, verwendet werden. 5. Verfahren nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, däß die behandelten Massen mit die Schrumpfung und Austrocknung verhindernden Massen, z. B. Lehm, Feinsand, abgedeckt werden.