WO2002008140A1 - Schwingungs- und dehnungskompensierendes verfüllmaterial - Google Patents

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Walter Johansen
Wolfgang Berger
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the invention relates to a filling material made of rubber granules or similar elastic materials with vibration and expansion compensating properties.
  • the material according to the invention should preferably be used for vibration and stress absorption on buildings.
  • a special application is the substitution of expansion pads in district heating pipe construction by pouring out the pipe zone. District heating pipes are preferably laid in a soft and elastic way. Known expansion pads serve to avoid inadmissible tensions due to temperature-related changes in length of the media pipe.
  • the object of the invention is therefore to provide a vibration and strain-compensating filling material which can absorb temperature-related tensions or changes in length when laying pipes, without impermissibly high forces being exerted on the media pipe or the wall thereof.
  • the basic idea of the invention is accordingly to start from a self-compacting filling material that Rubber granules or similar elastic materials exist and which uses clay minerals and hydraulic binders.
  • the backfill material is used to pour out the pipe zone, eg trenches, for laying district heating pipes and leads to self-compression during application.
  • the backfill material is able to dampen vibrations in the sense of vibrations or structure-borne noise, with the mixture being installed or introduced as a horizontal or vertical layer to decouple the structure and the vibration source. In the case of cables that are grounded, this and the load-bearing properties of the material itself enable cost-effective flat laying.
  • an aqueous suspension containing essentially 50 g to 200 g of clay powder in 11 water is first formed in an intensive mixing process. In a subsequent mixing process, this suspension is mixed with the rubber granulate or a similar elastic material granulate.
  • hydraulic binder and / or fly ash is added to the rubber granulate, the suspension or the mixture of both to solidify the mixture.
  • Activated bentonite is preferably used as clay powder.
  • the final properties of the backfill material can be set within the specified range limits for the addition of clay powder or hydraulic binder.
  • setting accelerators or decelerators which are known from concrete technology, to the rubber-granulate-clay powder-binder mixture.
  • the proposed method results in an excellent flowability of the mixture with self-compression due to the properties of the activated bentonite to be used in particular. It is therefore possible to dispense with any subsequent mechanical compression that is otherwise necessary.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein schwingungs- und dehnungskompensierendes Verfüllmaterial aus Gummi-Granulat, Tonmehl und hydraulischen Bindemitteln. Erfindungsgemäss wird zunächst in einem Intensivmischprozess eine wässrige Suspension, enthaltend Tonmehl, gebildet. Das Gummi-Granulat wird anschliessend mit der Suspension vermischt. Während oder vor dem Mischprozess wird der Mischung oder einer Komponente ein anorganisches, hydraulisches Bindemittel zum späteren Verfestigen zugegeben. Dieses Gemenge kann in besonders einfacher Weise verdichtungslos zur Herstellung von horizontalen Schichten oder vertikalen Wänden mit spannungs- oder schwingungsabsorbierenden Eigenschaften Verwendung finden.

Description

Schwingungs- und dehnungskompensierendes Verfüllmaterial
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfüllmaterial aus Gummi-Granulat oder dergleichen elastischen Materialien mit schwingungs- und dehnungskompensierenden Eigenschaften .
Das erfindungsgemäße Material soll vorzugsweise zur Schwingungs- und Spannungsabsorption an Bauwerken eingesetzt werden. Ein spezieller Anwendungsfall ist die Substitution von Dehnpolstern im Fernwärmeleitungsbau durch Ausgießen der Leitungs- zone . Fernwärmeleitungen werden bevorzugt weich und elastisch verlegt . Bekannte Dehnpolster dienen hier dem Vermeiden unzulässiger Spannungen durch temperaturbedingte Längenänderungen des Medienrohrs.
Für Kunststoff-Mantelrohre finden bisher Kompensationselemente wie L-, U- oder Z-Dehnungsausgleicher in Verbindung mit Dehnpolstern Verwendung. Der Einbau derartiger Dehnpolster ist sehr zeit- und kostenintensiv und die gewünschten Funktionen werden teilweise nicht oder nur unzureichend erfüllt.
Aufgabe der Erfindung ist daher das Schaffen eines schwingungs- und dehnungskompensierenden Verfüllmaterials, welches beim Verlegen von Rohrleitungen temperaturbedingte Spannungen oder Längenänderungen aufnehmen kann, ohne dass unzulässig hohe Kräfte auf das Medienrohr oder die Wandung desselben ausgeübt werde .
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mittels des Verfüllmaterials gemäß Patentanspruch 1 sowie dem Verfahren nach Patentanspruch 2, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht demgemäß darin, von einem selbstverdichtenden Verfüllmaterial auszugehen, das aus Gummi-Granulat oder dergleichen elastischen Materialien besteht und welches auf die Verwendung von Tonmineralien und hydraulischen Bindemitteln zurückgreift. Das Verfüllmaterial wird zum Ausgießen der Leitungszone, z.B. von Gräben zur Verlegung von Fernwärmeleitungen benutzt und führt zu einer Eigenverdichtung bei der Applikation.
Aufwendige Handarbeit im Vergleich zu herkömmlichen Dehnpolstern oder Dehnelementen kann mittels der Erfindung in Fortfall kommen. Zusätzlich ist das Verfüllmaterial in der Lage, Schwingungen im Sinne von Erschütterungen oder Kδrper- schall zu dämpfen, wobei hier die Mischung als horizontale oder vertikale Schicht zur Entkopplung von Bauwerk und Schwingungs- quelle eingebaut oder eingebracht wird. Bei eingeerdeten Lei- tungen kann dadurch und durch die Tragfähigkeits-Eigenschaften des Materials selbst eine kostengünstige Flachverlegung ermöglicht werden.
Verfahrensseitig wird zunächst eine wässrige Suspension, ent- haltend im wesentlichen 50g bis 200g Tonmehl auf 11 Wasser, in einem Intensivmischprozess gebildet. Diese Suspension wird in einem anschließenden Mischprozess mit dem Gummi-Granulat oder einem ähnlichen elastischen Werkstoffsgranulat vermengt .
In einem nächstfolgenden Verfahrensschritt wird hydraulisches Bindemittel und/oder Flugasche zum Verfestigen der Mischung dem Gummi-Granulat , der Suspension oder der Mischung aus beiden zugegeben.
In Abhängigkeit von der Sieblinie und der Zusammensetzung des Gummi-Granulats wird diesem eine Menge von 5 bis 50 M% Tonmehlsuspension und eine Menge von 1 bis 30 M% anorganischem Bindemittel jeweils bezogen auf das Gummi-Granulat zugegeben. Bevorzugt wird als Tonmehl aktivierter Bentonit eingesetzt .
Innerhalb der angegebenen Bereichsgrenzen der Zugabe von Tonmehl bzw. von hydraulischem Bindemittel können die Endeigenschaften des Verfüllmaterials eingestellt werden. Um das Aus- bzw. Erhärtungsverhalten darüber hinaus steuern zu können, besteht die Möglichkeit, dem Gummi-Granulat-Tonmehl- Bindemittel-Gemisch Abbindebeschleuniger oder -verzδgerer, die aus der Betontechnologie bekannt sind, zuzugeben.
Durch das vorgeschlagene Verfahren ergibt sich eine ausgezeichnete Fließfähigkeit der Mischung mit einer Selbstverdichtung bedingt durch die Eigenschaften des insbesondere einzusetzenden aktivierten Bentonits . Es kann also auf eine ansonsten notwendige nachträgliche mechanische Verdichtung verzichtet werden.

Claims

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Φ
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TJ
H
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Ω tr
Φ
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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Suspension zusätzlich anorganisches Bindemittel zugegeben oder dies während des Intensivmischprozesses zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als anorganisches hydraulisches Bindemittel Zement und/oder Flugasche eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummi-Granulat aus Altreifen oder ähnlichen Recycling- Materialien hergestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemenge im Endzustand schwingungs- und dehnungskompen- sierende Eigenschaften aufweist, welche durch die Anteile des Granulats variierbar sind.
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