DE10139475A1

DE10139475A1 - Reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, Pfahlwandelement und rundes Stahlrohr, Bauverfahren

Info

Publication number: DE10139475A1
Application number: DE10139475A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Matsunaga; Yohei Murakami; Akira Hattori
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2002-02-21
Also published as: US6593280B2; US20020042347A1

Abstract

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen bereitzustellen und ferner ein das Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich verhinderndes Pfahlwandelement und/oder ein das Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich und dergleichen verhinderndes rundes Stahlrohr bereitzustellen, wobei je dieses Pfahlwandelement und/oder dieses Stahlrohr vor ihrem Einsatz mit der vorstehend genannten reibungsvermindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen versehen worden ist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Erstellung von Bauwerken und/oder zur Durchführung von Konstruktionsmaßnahmen angegeben werden, wobei je die Haftung der Bauteile oder Substrate im Untergrund vermindert oder verhindert ist und/oder wobei je Bauteile oder Substrate eingesetzt werden, die eine Oberfläche oder einen Oberflächenabschnitt aufweisen, an der/dem ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich vermindert oder verhindert ist. Bei diesem Verfahren wird die vorstehend genannte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen und/oder das vorstehend genannte, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde Pfahlwandelement und/oder das vorstehend genannte, ein anhaften von Bodenmaterial verhindernde Stahlrohr eingesetzt. Weiterhin wird mit der Erfindung ein Gründungsverfahren angegeben, wobei ein Bauwerk oder Teil eines Bauwerks wenigstens zeitweilig im Untergrund (Boden, Erdreich) angeordnet wird, und wobei die Reibung zwischen diesem Bauwerk(steil) im ...

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaß nahmen. Unter "Tiefbaumaßnahmen" werden hier alle Arten von Bauarbeiten (Errichtung von Bauwerken, Teilen von Bauwerken und dergleichen) verstanden, die unterhalb der Gelände oberfläche errichtet werden, wie etwa die Anordnung und Befestigung von Substraten im Un tergrund (Boden, Erdreich).

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Pfahlwandelement, an welchem eine Anhaf tung von Erdreich oder Bodenmaterial verhindert ist. "Pfahlwandelement" (für englisch: "sheet pile") bezeichnet im Rahmen dieser Unterlagen jede(s) Spund(pfahl)wandblech, Spund(pfahl)wandplatte, Spund(pfahl)wandprofil oder sonstiges Spund(pfahl)wandelement. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein rundes oder rohrförmiges Stahlrohr (nachste hend kurz: "Stahlrohr" für englisch: "steel tubular pipe"), an dem eine Haftung von Erdreich und Bodenmaterial verhindert ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Errichtung von Bauwerken und/oder zur Durchführung von Konstruktionsmaßnahmen, wobei je von dieser, ein Anhaften von Erdreich und Bodenmaterial verhindernden Eigenschaft Gebrauch gemacht wird.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Gründungsverfahren, wobei ein Bauwerk oder Teil eines Bauwerks wenigstens zeitweilig im Untergrund (Boden, Erdreich) angeordnet wird, und wobei die Reibung zwischen diesem Bauwerk(steil) im Untergrund und dem umge benden Bodenmaterial oder Erdreich ("negative Reibung") vermindert oder völlig beseitigt ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Senkkasten-Gründungsverfahren und/ oder ein Rohrdurchpressverfahren. Auch bei diesen zuletzt genannten Verfahren wird von der, ein Anhaften von Erdreich und Bodenmaterial verhindernden Eigenschaft Gebrauch gemacht.

Mehr im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung eine reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, die auf Stahlteilen aufgebracht wird, bevor diese zeitweilig in den Untergrund eingebracht werden. Nach diesem typischen Einsatz werden die Stahlteile wieder aus dem Untergrund herausgezogen und für einen neuen Einsatz vorbereitet. Bei diesen Stahl teilen kann es sich beispielsweise um Pfahlwandelemente handeln, die häufig zur Sicherung von Ausschachtungen und Baugruben im Untergrund verwendet werden; weiterhin kann es sich bei diesen Stahlteilen um andere bei Gründungsverfahren eingesetzte Elemente handeln, die in den Untergrund eingebracht und dort verlegt werden, wie etwa die Elemente und Be standteile von Spund(pfahl)wänden, die zur Sicherung, Abstützung und Absteifung von Aus schachtungen und sonstigen Stützwänden verwendet werden. Diese Stahlteile werden typi scherweise nur für eine begrenzte Zeitspanne bzw. zeitweilig in den Untergrund eingebracht. Anschließend werden diese Stahlteile wieder aus dem Untergrund herausgezogen. Bei diesem Herausziehen und nach diesem Herausziehen verhindert die vorliegende Erfindung ein Anhaf ten von Erdreich und Bodenmaterial an den so eingesetzten Stahlteilen, Pfahlwandelementen und Stahlrohren, die je vor ihrem Einsatz mit der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung beschichtet worden sind. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Bauver fahren, insbesondere Tiefbaumaßnahmen und Gründungsverfahren, wobei von dieser rei bungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen Gebrauch gemacht wird und/oder wobei diese, eine Anhaftung von Erdreich und Bodenmaterial verhindernde Pfahlwandele mente oder Stahlrohre eingesetzt werden.

Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen; diese Beschichtung wird auf Substraten, wie etwa verschiedenen Tanks, Wasseraufbewahrungstanks und dergleichen vor deren eigentlichem Einsatz aufge bracht; derartige Substrate und Tanks können dann bei einem Senkkasten-Gründungs verfahren benutzt werden, das zur Verlegung solcher Substrate im Untergrund dient, sowie zur Erzeugung der verschiedensten Gründungsbauwerke im Untergrund. Sofern diese rei bungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen auf solchen Substraten, wie etwa ver schiedene Hume-Rohre, Stahlrohre, Rohrpfählen oder Hohlpfählen, je aus Stahl, je vor ihrem Einsatz aufgebracht wird, und die so beschichteten Stahlteile dann bei Baumaßnahmen, Grün dungsarbeiten, Rohrdurchpressverfahren und dergleichen im Untergrund angeordnet werden (horizontal oder vertikal), dann vermindert diese Beschichtung die Reibung zwischen diesen versclhiedenen im Untergrund angeordneten Bauwerken und dem umgebenden Bodenmaterial oder Erdreich. Eine solche Verminderung der Reibung verhindert auch, dass diese Grün dungsbauwerke von Veränderungen im Untergrund, etwa Setzungen oder Bodenabsenkungen beschädigt werden. Weiterhin vermindert diese Beschichtung die Reibung zwischen der Sub stratoberfläche und dem Bodenmaterial oder Erdreich, was das Verlegen dieser Substrate im Untergrund erleichtert; beispielsweise können die Verlegemaßnahmen beschleunigt werden oder es kann die zum Eintreiben erforderliche Druckkraft vermindert werden und dergleichen. Weiterhin kann diese reibungsmindernde Beschichtung vorteilhaft eingesetzt werden bei Gründungsverfahren, bei denen eine "negative Reibung" beseitigt ist, ferner bei Senkkasten- Gründungsverfahren und/oder bei Rohrdurchpressverfahren zur Verlegung von Gründungs strukturen im Untergrund. In allen diesen Verfahren kann die vorstehend genannte reibungs mindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen vorteilhaft eingesetzt werden.

STAND DER TECHNIK

Bei Gründungsarbeiten, Tiefbaumaßnahmen und ähnlichen Arbeiten im Bauwesen besteht der ernsthafte Wunsch, die Ausrüstung, die Kosten und die für ein bestimmtes Bauvorhaben be nötigte Zeit an die jeweiligen Anforderungen anzupassen, um so die Arbeitsproduktivität zu verbessern und so Ärger und Probleme zu vermeiden, die aus Beschädigungen der im Unter grund verlegten Gründungsbauwerke entstehen, weil solche Schäden viel Arbeit zur Ausbes serung und Wiederherstellung erfordern. Sofern sich in dieser Hinsicht Verbesserungen erzie len lassen, können die Kosten für die Errichtung von Gründungsbauwerken gesenkt und die dazu erforderlichen Arbeiten können schneller abgeschlossen werden.

In diesen und anderen Gründungsmaßnahmen besteht das Problem, dass Erdreich und/oder Bodenmaterial (nachstehend kurz: Bodenmaterial) an den zeitweilig in den Untergrund einge brachten Stahlteilen, wie etwa Pfahlwandelementen haftet, wie sie häufig bei der Ausschach tung von Baugruben im Untergrund und sonstigen Gründungsbauwerken verwendet werden, wenn diese Stahlteile nach ihrem zeitlich begrenzten Einsatz wieder aus dem Untergrund he rausgezogen und für einen neuen Einsatz vorbereitet werden.

Die Tatsache, dass an solchen, für den zeitweiligen Einsatz im Untergrund vorgesehenen Stahlteilen (wie beispielsweise Pfahlwandelementen) Bodenmaterial haften bleibt, schafft Probleme; beispielsweise werden dadurch (1) Lücken im Untergrund erzeugt, wodurch der Untergrund gestört wird, und eine Setzung oder Bodenabsenkung oder dergleichen auftreten kann, was möglicherweise wiederum die benachbarten Gründungsbauwerke schädigt; weiter hin sind (2) viel Arbeit und Kosten erforderlich, diese Lücken auszufüllen, um so die vorste hend unter (1) genannten Probleme zu beseitigen; weiterhin (3) können diese Stahlteile nach dem Herausziehen aus dem Untergrund wegen des anhaftenden Bodenmaterials kaum in pa ralleler Anordnung gelagert werden, so dass eine zeitweilige Lagerung dieser Stahlteile Schwierigkeiten bereitet; und schließlich (4) ist es notwendig, dass solche zeitweilig in den Untergrund eingebrachten Stahlteile nach Beendigung dieses Einsatzes und Herausziehen aus dem Untergrund für einen neuen Einsatz vorbereitet werden; diese Vorbereitung macht es erforderlich, dass das an den Stahlteilen anhaftende Bodenmaterial abgewaschen wird, bevor diese Stahlteile für einen neuen Einsatz zur Verfügung stehen oder beispielsweise an eine Leasingfirma zurückgegeben werden können. Unter den gegebenen Umständen ist es daher übliche Praxis, dass das anhaftende Bodenmaterial von Hand entfernt werden muss oder dass hohe Kosten für das Abwaschen des Bodenmaterials von diesen Stahlteilen anfallen.

Die nachstehend aufgeführten Vorschläge und Maßnahmen beziehen sich auf eine Lösung dieser Probleme.

Mit der Japanischen Patentpublikation Hei-06-71241 wird eine Behandlungsstrecke (Ausrüs tung) zur Schmutzentfernung von Pfahlwandelementen vorgeschlagen, die vorsieht, (1) eine schmutzentfernende Vorrichtung, weiterhin (2) eine das abgelöste Bodenmaterial verteilende Vorrichtung und schließlich eine (3) Wasserwaschvorrichtung. Mit der Japanischen Patent publikation Hei-06-330521 wird eine Vorrichtung zur Entfernung von Erde und Sand von Pfahlwandelement-Abschnitten vorgeschlagen, die einen rotierenden Abschnitt für einen ge wickelten Draht und einen Luftsprühabschnitt aufweist. Beide Vorschläge sind jedoch im wesentlichen nicht geeignet, das Problem der Anhaftung von Bodenmaterial zu lösen, weil (1) beide Vorschläge die Installation einer neuen Vorrichtung erfordern und weil (2) die Ar beit zur Entfernung von Bodenmaterial weiterhin erforderlich ist, obwohl die Wirksamkeit bei der Entfernung von anklebendem Bodenmaterial möglicherweise verbessert werden kann.

Mit den Japanischen Patentpublikationen Sho-61-47253, Sho-60-175628 und Hei-03-279516 wird ein Abkratzer für anklebendes Bodenmaterial vorgeschlagen, der an die Gestalt der Pfahlwandelemente angepaßt ist und der benachbart zu den in den Untergrund eingebrachten Pfahlwandelementen angeordnet wird, bevor diese wieder herausgezogen werden. Auf diese Weise kann eine Verformung der vergrabenen Rohre und Pfahlwandelemente wegen anhaf tendem Bodenmaterial verhindert werden, wenn diese wieder aus dem Untergrund herausge zogen werden.

Jedoch hat dieses Verfahren die Nachteile, dass (1) nicht verhindert werden kann, dass sol ches Bodenmaterial an den Pfahlwandelementen anklebt, das sich in der Lücke zwischen dem Abkratzer und dem Pfahlwandelement befindet; weiterhin (2) kann nicht verhindert werden, dass oberhalb des Abkratzers befindliches Bodenmaterial an den Pfahlwandelementen an klebt, weil dieser Abkratzer relativ tief eingegraben wird; und schließlich (3) sind Zeit und Arbeit erforderlich, um einen an die Gestalt der Pfahlwandelemente angepaßten Abkratzer bereitzustellen und benachbart zu den Pfahlwandelementen anzuordnen.

Mit der Japanischen Patentpublikation Hei-03-244711 wird ein Verfahren zur Verhinderung einer Setzung oder Grundabsenkung beim Herausziehen von Spund(pfahl)wandelementen offenbart, das vorschlägt, in die nach dem Herausziehen der Spund(pfahl)wandelemente ge bildeten Lücken ein gießbares, sich dort verfestigendes Material einzufüllen. Im einzelnen wird mit diesem Verfahren vorgeschlagen, am unteren Ende von jedem Spund(pfahl)wand element ein im wesentlichen U-förmiges dünnes Blech zu befestigen, das im Untergrund ver bleibt, nachdem dieses Spund(pfahl)wandelement herausgezogen worden ist, und das gießba re, sich verfestigende Material wird in die Lücken gegossen, nachdem diese Spund(pfahl)- wandelemente herausgezogen worden sind, um so eine Absenkung des Untergrundes zu ver hindern. Trotz dieses Vorschlags verbleibt Raum für einen Einfall bzw. eine Erfindung, um diese Wirkungen einfacher zu erzielen, beispielsweise mit Hilfe einer Beschichtung, die auf der Oberfläche der zeitweilig in den Untergrund eingzubringenden Stahlteile aufgebracht wird, bevor diese in den Untergrund eingebracht werden.

Die Japanische Patentpublikation Hei-06-71241 offenbart ein Verfahren zur Entfernung von Schmutz von Pfahlwandelementen. Nach diesem Verfahren wird eine große Anzahl Pfahl wandelemente in der Weise aufeinander gestapelt, dass die offene Seite des U-förmigen Pro fils sich oberhalb einer benachbarten Behandlungsstrecke befindet. Man läßt das unterste Pfahlwandelement herunterfallen und transportiert dieses in Längsrichtung; während dieses Transports wird der an der Innenumfangsfläche und an der Außenumfangsfläche anhaftende Schmutz abgeschnitten und entfernt; daraufhin werden die Innenflächen und Außenflächen abgewaschen, indem sie mit einer Waschflüssigkeit abgespritzt werden; daraufhin wird das so gereinigte Pfahlwandelement aus der Behandlungsstrecke entnommen. Auch dieses bekannte Verfahren läßt Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um Schmutz von Pfahlwandelemen ten noch wirksamer zu entfernen, beispielsweise dadurch, dass auf solchen Pfahlwandelemen ten vor ihrem Einbringen in den Untergrund eine Beschichtung aufgebracht wird.

Wie vorstehend dargelegt, steht im Stand der Technik kein Verfahren zur Verfügung, um das Anhaften von Bodenmaterial mit einer einfachen Maßnahme zu verhindern, die unabhängig von der Form und Gestalt des zeitweilig in den Untergrund einzubringenden Stahlteiles ist und wobei nach dem Herausziehen dieser Stahlteile aus dem Untergrund nahezu kein Boden material an diesen Stahlteilen haften bleibt, so dass nach einem solchen Herausziehen der Arbeitsschritt zum Abwaschen unterbleiben kann.

Bei Gründungsverfahren und anderen Tiefbaumaßnahmen sind weiterhin verschiedene Probleme auf die Reibung zwischen den Gründungsbauwerken oder verschiedenen Substraten und dem Untergrund (Boden, Erdreich) zurückzuführen, auch im Falle des Senkkasten- Gründungsverfahrens oder des Rohrdurchpressverfahrens; ferner bei Verfahren zur Gründung und Verlegung verschiedener Bauwerke, Strukturen und Substrate im Untergrund (Tanks, Wasservorratstanks, Hume-Leitungen, Stahlrohre, Rohrpfähle und Hohlpfähle aus Stahl und dergleichen).

Zum Beispiel besteht das Problem, dass im Untergrund verlegte Gründungsbauwerke durch die Reibung ("negative Reibung") zwischen der Oberfläche des Gründungsbauwerks und dem umgebenden Erdreich oder Bodenmaterial beschädigt werden können im Falle einer Setzung des Untergrunds in der Umgebung des Bauwerks.

Im Falle eines Senkkasten-Gründungsverfahrens, wobei Tanks im Untergrund dadurch abge senkt werden, dass Erde und Sand aus Bereichen unterhalb des Tanks ausgebaggert und ent fernt wird, wird das Problem dadurch verstärkt, weil keine Spund(pfahl)wände benutzt wer den, und der vom Untergrund ausgehende Erddruck direkt auf eine Seite oder Wand des Tanks einwirkt, während der Tank abgesenkt wird, wodurch ein Absenken des Tanks extrem schwierig wird.

Bei dem Rohrdurchpressverfahren erfolgen die Arbeiten typischerweise in der Weise, dass ein Schmiermittel (beispielsweise ein Bentonit/Wasser-Gemisch) rund um das Substrat verfüllt wird, denn, wenn die Reibung zwischen dem Substrat (beispielsweise einem Stahlpfahlrohr) und dem Bodenmaterial groß wird, dann wird es schwierig, das Substrat nach vorne zu drüc ken oder zu pressen. Jedoch bereitet auch die Anwendung dieses Schmiermittels Schwierig keiten, weil es beispielsweise erforderlich ist, eine Versorgungsleitung zu legen, um das Schmiermittel heranzuschaffen; somit muss Platz geschaffen und Aufwand getrieben werden, um das Schmiermittel bereitzustellen. Das Schmiermittel kann die Festigkeit des umgebenden Untergrundes schwächen, und das Schmiermittel sollte nach Gebrauch wieder gesammelt und einer Nachbehandlung zugeführt werden.

Zur Lösung dieser Probleme sind bislang verschiedene Vorschläge untersucht worden.

So wird beispielsweise mit der Japanischen Patentpublikation Hei-04-23514 ein Verfahren zur Ausführung von Gründungsbauwerken vorgeschlagen, bei welchem die sogenannte nega tive Reibung beseitigt ist (für englisch: so-called negative friction cut construction method). Bei diesem Verfahren wird eine bestimmte Film- oder Schichtzusammensetzung, die aufweist einen Film (zur Haftung an dem Gründungsbauwerk)/Schmiermittel (beispielsweise Öl)/Film (an der Seite zum Untergrund) zwischen dem Gründungsbauwerk und dem Bodenmaterial eingesetzt, um es so möglich zu machen, die Reibung zwischen dem Gründungsbauwerk und dem umgebenden Bodenmaterial zu vermindern, selbst wenn dieses Bodenmaterial wasser arm ist. Bei dieser Art der Ausführung der Arbeiten tritt jedoch insoweit ein entscheidender Fehler oder Nachteil auf, nämlich dass dann, wenn dieses Gründungsbauwerk zuerst mit Hilfe des Senkkasten-Gründungsverfahrens oder mit Hilfe des Rohrdruchpressverfahrens im Unter grund verlegt wird, diese Schicht- oder Filmzusammensetzung während des Verlegens (etwa beim Eintreiben oder Einpressen in den Untergrund) abgestreift oder abgeschält wird, so dass irgendeine ausreichende oder langdauernde reibungsmindernde Wirkung nicht länger erzeugt werden kann. Ein anderes Problem besteht darin, dass dieser bestimmte Film bereits durch eine leichte Reibungsbeanspruchung vor Durchführung der Verlegearbeiten abgestreift wer den kann, sogar in der Zeitspanne zwischen Aufbringung des Filmes und Verlegung oder Vergrabung des Gründungsbauwerks, weil dieser Film schwierig zu handhaben ist.

Mit der Japanischen Patentpublikation Hei-06-39784 wird eine Emulsion aus in Wasser quellbaren Polymerpartikeln vom Wasser-in-Öl-Typ vorgeschlagen oder eine wässrige Dis persion dieser Partikel, die vor seiner Anwendung auf einem Gründungselement, etwa einem Pfahl aufgebracht wird, um es so möglich zu machen, die Reibung zwischen diesem Grün dungselement und dem Bodenmaterial zu vermindern.

Bei dieser Arbeitsweise tritt jedoch ebenfalls der entscheidende Fehler oder Nachteil auf, dass dann, wenn das Gründungselement zuerst beim Senkkasten-Gründungsverfahren oder beim Rohrdurchpressverfahren in den Untergrund eingebracht wird, bereits während dieser Verle gung der gebildete Film leicht abgestreitft werden kann. Weiterhin kann dieser Film, der aus der vorstehend genannten Emulsion oder wässrigen Dispersion gebildet wird, nach seiner Aufbringung auf dem Gründungselement leicht von dem Gründungselement abgestreift wer den durch irgendwelche Umgebungskontakte, so dass irgendeine ausreichende oder langdau ernde, reibungsmindernde Wirkung nicht länger erzielt werden kann, genauso wie in dem zuvor gewürdigten Fall; ferner ist auch dieser Film schwierig zu handhaben.

Andererseits beschreibt die Japanische Patentpublikation Sho-63-27619 ein Verfahren, wobei ein Gründungselement oder -Bauwerk im Untergrund verlegt wird, das mit einem Gemisch beschichtet ist, das besteht aus einem wasserquellbaren Pulver (beispielsweise Gelatine, Agar) und einem filmbildenden, wasserabsorbierenden Harz (Polyvinyl-butyral) in einem organi schen Lösemittel; nach der Verlegung des so beschichteten Gründungselements im Unter grund quillt der Beschichtungsfilm wegen der Absorption von im Untergrund vorhandenem Wasser und vermindert so die Reibung zwischen dem Gründungselement und dem umgeben den Bodenmaterial.

Dieses Verfahren ist jedoch insoweit nachteilig, als (1) ein Ausgleich zwischen einerseits dem Ausmaß oder der Geschwindigkeit der Quellung und andererseits der Festigkeit des wasserab sorbierenden Harzes schlecht ist; und weil weiterhin (2) ein Ausgleich zwischen einerseits der Haftung des Bindemittelharzes am Stahlteil und andererseits der Festigkeit des Films eben falls schlecht ist (schwache Haftung und hohe Festigkeit des Films). Dies führt dazu, dass (1) dieser Beschichtungsfilm beim Verlegen des Gründungselementes leicht von dem Grün dungselement abgestreift wird (so dass nach dem Verlegen im Untergrund kein Beschich tungsfilm zurückbleibt und somit keine ausreichende reibungsmindernde Wirkung erzeugt werden kann), und, weil weiterhin (2) die Filmfestigkeit nach der Quellung nicht ausreichend ist, und die reibungsmindernde Schicht (die gequollene Schicht) nicht die Eigenschaft der andauernden Ablösung zeigt; mehr im einzelnen wird keine fortdauernde reibungsmindernde Wirkung erzeugt, wenn dieser Film bei einem Senkkasten-Gründungsverfahren oder bei ei nem Rohrdurchpressverfahren oder bei ähnlichen Gründungsmaßnahmen eingesetzt wird.

In der Japanischen Patentpublikation Sho-58-191816 wird ein Verfahren zur Verhinderung der negativen Reibung einer tragenden Stütze bei der Positionierung dieser tragenden Stütze be schrieben. Dieses Verfahren sieht vor eine Harzschicht aus einem Harz, das bei Wasserab sorption quellen kann, zwischen der tragenden Stütze und dem umgebenden Untergrund an zuordnen, um so aus der Wasserabsorption und der Quellung der vorstehend genannten Harz schicht eine Schicht zu erzeugen; in dem entsprechenden Beispiel wird die Anwendung einer Ethanol-Lösung von Polyvinylalkohol oder von einem pastenförmigen Polypropylenglycol zusammen mit einem wasserabsorbierenden und dabei quellenden Harz angegeben. Hier be steht jedoch die Schwierigkeit, dass das wasserabsorbierende Harz nicht adäquat quellen wird, oder dass das wasserabsorbierende Harz beim Eintreiben des Substrates in den Untergrund von der Substratoberfläche abgestreift werden wird. Im Falle von Gründungsarbeiten werden Substrate in vielen verschiedenen Arten in den Untergrund eingetrieben bzw. gerammt; des halb besteht hier Raum für weitere Untersuchungen, um einen solchen Vorschlag zu entwi ckelri, der ausreichende Wirkungen in diesem Gebiet der Technik liefert.

Die Japanische Patentpublikation Hei-11-241339 offenbart ein Oberflächenbehandlungsmit tel, das dazu vorgesehen ist, an der Oberfläche eines Teiles zu haften, das eingegraben werden soll, um so eine Haftung zwischen den eingegrabenen Teil und dem Hydrat einer hydrauli schen Zusammensetzung zu verhindern in einer Struktur, die besteht aus wenigstens diesem eingegrabenen Teil und dem Hydrat der hydraulischen Zusammensetzung. Dieses Mittel weist auf ein wasserquellbares Harz und ein in alkalischem Wasser lösliches Harz, das eine Säure zahl nicht kleiner als 15 mg KOH/g hat. Die Anwendung dieses Oberflächenbehandlungsmit tels soll es möglich machen, die Haftung zwischen der Substratoberfläche und der hydrauli schen Zusammensetzung zu verhindern und so die Arbeitproduktivität der Gründungsmaß nahme zu verbessern. Es gibt jedoch überhaupt keine Beschreibung darüber, dass die Auf bringung dieses Mittels auf der Substratoberfläche tatsächlich zu einer Verhinderung der Haf tung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) führt und/oder dass eine Verminderung der Reibung zwischen diesen auftritt. Darüberhinaus besteht Raum für neue Einfälle und Erfindungen, die es ermöglichen, dass das wasserabsorbierende Harz adäquater quillt, und dass die aus dem Oberflächenbehandlungsmittel gebildete Beschich tungsschicht beim Eintreiben dieses Substrates in den Untergrund weniger leicht von der Sub stratoberfläche abgestreift wird, um so ein Anhaften von Bodenmaterial an diesem Substrat zu verhindern und so die Reibung zwischen diesem Substrat und dem Bodenmaterial zu vermin dern. Mit anderen Worten, es besteht Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um verschie dene Arbeitsverfahren und Arbeitsbedingungen zu entwickeln, um so den Bereich der An wendung zu erweitern.

Die Japanische Patentpublikation 2000-44973 offenbart ein Abdeckmaterial zum Abdecken einer zeitweiligen Arbeit; bei diesem Abdeckmaterial handelt es sich um ein lagenförmiges Material und um eine Harzschicht, welche ein in alkalischem Wasser lösliches Harz enthält, das auf diesem lagenförmigen Material gebildet wird. Auch ein solches Abdeckmaterial läßt Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um verschiedene Arbeitsverfahren und Arbeitsbe dingungen zu entwickeln, um so den Bereich der Anwendung noch weiter auszudehnen.

Die Japanische Patentpublikation Hei-04-122781 offenbart eine wasserquellbare Beschich tungszusammensetzung, die aufweist eine wasserquellbare Substanz, ein thermoplastisches Elastomer, einen Füllstoff, ein Tensid, ein Fungizid und ein Lösemittel. Die Japanische Pa tentpublikation Hei-03-157455 offenbart ein salzbeständiges, wasserquellbares Material, das aufweist eine Dispersion aus einem wasserabsorbierenden Harz, das durch Polymerisation einer Monomerzusammensetzung, die als wesentliche Komponente ein bestimmtes, Sulfon säure-Gruppen enthaltendes ungesättigtes Monomer enthält in Gegenwart eines Vernet zungsmittels in einem Basismaterial erhalten wird, bei dem es sich um ein thermoplastisches Harz und/oder um ein Gummimaterial handelt. In der Japanischen Patentpublikation Sho-60- 168653 wird ein Verfahren zur Verminderung der negativen Reibung eines Pfahles beschrie ben. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, rund um den Pfahl eine Schicht anzuordnen, die hauptsächlich besteht aus einem makromolekularen Material, das in Wasser oder in alkali schem Wasser löslich oder zersetzbar ist, oder eine solche Schicht anzuordnen, die das gleiche Material als Bindemittel enthält. Weiterhin offenbart die Japanische Patentpublikation Sho-49-71712 ein Verfahren zum Absenken eines Senkkastens, bei dem eine Gründungs struktur auf der Geländeoberfläche aufgebaut wird; anschließend wird der unterhalb der Gründungsstruktur befindliche Bodenabschnitt abgegraben, um eine Lücke zu bilden, in wel che diese Gründungsstruktur hineinsinken kann. In diese Lücke wird ein flüssiges Schmier mittel, wie etwa eine Bentonit-Aufschlämmung oder schweres Wasser eingebracht, und man läßt die Gründungsstruktur absinken; hierbei wird zwischen diesem flüssigen Schmiermittel und dem umgebenden Untergrund eine Folie eingelegt. Ferner offenbart die Japanische Pa tentpublikation Hei-05-118190 ein Schmiermittel für ein Rohrdurchpressverfahren, das ein stark wasserabsorbierendes Harz aufweist, das aus Lehm oder Ton und einer wasserlöslichen, makromolekularen Substanz erzeugt wird. Auch diese Maßnahmen lassen Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um verschiedene Arbeitsverfahren und Arbeitsbedingungen zu entwickeln, die in einer einfachen und adäquaten Weise die gewünschten Wirkungen zufrie denstellend und wirksam erzeugen.

In der Japanischen Patentpublikation Hei-04-231514 wird ein Verfahren zur Verlegung einer Gründungsstruktur im Untergrund beschrieben, bei dem wenigstens einmal ein Arbeitsschritt ausgeführt wird, entsprechend dem ein Schmiermittelmaterial zuerst auf einer Lage oder ei nem Blatt aufgebracht wird, daraufhin auf der das Schmiermittel tragenden Oberfläche dieser ersten Lage bzw. dieses ersten Blattes eine andere Lage oder ein anderes Blatt aufgebracht wird, das die so gebildete Schmiermittel enthaltende Lage/Blatt an der Gründungsstruktur anheftet; anschließend wird diese Gründungsstruktur im Untergrund verlegt. Jedoch läßt auch dieses Verfahren Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um das Verfahren zu vereinfa chen, zum Beispiel in der Weise, dass vor ihrem Einsatz auf der Oberfläche der Gründungs struktur eine Beschichtung aufgebracht wird, oder dergleichen. Ferner verbleibt Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um verschiedene Arbeitsverfahren und Arbeitsbedingungen zu entwickeln, welche das Gebiet dieser Anwendung erweitern.

In der Japanischen Patentpublikation Sho-63-165615 wird ein Verfahren zur Verminderung der Reibungsbeanspruchung mit Hilfe einer wasserquellbaren Schicht offenbart, die gebildet wird durch Erzeugung einer Schicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes, der im Untergrund verlegt werden soll, indem auf dieser Oberfläche ein flüchtiges, filmbildendes Harz und ein stark wasserabsorbierendes Harz aufgebracht werden, und man das stark wasserabsorbierende Harz Wasser absorbieren und quellen lässt. Jedoch ist dieses Verfahren vorgesehen für die Vorbereitung von Stahlteilen zu deren Wiederverwendung, nachdem diese Stahlteile aus Erde und Sand herausgezogen worden sind und die verbleibenden Lücken ausgefüllt worden sind. Jedoch ist dieses Verfahren nicht vorgesehen zur Verhinderung einer Haftung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) oder zur Verminderung der Rei bung; ein weiteres Problem besteht darin, dass, weil das flüchtige filmbildende Harz, das die wasserquellbare Schicht bildet, in Wasser nicht gelöst oder aufgequollen wird, sondern Was ser lediglich eindringen läßt, um so das wasserquellbare Harz zum Quellen zu bringen, ist das Quellungsvermögen des wasserabsorbierenden Harzes beschränkt wegen der geringen Hydrophilizität der wasserquellbaren Schicht.

Die Japanische Patentpublikation Hei-04-16618 offenbart ein Verfahren, um ein zeitweilig einzusetzendes Stahlteil, das in eine selbstvernetzende, flüssige Zusammensetzung auf Ze mentbasis eingesetzt ist, nach der Vernetzung aus der Zusammensetzung herauszuziehen. Dieses Verfahren sieht vor, zumindest auf demjenigen Abschnitt des zeitweilig einzusetzen den Stahlteiles, der in die selbst aushärtende flüssige Zusammensetzung auf Zementbasis ein gesetzt werden soll, vor diesem Einsetzen in die flüssige, selbst härtende Zusammensetzung auf Zementbasis ein acrylisches Harz aufzutragen, das eine ausreichende Säurezahl aufweist, um dieses Harz in Alkali löslich zu machen; bei diesem acrylischen Harz handelt es sich um eine Mischung aus einer acrylischen Emulsion und einer wässrigen Styrol-Acrylharz-Lösung, das entsprechend der bestimmten Anteile der Komponenten unterschiedliche Säurezahlen aufweist. Jedoch ist dieses Verfahren vorgesehen zur Verminderung der Reibung zwischen dem Substrat, nämlich einem zeitweilig einzusetzenden Stahlteil und demjenigen Produkt, das bei der Vernetzung eines Zementmörtels oder dergleichen gebildet wird, jedoch ist dieses Verfahren nicht dazu vorgesehen, die Haftung zwischen der Substratoberfläche und dem Un tergrund (Boden, Erdreich) zu verhindern, oder die Reibung zwischen diesen zu vermindern. Das Verfahren weist ein anderes Problem dahingehend auf, dass, weil die auf dem zeitweilig einzusetzenden Stahlteil durch das acrylische Harz gebildete, ablösbare Schicht kein wasser absorbierendes Harz enthält, können die auf das wasserabsorbierende Harz zurückführbaren Wirkungen nicht erzeugt werden; deshalb wird die Eigenschaft der Verhinderung eines An haften von Bodenmaterial und die reibungsmindernde Wirkung nicht ausreichend sein.

Die Japanische Patentpublikation Hei-11-21473 offenbart eine wasserabstoßende Beschich tung, die als Hauptbestandteile aufweist ein im Lösemittel unlösliches Pulver, ein im Lösemit tel lösliches Bindemittelharz und ein Lösemittel, wobei das Pulver eine Teilchengröße nicht kleiner als 0,03 µm aufweist. Die Japanische Patentpublikation Hei-09-221630 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung, die eine Schicht aufweist, die ein reaktionvernetzbares or ganisches Harz und ein hydroxylhaltiges (Polysil)-sesquioxan enthält, dessen organische Sei tenkettengruppen je aus einem bestimmten Substituenten und einer bestimmten hydroxylhal tigen Gruppe bestehen, und wobei die Hauptkettenabschlußgruppen trialkylsilylierte Kette nabschlußgruppen sind. Die Japanische Patentpublikation Hei-08-26177 offenbart ein Verfah ren zur Verminderung des Reibungswiderstandes in Wasser. Bei diesem Verfahren wird ein Harz mit einem Pulver vermischt, dessen Oberfläche mit funktionalen Gruppen bedeckt ist, welche die Oberflächenenergie vermindern als Folge der Bindung eines Silan-Haftvermittlers, typischerweise einer Fluorverbindung, an Hydroxylgruppen auf der Pulverteilchenoberfläche zumindest über eine Siloxanbindung, und Aufbringung der so erhaltenen Mischung auf der Substratoberfläche. Die Japanische Patentpublikation Hei-09-39147 offenbart einen wasser absorbierenden Verbundwerkstoff (composite), der eine wasserabsorbierende Lage/Blatt bil det, zu dessen Bestandteilen ein wasserabsorbierendes Polymer gehört, das direkt auf dem Substrat fixiert werden soll, und das wenigstens teilweise gesättigt ist. Weiterhin offenbart die Japanische Patentpublikation Hei-02-49079 eine Beschichtungszusammensetzung, die ein Silylgruppen und Polysiloxangruppen enthaltendes Vinylpolymer aufweist, das wenigstens eine bestimmte Polysiloxangruppe in jedem Molekül besitzt. Ferner offenbart die Japanische Patentpublikation Hei-05-271572 eine Beschichtungszusammensetzung zur Erzeugung nicht verfärbender Beschichtungsschichten. Diese Beschichtungszusammensetzung enthält 10 bis 40 Gew.-Teile einer Kunstharzemulsion, die einen Anteil eines Beschichtungsharzes bildet, ferner 1 bis 10 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Harzes und 20 bis 90 Gew.-Teile Wasser. Jedoch läßt auch dieser Vorschlag Raum für neue Einfälle und Erfindungen, um ausreichende Wirkungen zu erzielen, um die Haftung zwischen einer Substratoberfläche und dem Unter grund (Boden, Erdreich) zu verhindern und/oder um die Reibung zwischen diesen zu vermin dern.

Wie vorstehend erläutert, ist im Stand der Technik ein gutes reibungsminderndes Mittel nicht verfügbar, das eingesetzt werden kann bei Gründungsverfahren, bei denen die negative Rei bung beseitigt ist, oder beim Senkkasten-Gründungsverfahren oder beim Rohrdurchpress verfahren, je zur Erzeugung von Gründungsstrukturen, das beim Einbringen dieser Strukturen in den Untergrund selten abgeschält oder abgestreift werden wird, unabhängig vom Verfahren der Einbringung dieser Strukturen in den Untergrund, das die reibungsmindernde Wirkung nach (während) der Einbringung der Strukturen in den Untergrund ausüben kann und das wei terhin ein reibungsminderndes Mittel in einer fortwährenden Weise liefert (andauernde Ablö sung), und das sicherer und eindeutiger eine langanhaltende, fortbestehende reibungsmin dernde Wirkung liefert.

AUFGABE

Im Hinblick auf den vorstehend genannten Stand der Technik besteht eine Aufgabe (ein tech nisches Problem) der vorliegenden Erfindung darin, eine reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen bereitzustellen, die (1) in einer einfachen und leichten Weise auf Substra ten aufgebracht werden kann, die im Untergrund vergraben werden sollen, die weiterhin (2) eine reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen ergibt, die von den Substraten beim Einbringen der Substrate in den Untergrund unter Anwendung von Verfah ren, wie einem eine Anhaftung von Bodenmaterial verhindernden Bauverfahren, oder einem Gründungsverfahren, bei dem die negative Reibung beseitigt ist, oder bei einem Senkkasten- Gründungsverfahren, oder bei einem Rohrdurchpressverfahren, je nicht vollständig abgestreift oder abgeschält wird, wobei diese Beschichtungsschicht von der Art des Verfahrens der Ein bringung in den Untergrund nicht beeinflußt wird (obwohl die auf der Oberfläche auftretende gequollene Schicht beim Einbringen in den Untergrund teilweise abgelöst werden kann und trotzdem die Wirkung einer reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen aus übt), und weiterhin (3) bei der Anwendung zur Verhinderung der Haftung zwischen der Sub stratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) die Haftung zwischen den zeitweilig in den Untergrund eingebrachten Stahlteilen und dem umgebenden Untergrund beim Heraus ziehen dieser Stahlteile aus dem Untergrund vermindert und es so ermöglicht, dass während und nach dem Herausziehen dieser zeitweilig in den Untergrund eingebrachten Stahlteile an diesen Stahlteilen nahezu kein Bodenmaterial haften bleibt, ohne dass in merklichem Umfang solche nachteiligen Wirkungen auftreten, wie etwa das Herausziehen von umgebendem Unter grundmaterial, mit dem Ergebnis, dass die nach dem Herausziehen der zeitweilig in den Un tergrund eingebrachten Stahlteile verbleibenden Lücken minimiert sind (das Volumen des Raumes entspricht nahezu dem gleichen Volumen der zeitweilig in den Untergrund einge brachten Stahlteile), so dass die Mengen für notwendige Mittel, Erde und Sand zur Nachbe handlung (Ausfüllung solcher Lücken) minimiert werden können, und weiterhin (4) bei der Anwendung zur Verminderung der Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Unter grund (Boden, Erdreich) kann die Beschichtungsschicht-Oberfläche quellen wegen der Ab sorption von Wasser, das entweder vorher zugegeben worden ist oder das nach der Einbrin gung in den Untergrund aus dem Untergrund absorbiert wird, oder bei der Anwendung zur Verminderung der Reibung beim Senkkasten-Gründungsverfahren oder beim Rohrdurch pressverfahren, und die so eine gequollene (reibungsminderndes Mittel) Schicht an der Grenz fläche zwischen dem Substrat und dem Boden in einer andauernden Weise liefern kann und sich an Bodenmaterialien unterschiedlicher Natur anpassen kann, wenn die Eigenschaft zur andauernden Ablösung und andere Eigenschaften modifiziert werden, entsprechend der Hydrophilizität des Bindemittelharzes, der Beschichtungsschicht-Schichtdicke und so weiter.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein, ein Anhaften von Bo denmaterial verhinderndes Pfahlwandelement oder ein solches rohrförmiges Stahlrohr bereit zustellen, auf denen, je vor ihrem Einsatz, die vorstehend genannte reibungsmindernde Be schichtung für Tiefbaumaßnahmen aufgebracht worden ist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Erstellung von Bauwerken und/oder zur Durchführung von Konstruktionsmaßnahmen ange geben werden, wobei je die Haftung der Bauteile oder Substrate im Untergrund vermindert oder verhindert ist, und/oder wobei je Bauteile oder Substrate eingesetzt werden, die eine Oberfläche oder einen Oberflächenabschnitt aufweisen, an der/dem ein Anhaften von Erdreich oder Bodenmaterial vermindert oder verhindert ist. Bei diesem Verfahren wird die vorstehend genannte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen verwendet und/oder es wird das vorstehend genannte, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde Pfahlwandele ment oder Stahlrohr eingesetzt.

Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin, ein Gründungsverfahren an zugeben, wobei ein Bauwerk oder Teil eines Bauwerks wenigstens zeitweilig im Untergrund (Boden, Erdreich) angeordnet wird, und wobei die Reibung zwischen diesem Bauwerk(steil) im Untergrund und dem umgebenden Bodenmaterial oder Erdreich ("negative Reibung") vermindert oder völlig beseitigt ist. Bei diesem Verfahren soll die vorstehend genannte rei bungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen eingesetzt werden; auf diese Weise kann die Reibung zwischen einer Gründungsstruktur nach deren Einbringung in den Unter grund und dem umgebenden Bodenmaterial beseitigt werden, und die Auswirkungen von Än derungen in diesem umgebenden Untergrund auf die Gründungsstruktur kann vermindert werden. Desweiteren soll ein Senkkasten-Gründungsverfahren oder ein Rohrdruchpressver fahren angegeben werden, wobei je die vorstehend genannte reibungsmindernde Beschich tung für Tiefbaumaßnahmen verwendet wird; auf diese Weise kann die Reibung zwischen dem Substrat und dem Bodenmaterial vermindert werden, während die Auswirkungen von Änderungen im umgebenden Untergrund auf das Substrat minimiert werden kann. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit und Arbeitsproduktivität von Gründungsmaßnahmen deut lich verbessert werden.

Zur Lösung der vorstehenden, aus dem Stand der Technik bekannten Probleme und Schwie rigkeiten haben die zur vorliegenden Anmeldung benannten Erfinder intensive Untersuchun gen und Entwicklungsarbeiten durchgeführt auf der Suche nach einem, ein Anhaften von Bo denmaterial verhindernden Bauverfahren, das eine Haftung zwischen Substratoberfläche und Untergrund (Boden, Erdreich) verhindert und ferner auf der Suche nach einer reibungsmin dernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, die gut an Substraten haftet und die in einer andauernden, fortwährenden Weise über eine erforderliche Zeitspanne (im Falle des Senkka sten-Gründungsverfahrens oder des Rohrdurchpressverfahrens während der Arbeiten, nämlich während der Verlegung oder Eingrabung der Substrate, oder im Falle des Gründungsverfah rens mit beseitigter negativer Reibung, über eine lange Zeitspanne nach der Verlegung) eine reibungsmindernde Schicht liefern kann, oder mit anderen Worten die reibungsmindernde Wirkung fortdauernd aufrecht erhalten kann, ohne dass diese Schicht innerhalb einer kurzen Zeitspanne völlig abgestreift oder abgeschält wird.

ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG DER AUFGABE(N)

Als ein Ergebnis dieser Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist festgestellt worden, dass die vorstehend genannten Probleme und Schwierigkeiten gelöst werden können durch Auf bringung einer reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, die als wesentliche Komponenten aufweist:

- ein wasserabsorbierendes Harz (a),
- ein hydrophiles Bindemittelharz (b), das eine Säurezahl von 40 mg KOH/g bis 500 mg KOH/g aufweist, und
- ein Lösemittel (c)

auf dem Substrat vor dessen Einsatz in Übereinstimmung mit einer bestimmten Rezeptur. Diese und andere Ergebnisse haben nunmehr zur Vervollständigung der vorliegenden Erfin dung geführt.

Durch Anwendung der vorstehend genannten Zusammensetzung ist es nunmehr möglich, eine reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen bereitzustellen, die auf verschiede nen Substraten aufgebracht werden kann und die in verschiedenen Bauvorhaben, insbesondere Tiefbauverfahren und Gründungsverfahren eingesetzt werden kann, beispielsweise vor deren Einsatz auf zeitweilig im Untergrund einzubringende bzw. einzugrabende Stahlteile, um so eine, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde Wirkung zu erzeugen, wodurch die Haf tung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) verhindert wird und/oder um eine andauernde, fortwährende reibungsmindernde Wirkung zu erzeugen, so wohl während des Arbeitsschrittes zur Einbringung dieser Stahlteile in den Untergrund, wie nach deren Verlegung im Untergrund, oder mit anderen Worten, um eine lang andauernde reibungsmindernde Wirkung zu erzeugen. Weiterhin wird mit der Erfindung ein, ein Anhaften von Bodenmaterial verhinderndes Pfahlwandelement oder ein solches, rohrförmiges Stahlrohr bereitgestellt, auf denen, je vor ihrem Einsatz, diese reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen aufgebracht worden ist. Weiterhin kann mit der vorliegenden Erfindung ein Bauverfahren, insbesondere ein Tiefbau- oder Grundbau-Verfahren für die verschiedens ten Substrate angegeben werden, wobei die vorstehend genannte, reibungsmindernde Be schichtung für Tiefbaumaßnahmen verwendet wird. Bei dem vorstehend genannten Bauver fahren, insbesondere Gründungsverfahren, handelt es sich konkret um ein Verfahren zur Ver legung oder Eingrabung von Pfahlwandelementen, Stahlrohren und anderen Stahlteilen im Untergrund; zu konkreten Beispielen für diese Verfahren gehören das, ein Anhaften von Bo denmaterial verhindernde Gründungsverfahren, bei dem für einen zeitweiligen Einsatz be stimmte Stahlteile und andere Materialien in den Untergrund eingebracht werden, ferner das Gründungsverfahren, bei welchem die negative Reibung zwischen den in den Untergrund eingebrachten Strukturen und dem umgebenden Untergrund beseitigt ist. Die vorstehend ge nannte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen kann auch bei dem Senkkas ten-Gründungsverfahren oder beim Rohrdurchpressverfahren angewandt werden.

Somit wird mit der vorliegenden Erfindung eine reibungsmindernde Beschichtung für Tief baumaßnahmen bereitgestellt, die als wesentliche Komponenten aufweist:

- ein wasserabsorbierendes Harz (a),
- ein hydrophiles Bindemittelharz (b) und
- ein Lösemittel (c),

wobei dieses hydrophile Bindemittelharz (b) eine Säurezahl von 40 mg KOH/g bis 500 mg KOH/g aufweist.

Ferner werden mit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ein, ein Anhaften von Bodenma terial verhinderndes Pfahlwandelement oder ein, ein Anhaften von Bodenmaterial verhin derndes rohrförmiges Stahlrohr,
auf denen je die vorstehend genannte, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnah men aufgebracht worden ist.

Ferner wird mit der vorliegenden Erfindung ein, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindern des Bauverfahren angegeben, um die Anhaftung von Bodenmaterial an einer Substratoberflä che zu verhindern, wobei die vorstehend genannte, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen verwendet wird und/oder das vorstehend genannte, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde Pfahlwandelement verwendet wird, und/oder das vorstehend genannte, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde rohrförmige Stahlrohr verwendet wird.

Schließlich werden mit der vorliegenden Erfindung angegeben ein Bauverfahren, bei dem die negative Reibung beseitigt ist, ferner das Senkkasten-Gründungsverfahren oder das Rohr- durch-pressverfahren, wobei je die vorstehend genannte, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefhaumaßnahmen verwendet wird.

KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Werkzeugs zur Zugfestigkeitsprüfung, das verwendet wird zur Messung der Haftung (X) der erfindungsgemäßen Beschichtung an einem Substrat.

Fig. 2 ist eine Fotographie der, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernden Pfahlwand elemente (1) und (2), je nach den Beispielen 1 und 2, je im Zustand nach dem Her ausziehen aus dem Untergrund.

Fig. 3 ist eine Fotographie des zu Vergleichszwecken dienenden Pfahlwandelements (1) nach Vergleichsbeispiel 1, im Zustand nach dem Herausziehen aus dem Untergrund.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mehr im einzelnen beschrieben.

Nach seiner Aufbringung auf einer Substratoberfläche bildet die erfindungsgemäße Beschich tung für Tiefbaumaßnahmen eine reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaß nahmen und erzeugt so - neben anderen Wirkungen - die nachstehend unter den Ziffern (1) und (2) beschriebenen Wirkungen.

Somit kann (1) die erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnah men verwendet werden als ein, ein Anhaften von Bodenmaterial verhinderndes Mittel zur Verhinderung der Haftung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) oder als ein reibungsminderndes Mittel zur Verminderung der Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich). Zum Beispiel, wenn ein Sub strat im Untergrund verlegt ist, und die Substratoberfläche und die, aus der reibungsmindern den Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen gebildete Schicht in engem Kontakt zueinander stehen, dann ist ein Abstreifen oder Abschälen der Schicht beim Eintreiben des Substrates in den Untergrund verhindert, und, wenn man das Substrat im Untergrund verweilen läßt, dann wird als Ergebnis der Absorption von im Untergrund vorhandenem Wasser eine schmierende Gelschicht gebildet, und, beim Verfahrensschritt des Herausziehens des Substrates aus dem Untergrund oder bei Untergrundbewegungen (Setzungen) dient die schmierende Gelschicht als ein Schmiermittel und löst sich von der Substratoberfläche ab und verbleibt im Unter grund, wodurch die Reibungskraft oder Reibungsbeanspruchung zwischen der Substratober fläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) vermindert ist, und ein Anhaften von Boden material verhindert werden kann.

(2) Weil die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, die eine reibungsmin dernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen bilden soll, als Hauptkomponenten auf weist:

wobei dieses wasserabsorbierende Harz (a) im Untergrund (Boden, Erdreich) vorhandenes Wasser absorbiert und dabei (auf)quillt, und wobei das hydrophile Bindemittelharz (b) seine Funktion als Bindemittel ausübt, wird die, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde Funktion und/oder die reibungsvermindernde Funktion zuverlässiger ausgeführt. Durch Ver wendung eines Lösemittels, und durch weitgehend wasserfreie Bereitstellung der reibungs mindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, so dass ansonsten auftretende Probleme aus der Absorption von Wasser und einer Quellung des wasserabsorbierenden Harzes (a) in der vorliegenden reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nicht auftreten können, wird es möglich, die Beschichtung einheitlich und gleichmäßig aufzubringen, weil das wasserabsorbierende Harz (a) im Verfahrensschritt dieser Aufbringung Wasser nicht ab sorbieren wird oder nicht quellen wird, selbst wenn wegen der resultierenden niedrigen Vis kosität ein Sprühverfahren oder eine ähnliche Aufbringungsmaßnahme angewandt wird, wird das Aufbringungsverfahren einfach.

Die erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ist vorgese hen für die Anwendung in Bauverfahren, die neben anderen bei Gründungsarbeiten ange wandt werden und auf dem Fachgebiet des Bauwesens und des Grundbaues und der Ingeni eurtätigkeiten für die Zwecke der Verhinderung einer Haftung zwischen der Substratoberflä che und dem Untergrund (Boden, Erdreich) oder zur Verminderung der Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich).

Das Bauverfahren, insbesondere Tiefbauverfahren oder Gründungsverfahren, bei welchem die erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen angewandt wird, nämlich bei solchen Bauverfahren, bei welchen Substrate eingesetzt werden, die eine reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen aufweisen, die darauf aus der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen gebildet worden ist, ist nicht besonders beschränkt; vielmehr kommen hier irgendwelche Verfahren in Betracht, die für Gründungsarbeiten oder dergleichen auf dem Gebiet des Bauwesens und der Ingenieurtätigkeiten angewandt werden. In solchen Verfahren, die bei üblichen Gründungsar beiten oder dergleichen auf dem Gebiet des Bauwesens oder der Ingenieurtätigkeiten, zum Beispiel, angewandt werden, bewegen sich das Substrat und/oder der Untergrund (Boden, Erdreich) im Verlauf dieser Gründungsmaßnahme oder im Verlauf der Anwendung des Sub strates. Als solche Verfahren, bei denen eine Bewegung des Substrates im Verlauf der Grün dungsmaßnahme auftritt, seien beispielsweise genannt: das, ein Anhaften von Bodenmaterial verhindernde Bauverfahren, das Senkkasten-Gründungsverfahren, das Rohrdurchpressverfah ren, das Benoto-Kasten-Bauverfahren und ähnliche Verfahren. Als solche Verfahren, bei de nen eine Bewegung des Untergrundes (Boden, Erdreich) im Verlauf der Gründungsmaßnah me auftritt, seien hier genannt, das Bauverfahren, bei dem eine negative Reibung beseitigt ist. Wenn die erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen vor zugsweise in diesen Bauverfahren angewandt wird, dann erzeugt diese Beschichtung solche Wirkungen, wie eine Verhinderung der Haftung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) und vermindert die Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) und dergleichen, so dass auf diese Weise die Kosten für Gründungsmaßnahmen oder dergleichen genau zugeschnitten werden können und eine rasche Vervollständigung der Gründungsmaßnahme möglich wird.

Zuerst wird nachstehend die erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung für Tief baumaßnahmen mehr im einzelnen beschrieben.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende wasserabsorbierende Harz (a) ist nicht besonders beschränkt; vielmehr können hier alle solche Harze eingesetzt werden, die Wasser absorbieren und dabei (auf)quellen und hierbei ein Wasserabsorptionsvermögen von nicht weniger als das 3fache des ursprünglichen Harzgewichtes für entsalztes Wasser (be stimmt bei 25°C im Verlauf einer Stunde) aufweisen. Hier sind synthetische, wasserabsorbie rende Harze, die durch Vernetzung wasserlöslicher oder hydrophiler Verbindungen (Mono mere und/oder Polymere) mit Hilfe eines Vernetzungsmittels erhalten werden, wie diese bei spielsweise nachstehend aufgeführt sind, bevorzugt gegenüber natürlichen, wasserquellbaren Substanzen (wie etwa Gelatine, Agar und dergleichen), weil diese synthetischen wasserabsor bierbaren Harze hinsichtlich ihrer Eigenschaften besser einstellbar sind; insbesondere können hier leichter gegenseitig eingestellt werden das Quellungsvermögen, der Anteil der in Wasser löslichen Fraktion, das Wasserabsorptionsvermögen (Ausmaß und/oder Geschwindigkeit), die Festigkeit des Materials und weitere Eigenschaften, als bei natürlichen, wasserquellbaren Substanzen (wie Gelatine, Agar und dergleichen).

Ohne darauf beschränkt zu sein, seien hier als geeignete wasserabsorbierende Harze (a) im einzelnen genannt:
vernetzte Poly(meth)acrylsäure,
vernetzte Poly(meth)acrylsäuresalze,
vernetzte schwefelhaltige Poly(meth)acrylsäureester,
vernetzte Polyoxyalkylen-haltige Poly(meth)acrylsäureester,
vernetztes Poly(meth)acrylamid,
vernetzte (Meth)acrylsäuresalz-(meth)acrylamid-Copolymere,
vernetzte Hydroxyalkyl-(meth)acrylat-(meth)acrylsäuresalz-Copolymere,
vernetztes Polydioxolan,
vernetztes Polyethylenoxid,
vernetztes Polyvinylpyrrolidon,
vernetztes sulfoniertes Polystyrol,
vernetztes Polyvinylpyridin,
hydrolisiertes Stärke-poly(meth)acrylnitril-Pfropfcopolymer,
vernetzte Stärke-poly(meth)acrylsäure(salz)-Pfropfcopolymere,
Polyvinylalkohol-maleinsäureanhydrid(salz)-Reaktionsprodukte,
vernetzte Polyvinylalkohol-sulfonsäuresalze,
Polyvinylalkohol-acrylsäure-Pfropfcopolymere,
vernetzte Polyisobutylen-maleinsäure(salz)-Polymere,
und weitere Harze dieser Art.

Diese wasserabsorbierenden Harze können allein als solche oder in Form von Gemischen aus zwei oder mehreren Harzen dieser Art verwendet werden.

Vorzugsweise ist das im Rahmen dieser Erindung eingesetzte wasserabsorbierende Harz (a) ein salzbeständiges Harz. Ein salzbeständiges, wasserresorbierendes Harz wird deswegen vor zugsweise eingesetzt, weil ein solches Harz auch ein relativ hohes Absorptionsvermögen für hartes Wasser aufweist, das mehrwertige Metallionen enthält; als Bestandteil einer reibungs mindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen wird es nicht so stark von der Qualität des im Erdreich vorhandenen Wassers beeinflußt, sondern kann ausreichend quellen, um eine ausreichende Verminderung der Reibung zu gewährleisten.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende salzbeständige, wasserabsorbie rende Harz ist nicht besonders beschränkt; vielmehr können hier irgendwelche Harze dieser Art eingesetzt werden, die für künstliches Meerwasser ein Absorptionsvermögen von nicht weniger als das 10fache ihres eigenen ursprünglichen Gewichtes (bei 25°C im Verlauf von 24 Stunden) aufweisen. Hier sind unter den vorstehend genannten, beispielhaften wasserab sorbierenden Harzen (a) mehr bevorzugt solche Harze, die nichtionische Gruppen und/oder Sulfonsäure(salz)gruppen aufweisen; noch weiter bevorzugt sind solche wasserabsorbieren den Harze, die eine Amidgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe oder einen Pyrrolidonring aufweisen. Ohne darauf beschränkt zu sein, seien als derartige salzbeständige und wasserab sorbierende Harze (a) genannt:
vernetzte Copolymere aus einem (Meth)acrylsäuresalz und (Meth)acrylamid,
vernetzte Copolymere aus einem Hydroxyalkyl-(meth)acrylat und einem (Meth)acrylsäuresalz, und
vernetztes Polyvinylpyrrolidon.

Besonders bevorzugt sind hier Polyoxyalkylen-Gruppen enthaltende Harze und vernetztes Polyvinylpyrrolidon.

Ohne darauf beschränkt zu sein, seien als derartige wasserabsorbierende Harze (a) genannt:
vernetzte Copolymere aus einem, eine Methoxy(polyoxyalkylen)-Gruppe enthaltenden (Meth)acrylatester und einem (Meth)acrylsäuresalz, und
vernetztes Polyvinylpyrrolidon.

Wenm ein solches salzbeständiges und wasserabsorbierendes Harz als wasserabsorbierendes Harz (a) eingesetzt wird, dann quillt dieses Harz bis zum erwarteten Ausmaß unabhängig von der Qualität des im Erdreich vorhandenen Wassers (weiches Wasser, hartes Wasser und der gleichen), wodurch mit größerer Sicherheit eine befriedigende Verminderung der Reibung erreicht werden kann.

Das Verfahren zur Herstellung von, im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneten was serabsorbierenden Harzen (a) ist nicht besonders beschränkt; vielmehr kann beispielsweise vorgesehen werden, eine monomere Zusammensetzung, die ein ethylenisch ungesättigtes Mo nomer enthält, das Löslichkeit in Wasser aufweist, zu polymerisieren, sofern erforderlich ge meinsam mit einem Vernetzungsmittel. Das durch (Co)polymerisation eines solchen, ethyle nisch ungesättigten Monomers erhaltene, wasserabsorbierende Harz (a) weist ein höheres Wasserabsorptionsvermögen auf, und ist zumeist preiswert in der Herstellung. Die Auswahl des wahlweise eingesetzten Vernetzungsmittels ist nicht besonders beschränkt.

Ohne darauf beschränkt zu sein, gehören zu geeigneten ethylenisch ungesättigten Monome ren:
Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Itaconsäure,
Maleinsäure,
Fumarsäure,
Crotonsäure,
Citraconsäure,
Vinylsulfonsäure,
(Meth)allyl-sulfonsäure,
2-(Meth)acrylamid-2-methyl-propansulfonsäure,
2-(Meth)acryloyl-ethansulfonsäure,
2-(Meth)acryloyl-propansulfonsäure und deren Alkalimetallsalze sowie deren Ammoniumsalze,
N,N-Dimethylaminoethyl-(meth)acrylat und daraus erhältliche quaternisierte Produkte,
(Meth)acrylamide, wie etwa (Meth)acrylamid,
N,N-Dimethyl(meth)acrylamid,
2-Hydroxyethyl-(meth)acrylamid,
Diaceton-(meth)acrylamid,
N-Isopropyl-(meth)acrylamid,
(Meth)acryloyl-morpholin sowie die aus diesen Monomeren erhältlichen Derivate,
Hydroxyalkyl-(meth)acrylate, wie etwa
2-Hydroxyethyl-(meth)acrylat,
2-Hydroxypropyl-(meth)acrylat,
Polyalkylen-glycol-mono(meth)acrylate, wie etwa
Polyethylenglycol-mono(meth)acrylat,
Polypropylenglycol-mono(meth)acrylat,
Methoxy-polyethylen-glycol-mono(meth)acrylat und
Methoxy-polypropylen-glycol-mono(meth)acrylat,
N-Vinylmonomere, wie etwa,
N-Vinyl-2-pyrrolidon und
N-Vinylsuccinimid,
N-Vinylamid-monomere, wie etwa
N-Vinylformamid,
N-Vinyl-N-methylformamid,
N-Vinylacetamid und
N-Vinyl-N-methylacetamid,
Vinylmethylether und
weitere Verbindungen dieser Art.

Diese ethylenisch ungesättigten Monomere können allein als solche für sich oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr Monomeren dieser Art eingesetzt werden.

Unter den vorstehend im einzelnen aufgeführten, ethylenisch ungesättigten Monomeren wer den solche ethylenisch ungesättigten Monomere mehr bevorzugt, die eine nichtionische Gruppe und/oder eine Sulfonsäure(salz)-Gruppe aufweisen, weil diese Monomere Harze ergeben, die eine höhere Beständigkeit gegenüber Salzen aufweisen. Als solche, mehr bevorzugten Mo nomere seien beispielsweise genannt:
2-(Meth)acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure,
2-(Meth)acryloyl-ethansulfonsäure,
2-(Meth)acryloyl-propansulfonsäure,
(Meth)acrylamid,
Hydroxyalkyl-(meth)acrylat,
Methoxy-polyethylen-glycol-mono(meth)acrylat,
N-Vinyl-2-pyrrolidon und
weitere Verbindungen dieser Art.

Hier sind Polyoxyalkylen-Gruppen enthaltende, ethylenisch ungesättigte Monomere und N-Vinyl-2-pyrrolidon besonders bevorzugt.

Als Monomerkomponente können auch Kombinationen aus zwei oder mehr ethylenisch unge sättigten Monomeren eingesetzt werden; ohne darauf besonders beschränkt zu sein, seien hier nachstehende, mehr bevorzugte Kombinationen genannt:
die Kombination aus einem (Meth)acrylsäure-alkalimetallsalz, wie etwa Natriumacrylat mit einem Acrylamid, und
die Kombination aus einem (Meth)acrylsäure-alkalimetallsalz mit einem Methoxy- polyethylen-glycol-mono(meth)acrylat.

Das wasserabsorbierende Harz (a) kann durch Polymerisation der vorstehend genannten Mo nomerkomponenten erhalten werden.

Das mittlere Molekulargewicht, die Gestalt oder Form, die mittlere Teilchengröße und ähnli che Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes (a) können ausgewählt werden in Ab hängigkeit von Faktoren, wie der Zusammensetzung der reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, der Art des Bindemittels, dessen physikalischen Eigenschaften, den Anforderungen aus Art und Umgebung des Einsatzes und dergleichen. Jedoch soll die mittlere Teilchengröße des wasserabsorbierenden Harzes (a) vorzugsweise 30 bis 800 µm betragen, mehr bevorzugt 30 bis 600 µm betragen und am meisten bevorzugt 30 bis 400 µm betragen.

Sofern die mittlere Teilchengröße des im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzenden wasserabsorbierenden Harzes (a) mehr als 800 µm beträgt, dann ist die Teilchengröße außer ordentlich groß, und die Teilchen des wasserabsorbierenden Harzes (a) zeigen ungünstiger weise eine Neigung zur Sedimentation beim Vermischen des wasserabsorbierenden Harzes (a) mit einer Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (b) in dem Lösemittel (c).

Sofern andererseits die mittlere Teilchengröße des wasserabsorbierenden Harzes (a) weniger als 30 µm beträgt, dann wird die Handhabung des Harzes ungünstigerweise sehr schwierig (beispielsweise stäubt es wie ein feines Pulver).

Ein weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung für Tief baumaßnahmen ist das hydrophile Bindemittelharz (b); nachstehend wird dieses hydrophile Bindemittelharz (b) mehr im einzelnen beschrieben.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende hydrophile Bindemittelharz (b) ist nicht besonders beschränkt; vielmehr kann jedes beliebige Harz eingesetzt werden, das eine Säurezahl von 40 mg KOH/g bis 500 mg KOH/g aufweist, das ein geeignetes Ausmaß an Hydrophilizität aufweist, und das geeignet ist, die Funktion eines Bindemittels auszuüben, um das wasserabsorbierende Harz (a) an der Substratoberfläche zu fixieren. Somit kann das im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende hydrophile Bindemittelharz (b) jedes Harz von der Art sein, das (1) wasserlöslich oder wasserquellbar ist, das (2) die Funktion eines Bindemittels ausüben kann, um das wasserabsorbierende Harz (a) an der Substratoberfläche zu fixieren, und das (3) in dem Lösemittel (c) löslich ist. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann dieses hydrophile Bindemittelharz (b) ausgewählt werden aus (Meth)acrylatester- Copolymeren, Polyurethanen, Polyestern, Polycarbonaten, Polyvinylalkohol-Harzen, teilwei se hydrolisiertem Polyvinylacetat und Ethylen-polyvinylalkohol-Copolymeren und weiteren Harzen dieser Art. Diese Harze und Copolymere können allein als solche oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr Komponenten dieser Art eingesetzt werden.

Sofern dieses vorstehend genannte hydrophile Bindemittelharz (b) eine zu niedrige Hydrophi lizität aufweist, dann wird es die Quellung des wasserabsorbierenden Harzes (a) beeinträchti gen oder behindern, d. h. es wird die Absorption von, im Untergrund (Boden, Erdreich) vor handenem Wasser durch das wasserabsorbierende Harz (a) vermindern und es wird verhin dern, dass dieses wasserabsorbierende Harz (a) in einem ausreichenden Ausmaß (auf)quillt, so dass die, ein Anhaften von Erdreich verhindernde Eigenschaft der reibungsmindernden Be schichtung für Tiefbaumaßnahmen in ungünstiger Weise vermindert wird. Sofern andererseits das hydrophile Bindemittelharz (b) eine außerordentlich hohe Hydrophilizität aufweist, dann wird die Haftung des Bindemittels an das Substrat im Falle der Absorption aus im Untergrund vorhandenem Wasser außerordentlich klein, wodurch die gesamte Beschichtungsschicht leicht abgestreift werden kann. Aus diesen vorstehend genannten Gründen soll das hydrophile Bin demittelharz (b) vorzugsweise ein richtiges oder geeignetes Ausmaß an Hydrophilizität auf weisen.

Sofern die Säurezahl des vorstehend genannten, hydrophilen Bindemittelharzes (b) weniger als 40 mg KOH/g beträgt, dann wird die Hydrophilizität des hydrophilen Bindemittelharzes (b) zu klein, und das Quellungsvermögen des wasserabsorbierenden Harzes (a) im Falle der Absorption von Wasser wird entsprechend beschränkt, so dass eine zufriedenstellende Ver minderung der Reibung nicht erreicht werden kann. Sofern andererseits die Säurezahl des hydrophilen Bindemittelharzes (b) 500 mg KOH/g übersteigt, dann wird die Hydrophilizität des hydrophilen Bindemittelharzes (b) außerordentlich groß, so dass die Haftung der Be schichtungsschicht im Falle der Wasserabsorption unzureichend wird, und als Folge davon kann die reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen leicht vollständig abgestreift werden, so dass keine zufriedenstellende Verhinderung des Anhaftens von Erdreich oder keine zufriedenstellende Verminderung der Reibung erreicht werden kann oder die Funktion der fortwährenden Ablösung nicht erreicht werden kann.

Damit das vorstehend genannte hydrophile Bindemittelharz (b) ein richtiges oder geeignetes Maß an Hydrophilizität aufweist, soll dessen Säurezahl vorzugsweise nicht weniger als 50 mg KOH/g und noch weiter bevorzugt nicht weniger als 70 mg KOH/g betragen. Damit das hydrophile Bindemittelharz (b) seine Bindemittelfunktion auch während des Schrittes der Wasserabsorption ausüben kann, soll dessen Säurezahl vorzugsweise nicht mehr als 300 mg KOH/g betragen, und noch weiter bevorzugt nicht mehr als 200 mg KOH/g betragen.

Die Glasübergangstemperatur des vorstehend genannten hydrophilen Bindemittelharzes (b) ist nicht besonders beschränkt; jedoch soll, im Hinblick auf einen Ausgleich zwischen einerseits der Haftung an der Substratoberfläche und andererseits der Zähigkeit der aus dem reibungs mindernden Beschichtung(s)mittel für Tiefbaumaßnahmen gebildeten Beschichtungsschicht während des Schrittes des Eingrabens des Substrates in den Untergrund, das hydrophile Bin demittelharz (b) vorzugsweise eine oder mehrere Glasübergangstemperatur(en) im Bereich von -20°C bis + 120°C aufweisen. Sofern die Glasübergangstemperatur einen Wert kleiner -20°C hat, wird das reibungsmindernde Beschichtungsmittel für Tiefbaumaßnahmen eine klebrige Beschichtungsschicht ergeben, was zu einer Blockierung führen kann, insbesondere dann, wenn die Substrate nach der Aufbringung der Beschichtung aufeinander geschichtet oder gestapelt gelagert werden und in diesem Zustand eine Zeitlang gehalten werden. Wei terhin wird die Festigkeit der reibungsmindernden Beschichtungsschicht auf ungünstige Wei se unzureichend, so dass die Beschichtungsschicht beim Eingraben des Substrates in den Untergrund leicht abgestreift oder abgeschält werden kann. Deshalb ist es mehr bevorzugt, wenn die Glasübergangstemperatur des hydrophilen Bindemittelharzes (b) nicht weniger als 0°C beträgt.

Sofern andererseits die Glasübergangstemperatur des hydrophilen Bindemittelharzes (b) oberhalb 120°C liegt, dann wird die das Anhaften von Erdreich verhindernde Beschichtungs schicht außerordentlich hart, was wiederum dazu führt, dass die Haftung zum Substrat und die Flexibilität der reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen unzurei chend niedrig wird, was dazu führt, dass beim Eingraben der Substrate in den Untergrund ein Abstreifen oder Ablösen der Beschichtungsschicht sowie ein Abfallen des wasserabsorbieren den Harzes (a) leicht auftreten wird. Deshalb ist es mehr bevorzugt, wenn die Glasübergangs temperatur des hydrophilen Bindemittelharzes (b) nicht höher als 100°C liegt; tatsächlich ist noch weiter bevorzugt, wenn das hydrophile Bindemittelharz (b) eine (erste) Glasübergangs temperatur im Bereich zwischen 0 und 20°C und eine (zweite) Glasübergangstemperatur im Bereich zwischen 20 und 100°C aufweist, weil in einem solchen Falle eine Erweichung der Komponenten und die Formbeständigkeit der Komponenten besser miteinander ausgeglichen werden kann.

Das mittlere gewichtsmäßige Molekulargewicht (Mw) des vorstehend genannten hydrophilen Bindemittelharzes (b) ist nicht besonders beschränkt, soll jedoch vorzugsweise im Bereich von 30000 bis 300000 liegen. Noch weiter bevorzugt soll dieses mittlere gewichtsmäßige Molekulargewicht (Mw) im Bereich von 50000 bis 200000 liegen. Sofern das hydrophile Bindemittelharz (b) ein mittleres gewichtsmäßiges Molekulargewicht in diesem Bereich auf weist, kann die Zähigkeit des eine Anhaftung von Erdreich verhindernden Beschichtungsmit tels und dessen Löslichkeit in alkalischem Wasser leicht miteinander ausgeglichen werden.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende hydrophile Bindemittelharz (b) soll vorzugsweise in alkalischem Wasser löslich sein (in alkalischem Wasser lösliches Bin demittelharz), weil dessen Hydrophilizität leicht über die Säurezahl eingestellt werden kann. Nachstehend werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende, in alkalischem Wasser lösliche hydrophile Bindemittelharze (b) mehr im einzelnen beschrieben.

Bei diesem, in alkalischem Wasser löslichen hydrophilen Bindemittelharz (b) handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform des hydrophilen Bindemittelharzes (b), das einen Be standteil der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen bildet. Dieses in alkalischem Wasser lösliche, hydrophile Bindemittelharze (b) ist in einer 0,4%igen (Gew.-%) wässrigen NaOH-Lösung löslich, jedoch unlöslich in neutralem oder saurem Wasser, quillt jedoch in neutralem Wasser. Solange das in alkalischem Wasser lösli che, hydrophile Bindemittelharz (b) diese Löslichkeitsanforderungen erfüllt, ist seine Aus wahl nicht in besonderer Weise beschränkt. Als geeignete, in alkalischem Wasser lösliche, hydrophile Bindemittelharze (b) können deshalb beispielsweise genannt werden Copolymere aus einem (α,β-ungesättigten Carbonsäure)-Monomer und einem weiteren anderen, damit copolymerisierbaren Monomer.

Das Ausmaß der vorstehend genannten Löslichkeit in alkalischem Wasser ist nicht besonders beschränkt; jedoch wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein solches hydrophiles Bindemittelharz (b) eingesetzt, das die vorstehend definierte Löslichkeit aufweist. Der Begriff "in alkalischem Wasser lösliches Bindemittelharz" ist austauschbar mit dem ande ren Begriff "alkalilösliches Bindemittelharz". Jedoch ist der Begriff "in alkalischem Wasser lösliches Bindemittelharz" genauer und präziser, weshalb im Rahmen der vorliegenden Be schreibung dieser Begriff "in alkalischem Wasser lösliches Bindemittelharz" verwendet wird.

Die Löslichkeit des im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eingesetzten, in alkalischem Wasser löslichen Bindemittelharzes in alkalischem Wasser ist nicht besonders beschränkt, solange die mit der Erfindung angestrebten Besonderheiten nicht beeinträgt werden.

Zum Beispiel kann die vorstehend genannte Löslichkeit definiert werden als prozentualer Gewichtsverlust des in alkalischem Wasser löslichen Bindemittelharzes entsprechend der Be stimmung in dem nachstehend angegebenen Löslichkeitstest. Die Löslichkeit des im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eingesetzten, in alkalischem Wasser löslichen Bin demittelharzes in alkalischem Wasser kann beispielsweise wie folgt bestimmt werden:
Ausgegangen wird von Formkörpern, die aus dem zu prüfenden, in alkalischem Wasser lösli chen Bindemittelharz bestehen. Bei diesen Formkörpern kann es sich beispielsweise um zy lindrische Pellets handeln, die einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 3 mm auf weisen, die beispielsweise mit Hilfe eines Doppelschraubenextruders erhalten worden sind; oder bei diesen Formkörpern kann es sich um Stücke aus anderen Formkörpern handeln, die auf eine Größe mit längster Abmessung nicht größer als 5 mm zurechtgeschnitten worden sind. 10 g dieser Formkörper werden in 500 g einer 0,4%igen (Gew.-%) wässrigen NaOH- Lösung gegeben und bei 25°C 24 Stunden lang gerührt. Danach wird der Gewichtsverlust dieses in alkalischem Wasser löslichen Bindemittelharzes bei der Behandlung in alkalischem Wasser bestimmt.

Sofern nach diesem 24 Stunden langen Rühren ein Anteil des ursprünglich zugesetzten Har zes ungelöst bleibt, wird diese ungelöste Fraktion gesammelt, beispielsweise durch Filtrieren oder dergleichen, mit Wasser gewaschen, getrocknet und nach dem Trocknen gewogen. Der Gewichtsverlust kann bestimmt werden, indem von dem Gewicht des ursprünglich eingesetz ten Harzes das Gewicht des so bestimmten, nicht gelösten Anteils abgezogen wird. Der pro zentuale Gewichtsverlust ergibt sich dann entsprechend nachstehendem Ausdruck:

prozentualer Gewichtsverlust (%) = [(anfängliches Gewicht der gesamten geprüften Harzmenge - Gewicht des unlöslichen Anteils nach Durchführung des Löslichkeits testes)/(anfängliches Gewicht der ursprünglich eingesetzten Harzmenge)] × 100%.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzende, in alkalischem Wasser lösliche Bindemittelharz (b) soll vorzugsweise einen solchen prozentualen Gewichtsverlust von 50 bis 100 Gew.-%, weiter bevorzugt von 60 bis 100 Gew.-% und noch weiter bevorzugt von 70 bis 100 Gew.-% aufweisen.

Das Werfahren zur Erzeugung des im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzenden hydrophilen Bindemittelharzes (b) ist nicht besonders beschränkt; vielmehr können vorzugs weise solche Copolymere eingesetzt werden, die durch Polymerisierung einer ungesättigten Monomerzusammensetzung erhalten werden, welche ein (α,β-ungesättigte Carbonsäure)- Monomer und einige andere Monomere aufweist, die mit diesem copolymerisierbar sind.

Ohne darauf beschränkt zu sein, gehören zu geeigneten (α,β-ungesättigte Carbonsäure)- Monomeren zur Erzeugung des erfindungsgemäß einzusetzenden hydrophilen Bindemittel harzes (b) beispielsweise
α,β-ungesättigte Carbonsäuren, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäu re und Fumarsäure;
ferner α,β-ungesättigte Carbonsäureanhydride, wie etwa Maleinsäureanhydrid und Itaconsäu reanhydrid;
ferner α,β-ungesättigte Dicarbonsäure-monoester, wie etwa Maleinsäure-monoester, Fumar säure-monoester und Itaconsäure-monoester;
und weitere Verbindungen dieser Art.

Die vorstehend genannten (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomere können allein als sol che oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr Komponenten dieser Art eingesetzt werden. Unter diesen sind Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bei denen es sich je um eine acrylische, α,β-ungesättigte Carbonsäure handelt, kostengünstig und mit anderen ungesättig ten Monomeren in hohem Ausmaß copolymerisierbar, und werden deshalb vorzugsweise ein gesetzt.

Ohne darauf beschränkt zu sein, seien als solche anderen Monomere, die mit den vorstehend genannten (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomeren copolymerisierbar sind, beispielsweise genannt:
Ester eines C_1-18-Monoalkohols mit (Meth)acrylsäure, wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Stearylacrylat, Methyl-methacrylat, Ethyl-methacrylat, Propyl methacrylat, Butyl-methacrylat und Stearyl-methacrylat;
ferner Nitrilgruppen enthaltende Vinylmonomere, wie etwa Acrylnitril und Methacrylnitril;
ferner Amidogruppen enthaltende Vinylmonomere, wie etwa Acrylamid und Methacrylamid;
ferner Hydroxylgruppen enthaltende Vinylmonomere, wie etwa Hydroxyethyl-acrylat und Hydroxypropyl-methacrylat;
ferner Epoxygruppen enthaltende Vinylmonomere, wie etwa Glycidyl-methacrylat;
ferner α,β-ungesättigte Carbonsäure-Metallsalze, wie etwa Zink-acrylat und Zink methacrylat;
ferner aromatische Vinylmonomere, wie etwa Styrol und α-Methylstyrol;
ferner aliphatische Vinylmonomere, wie etwa Vinylacetat;
ferner Halogengruppen enthaltende Vinylmonomere, wie etwa Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinyljodid und Vinylidenchlorid;
ferner Allylether;
ferner Maleinsäure-derivate, wie etwa Maleinsäure-dialkylester;
ferner Fumarsäure-derivate, wie etwa Fumarsäure-dialkylester;
ferner Maleinimid und Maleinimid-derivate, wie etwa N-Methylmaleinimid, N-Stearyl maleinimid, N-Phenyl-maleinimid und N-Cyclohexyl-maleinimid;
ferner Itaconsäure-derivate, wie etwa Itaconsäure-monoalkylester und Itaconsäure- dialkylester, Itaconsäureamide, Itaconsäureimide und Itaconsäureamid-ester;
ferner Alkene, wie etwa Ethylen und Propylen;
ferner Diene, wie etwa Butadien und Isopren;
ferner Vinylether;
ferner Sulfonsäure(salz)-Gruppen enthaltende, ungesättigte Monomere, wie etwa 2-(Meth)-acryloyl-propansulfonsäure(salze) und 3-Allyloxy-2-hydroxy propansulfonsäure(salze);
ferner Polyalkylen-glycol-(meth)acrylate und
weitere Verbindungen dieser Art.

Die vorstehend genannten Monomeren können allein als solche oder in Form einer Kombina tion aus zwei oder mehr Monomeren dieser Art eingesetzt werden.

Unter den vorstehend genannten Monomeren sind Alkyl-(meth)acrylate besonders bevorzugt, weil diese Ester verschiedene Eigenschaften haben und leicht erhältlich und/oder zugänglich sind; zu diesen Eigenschaften gehören beispielsweise die Glasübergangstemperatur (Tg), die Härte, die Weichheit und die Haftung an dem Substrat; durch geeignete Auswahl und gegebe nenfalls Kombination dieser Monomeren können die fertigen Eigenschaften des hydrophilen Bindemittels (b) leicht eingestellt werden; weiterhin weisen diese Monomere eine gute Copo lymerisierbarkeit mit (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomeren auf.

Bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch aus α,β-ungesättigter Carbonsäure und dem oder den anderen, damit copolymerisierbaren Monomer(en), das zu 100 Gew.-% angesetzt wird, soll der Anteil an Alkyl-(meth)acrylat vorzugsweise 30 bis 100 Gew.-% betragen, mehr be vorzugt 50 bis 100 Gew.-% betragen, noch weiter bevorzugt 60 bis 100 Gew.-% betragen und immer noch weiter bevorzugt 70 bis 100 Gew.-% betragen. Das heißt, die Verwendung von Acrylmonomeren als solchen anderen Monomeren bildet eine bevorzugte Ausführungs form der Erzeugung der in alkalischem Wasser löslichen, hydrophilen Bindemittelharze (b), die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.

Die jeweiligen Anteile der vorstehend genannten, (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomere und der anderen, damit copolymerisierbaren, ungesättigten Monomere sind nicht besonders beschränkt; beispielsweise kann der Anteil an diesem (α,β-ungesättigte Carbonsäure)- Monomer an der gesamten Monomer-Zusammensetzung vorzugsweise 7 bis 80 Gew.-%, mehr bevorzugt 7 bis 50 Gew.-% und noch weiter bevorzugt 9 bis 30 Gew.-% betragen, je bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch, bestehend aus diesem (α,β-ungesättigte Carbon säure)-Monomer und dem oder den anderen, damit copolymerisierbaren Monomer(en), das zu 100 Gew.-% angesetzt wird.

Sofern der Anteil an diesem (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomer an der gesamten Mo nomer-Zusammensetzung zur Erzeugung des hydrophilen Bindemittelharzes (b) weniger als 7 Gew.-% beträgt, dann wird eine niedrige Säurezahl erhalten, was wiederum die Hydrophili zität dieses hydrophilen Bindemittelharzes (b) zu weit erniedrigt. Sofern andererseits der An teil an diesem (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomer an der gesamten Monomerzusam mensetzung 80 Gew.-% übersteigt, dann wird die Hydrophilizität des so erzeugten hydrophi len Bindemittelharzes (b) zu hoch, was wiederum zu Problemen führt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Erzeugung des erfindungsgemäß vorgesehenen Bindemittelharzes (b) werden das oder die anderen Monomer(en) das/die neben dem (α,β- ungesättigte Carbonsäure)-Monomer eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von 93 bis 20 Gew.-% eingesetzt, weiter bevorzugt in einem Anteil von 93 bis 50 Gew.-% eingesetzt und noch weiter bevorzugt in einem Anteil von 91 bis 70 Gew.-% eingesetzt, je bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch aus ungesättigten Monomeren, das aus dem (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomer und den anderen damit copolymerisierbaren Monomer(en) besteht, das zu 100% angesetzt wird.

Sofern der Anteil an diesen anderen, neben den (α,β-ungesättigte Carbonsäure)-Monomeren jedoch damit copolymerisierbaren Monomer(en) weniger als 20 Gew.-% beträgt, dann wird die Hydrophilizität des hydrophilen Bindemittelharzes (b) außerordentlich hoch; übersteigt andererseits dieser Anteil 93 Gew.-%, dann wird die Hydrophilizität des hydrophilen Binde mittelharzes (b) zu klein. Beide Fälle sind ungünstig.

Das Verfahren zur Erzeugung des vorstehend genannten hydrophilen Bindemittelharzes (b) ist nicht besonders beschränkt; vielmehr können alle bekannten üblichen Polymerisationsverfah ren eingesetzt werden, wie etwa die Polymerisation in Lösung, die Block- oder Trockenpoly merisation, die Emulsionspolymerisation und die Suspensionspolymerisation. Unter diesen Polymerisationsverfahren wird die Polymerisation in Lösung eines organischen Lösemittels bevorzugt. Ein Grund dafür ist darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen dadurch erzeugt werden kann, dass ein wasserabsorbie rendes Harz (a) direkt mit derjenigen Lösung oder Dispersion vermischt wird, die bei der Lö sungspolymerisation zur Erzeugung des hydrophilen Bindemittelharzes (b) erhalten worden ist.

Ohne darauf beschränkt zu sein, seien hinsichtlich der Art des Polymerisationsverfahrens hier genannt: die radikalische Polymerisation, die anionische Polymerisation, die kationische Po lymerisation und die Koordinationspolymerisation; unter diesen Verfahren wird die radikali sche Polymerisation als in der einschlägigen Industrie übliches Herstellungsverfahren vor zugsweise angewandt.

Das vorstehend genannte Polymerisationsverfahren wird typischerweise in einem Polymerisa tionsgefäß durchgeführt: als geeignete Gefäße seien hier nicht nur der Reaktor vom Behälter typ genannt, sondern es kommen beispielsweise auch ein Röhrenreaktor, wie etwa eine Knet vorrichtung, oder ein statischer Mischer in Betracht. Soweit erforderlich, kann eine Kombina tion dieser Reaktoren eingesetzt werden. Soweit erforderlich, kann auch zusätzlich ein Ein tropfgefäß vorgesehen werden. Der Druck im Reaktionsgefäß bzw. Reaktor kann bei vermin dertem Druck, Umgebungsdruck oder erhöhtem Druck gehalten werden.

Zur Einleitung und Durchführung einer radikalischen Polymerisation wird ein freie Radikale liefernder Initiator (Polymerisationsinitiator) zugesetzt. Die Auswahl dieses Polymerisations initiators ist nicht besonders beschränkt; ohne darauf beschränkt zu sein, seien hier genannt:
Azo-Initiatoren, wie etwa 2,2'-Azobisisobutyronitril und 2,2'-Azobis-(2,4-dimethyl valeronitril);
ferner Peroxid-Initiatoren, wie etwa Benzoylperoxid und di-tert.-Butylperoxid. Es kann auch eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser, freie Radikale liefernden Polymerisations initiatoren eingesetzt werden.

Sofern eine Lösungspolymerisation durchgeführt wird, ist die Auswahl des dazu benutzten Lösemittels nicht besonders beschränkt; vielmehr können alle solchen Lösemittel eingesetzt werden, welche die radikalische Polymerisationsreaktion nicht nachteilig beeinflussen. Ohne darauf beschränkt zu sein, seien hier beispielsweise genannt:
Alkohole wie etwa Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol;
aromatische Kohlenwasserstoffe, wie etwa Benzol und Toluol;
Ketone, wie etwa Aceton und Methylethylketon;
aliphatische Ester, wie etwa Ethylacetat und Butylacetat;
Ethylenglycol und Ethylenglycol-Derivate, wie etwa Ethylenglycol-monomethyl-ether;
Propylenglycol-Derivate, wie etwa Propylenglycolmonomethyl-ether und Propylenglycol monomethyl-etheracetat;
und ähnliche Lösemittel dieser Art.

Diese Lösemittel können allein für sich eingesetzt werden, oder es kann ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Lösemittel eingesetzt werden.

Als weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung dient ein Lösemittel (c); nachstehend wird dieses, im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzen de Lösemittel (c) mehr im einzelnen beschrieben.

Das Lösemittel (c) kann von jeder beliebigen Art sein, die in üblichen Beschichtungsmitteln und -maßnahmen eingesetzt wird, wobei keine besonderen Beschränkungen bestehen. So kann beispielsweise ein Lösemittel oder eine Kombination aus zwei oder mehr der Lösemittel eingesetzt werden, die vorstehend im einzelnen bei der Beschreibung des Verfahrens zur Er zeugung des hydrophilen Bindemittelharzes (b) angegeben worden sind.

Hinsichtlich der Auswahl des Lösemittels (c) soll vorzugsweise ein solches Lösemittel ge wählt werden, das einen Siedepunkt aufweist, der für die Aufbringung der Beschichtung auf dem Substrat zusammen mit Sicherheitsüberlegungen geeignet ist. Wird ein Lösemittel mit niedrigem Siedepunkt gewählt, so wird eine schnelle Trocknung und die Bildung der Be schichtungsschicht in einer kurzen Zeitspanne möglich, was wiederum die Erzeugung einer dicken Beschichtungsschicht erleichtert. Sofern andererseits ein Lösemittel mit einem hohen Siedepunkt gewählt wird, kann die Zeitspanne der Aufbringung und der Verarbeitbarkeit aus gedehnt werden. Sofern ein organisches Lösemittel gewählt wird, wird die Aufbringung der Beschichtung erleichtert, weil die Quellung des wasserabsorbierenden Harzes durch Absorp tion von Wasser aus einem wasserhaltigen Medium verhindert werden kann, und weil keine Gelbildung auftritt. Sofern ein hochflüchtiges Lösemittel ausgewählt wird, wie etwa Methyl ethylketon oder Methanol, dann kann eine vollständige Trocknung in etwa 10 min erreicht werden, was sehr schnell ist, im Vergleich zu Wasser als Lösemittel; der nächste Arbeits schritt kann dann rasch begonnen werden, so dass die erforderliche Zeitspanne für die Errich tung des Bauwerks oder die Zeitspanne zur Aufbringung der Beschichtung auf dem Substrat jeweils richtig zugeschnitten werden kann.

Wie bereits gesagt, enthält die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tief baumaßnahmen als wesentliche Komponenten das wasserabsorbierende Harz (a), das hydrophile Bindemittelharz (b) und das Lösemittel (c), wie diese Komponenten oben im ein zelnen beschrieben sind. Darüberhinaus kann diese Beschichtung andere Additive oder andere Zusätze (h) enthalten, wie etwa ein anderes Harz, ein Pigment, einen oder mehrere verschie dene Stabilisator(en) und/oder Füllstoffe und so weiter, solange die mit der Erfindung ange strebten charakteristischen Besonderheiten der erfindungsgemäßen Beschichtung nicht beein trächtigt sind.

Die jeweiligen Anteile an wasserabsorbierendem Harz (a), an hydrophilem Bindemittelharz (b) und an Lösemittel (c) und gegebenenfalls den anderen Additiven und/oder Zusätzen (h) sind nicht besonders beschränkt; jedoch soll zur Erreichung der charakteristischen Eigen schaften der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung in bestmöglichem Um fang das Gewichtsverhältnis der Summe der Anteile an wasserabsorbierendem Harz (a), an hydrophilem Bindemittelharz (b) und an Lösemittel (c) an der gesamten Zusammensetzung, nämlich:

{[(a) + (b) + (c)]/[(a) + (b) + (c) + (h)]} × 100%

vorzugsweise einen Wert nicht kleiner als 50 Gew.-% aufweisen, noch weiter bevorzugt einen Wert nicht kleiner als 70 Gew.-% aufwei sen und am meisten bevorzugt einen Wert nicht kleiner als 80 Gew.-% aufweisen.

Obwohl die jeweiligen Anteile an wasserabsorbierendem Harz (a), an hydrophilem Bindemit telharz (b) und an Lösemittel (c) und gegebenenfalls an den anderen Additiven und/oder Zu sätzen (h) nicht besonders beschränkt sind, ist vorzugsweise vorgesehen, um die charakteristi schen Besonderheiten der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung in befriedi gendem Umfang zu erreichen, dass

- der Anteil an wasserabsorbierendem Harz (a) 5 bis 60 Gew.-% beträgt,
- der Anteil an hydrophilem Bindemittelharz (b) 10 bis 70 Gew.-% beträgt,
- der Anteil an Lösemittel (c) 5 bis 70 Gew.-% beträgt und
- der Anteil an den anderen Additiven und/oder Zusätzen (h) 0 bis 50 Gew.-% beträgt;

hier ist noch weiter bevorzugt, wenn

- der Anteil an wasserabsorbierendem Harz (a) 10 bis 50 Gew.-% beträgt,
- der Anteil an hydrophilem Bindemittelharz (b) 10 bis 60 Gew.-% beträgt,
- der Anteil an Lösemittel (c) 10 bis 60 Gew.-% beträgt und
- der Anteil an den anderen Additiven und/oder Zusätzen (h) 0 bis 30 Gew.-% beträgt.

Die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen liefert nach der Aufbringung auf einer Substratoberfläche eine reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen und schafft so die mit der Erfindung angestrebten Wirkungen. Die Aufbringung auf der Substratoberfläche bedeutet (1) die Bildung einer reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen auf der Substratoberfläche durch Aufbringen der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen; ferner (2) die Anbringung einer Lage oder eines Blattes, auf der/dem durch Aufbringen der erfindungs gemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen eine reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen erzeugt worden ist; diese Lage oder dieses Blatt wird dann so an der Substratoberfläche angebracht, dass die Beschichtungsschicht nach außen zeigt; oder ferner (3) die Anbringung einer, aus der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen erzeugten Schicht auf der Substratoberfläche.

Das Verfahren zur Aufbringung der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ist nicht besonders beschränkt, vielmehr kommen alle solchen Be schichtungsverfahren in Betracht, die in üblichem Gebrauch sind. Insbesondere kann die Be schichtung mit Hilfe einer Bürste oder einer Walze oder dergleichen aufgebracht werden, oder die Beschichtung kann mit Hilfe einer Sprühvorrichtung, etwa einer Spritzpistole aufgebracht werden. Die Beschichtung wird zumeist auf dem Substrat oder auf der Blattoberfläche an der jenigen Stelle aufgebracht, welche dem Bereich entspricht, in welchem eine Haftung zwi schen der Substratoberfläche und dem Erdreich verhindert werden soll, oder auf einem sol chen Bereich, in welchem die Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) vermindert werden soll. Darüberhinaus ist es auch möglich, die Beschich tung auf anderen Bereichen, Abschnitten oder Stellen aufzubringen.

Die aufzubringende Menge (nach dem Trocknen) ist nicht besonders beschränkt, soll jedoch von Fall zu Fall vorzugsweise im Bereich von 100 bis 2000 g/m² liegen. Beträgt die aufzu bringende Menge weniger als 100 g/m², dann werden die mit der Erfindung angestrebten Wirkungen nicht in vollem Umfang erreicht. Sofern andererseits die aufzubringende Menge mehr als 2000 g/m² beträgt, dann wird die erforderliche Zeitspanne zwischen Aufbringung und Trocknung lang, was zu wirtschaftlichen Nachteilen führen kann. Vorzugsweise soll die aufzubringende Menge 200 bis 1500 g/m² betragen, und noch weiter bevorzugt, soll diese Menge 200 bis 1000 g/m² betragen. An der Substratoberfläche kann vorher eine andere Ober flächenbehandlung vorgenommen worden sein, oder diese Substratoberfläche kann vorher mit einer Grundierung versehen worden sein. Die Schichtdicke, in welcher die erfindungsgemäße reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen auf verschiedenen Substraten auf gebracht werden soll, ist nicht besonders beschränkt, soll jedoch vorzugsweise 50 bis 2000 µm betragen und soll noch weiter bevorzugt 100 bis 1000 µm betragen.

In solchen Fällen, in denen die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tief baumaßnahmen auf einer Lage oder auf einem Blatt aufgebracht wird, und diese Lage oder dieses Blatt an der Substratoberfläche angebracht, angeklebt, angeheftet, angebacken oder auf sonstige Weise befestigt wird, kann diese Lage oder dieses Blatt aus einem Stoff, einem Tuch, Papier, einer Kunststoff-Folie und dergleichen bestehen. Darüberhinaus ist es auch möglich, die Beschichtung selbst durch Trocknung ohne Anwendung irgendeines Substrates in die Ges talt einer Lage oder eines Blattes zu bringen, und daraufhin diese Lage oder dieses Blatt zu verwenden. In diesem Falle wird vorzugsweise ein Klebemittel auf der Rückseite der Lage oder des Blattes aufgebracht, weil ein solches Klebemittel das Anheften oder Ankleben der Lage oder des Blattes an der Substratoberfläche erleichtert. Die Auswahl dieses Klebemittels ist nicht besonders beschränkt; beispielsweise kann ein acrylisches Klebemittel oder ein ande res, typischerweise eingesetztes Klebemittel verwendet werden.

Im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und den Aufwand bei der Aufbringung der erfindungs gemäßen reibungsmindernden Beschichtung auf einem Substrat, das eine komplizierte, unre gelmäßige Gestalt aufweist, wird diese Beschichtung auf dem Substrat vorzugsweise in der Form einer Beschichtungsschicht aufgebracht. Ein Film oder eine Folie zum Ankleben würde demgegenüber eine erhebliche Zeitspanne zum Aufbringen auf einer komplizierten, unregel mäßigen Gestalt erfordern, weshalb diese Alternative im Hinblick auf die mäßige Arbeitspro duktivität nicht sehr bevorzugt ist.

In solchen Fällen, wo die Haftung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Bo den, Erdreich) verhindert werden soll, ist die Auswahl des Substrates, auf welchem die erfin dungsgemäße Beschichtung aufgebracht werden soll, nicht besonders beschränkt; vielmehr können alle solche Substrate verwendet werden, die in diesem Gebiet der Technik für die Anwendung als zeitweilig eingesetzte Stahlteile in Gebrauch sind, um eine Stützwand oder Spund(pfahl)Wand oder dergleichen zu errichten, wobei diese Stahlteile später wieder aus dem Untergrund herausgezogen werden. In dieser Hinsicht seien unter anderem genannt Pfahlwandelemente (für englisch: "sheet pile"; hierunter soll im Rahmen dieser Unterlagen jede(s) Spund(pfahl)wandblech, Spund(pfahl)wandplatte, Spund(pfahl)wandprofil oder sons tiges Spund(pfahl)wandelement verstanden werden) oder rohrförmige Stahlrohe (nachstehend kurz: Stahlrohr), rohrförmige Stahlpfähle, Wellplatten, H-Stahlprofile, I-Stahlprofile, Rohr pfähle und Hohlpfähle aus Stahl, Eisenpole, Pfahlelemente und Pfähle oder sonstige Pole, Pflöcke, Pfosten und Pfahlbauelemente. In solchen Fällen, wo die Reibung zwischen der Sub stratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) vermindert werden soll, ist die Aus wahl des Substrates nicht besonders beschränkt; vielmehr können alle solche Trägermateria lien oder Substrate verwendet werden, die in diesem Fachgebiet zur Errichtung von Bauwer ken im 88129 00070 552 001000280000000200012000285918801800040 0002010139475 00004 88010 Untergrund, Tiefbauwerken und Grundbauwerken oder beim Senkkasten- Gründungsverfahren oder beim Rohrdurchpressverfahren im Gebrauch sind; als beispielhafte Substrate seien hier etwa genannt: Stahlrohre, Hume-Rohre und andere Rohre und Rohrlei tungen, Pfahlwandelemente, Stahlrohre, Wellplatten, H-Stahlprofile, I-Stahlprofile, Rohrpfäh le und Hohlpfähle aus Stahl, Eisenpole, Pfahlelemente und Pfähle aus Beton, sonstige Pole, Pflöcke, Pfosten und Pfahlbauelemente, sowie verschiedene Tanks und Wasseraufbewah rungstanks, die hauptsächlich beim Senkkasten-Gründungsverfahren benutzt werden.

Vorzugsweise bildet die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbau maßnahmen eine Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel auf der Oberfläche eines Sub strates, und diese Schicht aus reibungsminderndem Mittel ist/wird mit der Eigenschaft einer andauernden, fortwährenden Ablösung (sustained-release) zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) versehen. Das bedeutet, als eine der wichtigsten cha rakteristischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ist die Tatsache zu erwähnen, dass die Schicht aus reibungsminderndem Mittel in einer andauernden, fortwährenden Weise bereitgestellt werden kann, und bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ist diese reibungsmindernde Wirkung dauerhaft.

Zum Mechanismus dieser andauernden bzw. fortwährenden Ablösung sei gesagt: die Wasser absorption der reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen (Schicht aus reibungsminderndem Mittel) erfolgt allmählich, fortschreitend (graduell) aus der Umge bung der Oberfläche, und deshalb kann das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Wasserab sorption auf einen gewünschten Wert entsprechend der Arbeitsbedingungen ausgewählt wer den, indem die Hydrophilizität des hydrophilen Bindemittelharzes (b) und/oder die gegensei tigen Anteile an wasserabsorbierendem Harz (a) und hydrophilem Bindemittelharz (b) ent sprechend in geeigneter Weise eingestellt werden. Das heißt, die Substratoberfläche kann stets mit einer neuen Schicht aus reibungsminderndem Mittel versehen werden (gequollene Schicht wegen Wasserabsorption), die aus der reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tief baumaßnahmen auf der Substratoberfläche über einen langen Zeitraum hinweg gebildet wird, etwa innerhalb von Tagen, als Ergebnis der Absorption einer richtigen, angemessenen Menge Wasser aus dem Untergrund.

Nachstehend wird ein typisches Beispiel für diese andauernde bzw. fortlaufende Ablösung (sustained-release) angegeben:
Die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen wird auf einem Substrat 1 (beispielsweise einem Stahlrohr) aufgebracht; hierbei wird dafür gesorgt, dass nur ein Teil der so erhaltenen Beschichtungsschicht rund um die Substratoberfläche Wasser absorbieren und quellen kann, um eine reibungsmindernde Schicht 1 zu bilden; dar aufhin wird das Substrat 1 (beispielsweise ein Stahlrohr) in den Untergrund getrieben (Tag 1).

Die Schicht 1 aus reibungsminderndem Mittel dient als reibungsminderndes Mittel und schält sich von der Oberfläche des Substrates 1 (beispielsweise dem Stahlrohr 1) ab.

Jedoch wird bis zum nächsten Arbeitstag ein Teil der rund um die Oberfläche auf der Sub stratoberfläche aufgebrachten reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen im Untergrund vorhandenes Wasser absorbieren und (auf)quellen und dabei erneut eine Schicht 2 aus reibungsminderndem Mittel bilden. Wenn somit am Tag 2 das Substrat 1 (beispielsweise das Stahlrohr 1) noch weiter und tiefer eingetrieben wird, indem ein weiteres Substrat 2 (bei spielsweise ein Stahlrohr 2) von einer Stelle oberhalb der Geländeoberfläche in gleicher Wei se wie am Tag 1 in den Untergrund getrieben wird, dann wirkt die Schicht 2 aus reibungsmin derndem Mittel als reibungsminderndes Mittel und schält sich von dem Substrat 1 (beispiels weise dem Stahlrohr 1) ab.

Durch Wiederholung dieses Phänomens kann selbst ein Substrat (beispielsweise ein Stahl rohr), das beim Rohrdurchpressverfahren oder dergleichen wiederholt im Verlauf einer An zahl von Tagen in den Untergrund eingebracht wird, diese reibungsmindernde Funktion im Untergrund im Verlauf der gesamten Arbeitsperiode ausüben, nachdem dieses Stahlrohr an seiner Oberfläche einmal mit der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen versehen worden ist. Dies ist ein Beispiel für denjenigen Fall, bei wel chem ein Substrat oder ein Trägermaterial oder ein sonstiger Träger durch Eintreiben in den Untergrund eingegraben wird.

Die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, die durch Anwendung einer bestimmten Zusammensetzung erzeugt wird, zeichnet sich aus durch dieses besondere Merkmal der andauernden bzw. fortwährenden reibungsmindernden Wirkung. Tat sächlich ist diese Beschichtung in der Hinsicht ausgezeichnet, indem diese reibungsmindernde Wirkung dauerhaft ist, und die reduzierende Wirkung auf die Reibung zwischen Erdreich und einem Substrat, einem Trägermaterial, einem Träger oder einem sonstigen Pfahlbaugrün dungselement, das mit der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tief baumaßnahmen beschichtet ist über eine lange Zeitspanne aufrecht erhält, selbst nachdem dieses Substrat, dieser Träger oder dieses Pfahlbaugründungselement eingegraben worden ist oder im Untergrund verlegt worden ist. Selbst wenn sich der Untergrund oder die Verhältnisse im Untergrund ändern, dann kann eine Bewegung oder Verschiebung des Substrates, des Trä gers, des Pfahlbaugründungselementes oder dergleichen relativ zum Untergrund minimal gehalten werden, wegen der vorstehend genannten reibungsmindernden Wirkung.

Als ein Ergebnis wird eine Struktur, wie etwa ein Gebäude stabilisiert, die/das auf dem Sub strat, auf dem Träger oder auf dem Pfahlbaugründungselement errichtet worden ist. Wenn zum Beispiel das Substrat, der Träger oder das Pfahlbaugründungselement mit Hilfe eines Krans oder dergleichen in ein Loch oder eine Ausschachtung im Untergrund eingebracht wird, dann kann die reibungsmindernde Wirkung zwischen dem Bodenmaterial bzw. Erdreich und dem Substrat, dem Träger oder dem Pfahlbaugründungselement über eine lange Zeit spanne andauern. Das heißt, diese Arbeiten können vorzugsweise in einer solchen Weise aus geführt werden, dass die Reibung zwischen der im Untergrund verlegten Struktur und dem umgebenden Erdreich oder Bodenmaterial ("negative Reibung") vermindert oder völlig besei tigt ist. Diese Besonderheit wird im Rahmen dieser Unterlagen bezeichnet als "Gründungsver fahren, bei dem die negative Reibung zwischen der Struktur im Untergrund und dem umge benden Erdreich oder Bodenmaterial vermindert oder völlig beseitigt ist".

Nachdem die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen auf einem Stahlteil (nachstehend kurz: Stahloberfläche) aufgebracht worden ist und dort eine an haftende Beschichtungsschicht gebildet hat, besteht einerseits eine bestimmte Haftung oder Bindungsfestigkeit (X) der reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen auf dieser Stahloberfläche, und andererseits weist diese reibungsmindernde Beschichtungs schicht für Tiefbaumaßnahmen eine bestimmte (eigene) Reißfestigkeit (Y) auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise solche Bedingungen vorgesehen, dass das Verhältnis [(X)/(Y)] zwischen dieser Haftung (X) der reibungsmindernden Beschichtungs schicht für Tiefbaumaßnahmen an der Stahloberfläche und der Reißfestigkeit (Y) der so erhal tenen, reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen einen Wert nicht kleiner als 0,5 aufweist.

Die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen wird bei spielsweise auf Stahlteilen, beispielsweise Pfahlwandelementen aufgebracht, die in den Un tergrund eingetrieben werden, dort für eine gewisse Zeitspanne verbleiben, und anschließend wieder aus dem Untergrund herausgezogen und zur späteren Wiederverwendung vorbereitet werden. Wenn diese beschichteten Stahlteile, beispielsweise solche Pfahlwandelemente in den Untergrund eingetrieben werden, dann ist die auf der Oberfläche des Pfahlwandelementes aufgebrachte Beschichtungsschicht einer großen Reibungskraft bzw. Reibungsbeanspruchung ausgesetzt als Folge der Reibung zwischen dem Erdreich oder Bodenmaterial oder sonstigen im Boden oder Erdreich vorhandenen Teilen, wie beispielsweise Steinen, Geröll, Schotter und dergleichen. In gleicher Weise ist die Beschichtungsschicht, die bei dem hier vorgesehenen Verfahren zur Verminderung der Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Unter grund (Boden, Erdreich) auf der Substratoberfläche aufgebracht worden ist, beim Eintreiben dieser Substrate in den Untergrund einer großen Reibungsbeanspruchung ausgesetzt. Weiter hin muß beachtet werden, dass diese Reibungsbeanspruchung nicht einheitlich oder gleich mäßig ist, sondern Abschnitte dieser Beschichtungsschicht sind örtlich stark unterschiedlich großen Reibungskräften bzw. Reibungsbeanspruchungen ausgesetzt. Sofern in einem solchen Falle ein großer Bereich oder Abschnitt der Beschichtungsschicht abgeschält oder abgestreift wird, dann ist die Funktion zur Verhinderung des Anhaftens von Erdreich und/oder die rei bungsmindernde Wirkung an den Stellen der Abstreifung außerordentlich vermindert.

Deshalb soll die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen vorzugsweise (1) eine hohe Haftung (in trockenem Zustand) zur Substratoberfläche aufwei sen und ferner (2) eine schwache oder geringe Reißfestigkeit der Beschichtungsschicht auf weisen, so dass selbst dann, wenn ein Abschnitt oder Bereich der Beschichtungsschicht abge streift oder abgeschält worden ist, dann die umgebenden Bereiche der Beschichtungsschicht davon nicht beeinträchtigt werden.

Im Hinblick auf diese vorstehend dargelegten Bedingungen soll die erfindungsgemäße rei bungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen vorzugsweise so eingestellt sein, dass die daraus erhältliche Beschichtungsschicht ein Verhältnis bzw. einen Quotienten [(X)/(Y)] zwischen der Haftung (X) der Beschichtungsschicht an der Substratoberfläche zur Bruch- oder Reißfestigkeit (Y) der Beschichtungsschicht einen Wert nicht kleiner als 0,5 aufweist, weiter bevorzugt einen Wert nicht kleiner als 0,7 aufweist und am meisten bevorzugt einen solchen Wert nicht kleiner als 1,0 aufweist.

Sofern das vorstehend genannte Verhältnis [(X)/(Y)) einen Wert kleiner 0,5 hat, dann ist die Reißfestigkeit (Y) der aus der reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ge bildeten Beschichtungsschicht hoch, im Vergleich zu der Haftung (X) dieser reibungsmin dernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen an der Substratoberfläche, so dass nachdem, einmal ein örtliches Abstreifen oder Abschälen der Beschichtungsschicht aufgetre ten ist, dieses Abschälen oder Abstreifen weiter durch die reibungsmindernde Beschichtungs schicht hindurch fortschreitet, so dass ein großer Bereich der Beschichtungsschicht abgeschält oder abstreift wird; ein solches Abstreifen oder Abschälen der Beschichtungsschicht vermin dert die Funktion einer Verhinderung der Anhaftung von Bodenmaterial und/oder die rei bungsmindernde Wirkung ganz erheblich, was wiederum Probleme verursacht.

Die Größe der Haftung (X) der reibungsmindernden Beschichtungsschicht in trockenem Zu stand ist nicht besonders beschränkt. Sofern jedoch diese Haftung (X) in trockenem Zustand außerordentlich niedrig ist, dann tritt leicht ein Abstreifen oder Abschälen der Beschichtungs schicht beim Eintreiben der Substrate in den Untergrund auf. Deshalb soll diese Haftung (X) vorzugsweise einen Wert nicht kleiner als 100 N/cm² aufweisen und weiter bevorzugt einen solchen Wert nicht kleiner als 300 N/cm² aufweisen.

Nachdem das mit der reibungsmindernden Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen ver sehene Stahlteil für den zeitweiligen Einsatz in den Untergrund getrieben worden ist, wird die Beschichtungsschicht im Untergrund vorhandenes Wasser absorbieren und quellen; hierbei wird die Haftung zwischen dieser Beschichtungsschicht und der Stahloberfläche vermindert bzw. abgesenkt. Wenn daraufhin nach Beendigung des zeitweiligen Einsatzes das Stahlteil wiederum aus dem Untergrund herausgezogen wird, dann wird die gequollene reibungsmin dernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen als Folge der Reibungsbeanspruchung dieser Beschichtungsschicht mit dem umgebenden Erdreich und Bodenmaterial von dem Stahlteil abgestreift, und das für den zeitweiligen Einsatz bestimmte Stahlteil kann in nahezu intaktem Zustand erhalten und für die Wiederverwendung bereitgestellt werden. Daher weist die reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen in gequollenem Zustand als Folge der Absorption einer ausreichenden Menge Wasser eine Haftung an dem zeitweilig einsetzbaren Stahlteil von nicht mehr als 10 N/cm², weiter bevorzugt von nicht mehr als 5 N/cm² und am meisten bevorzugt eine Haftung von nicht mehr als 1 N/cm² auf.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaß nahmen werden die vorstehend genannten Wirkungen erzeugt. Das eine Anhaftung von Erd reich verhindernde Pfahlwandelement oder Stahlrohr, auf dem eine erfindungsgemäße rei bungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen aufgebracht worden ist, weist deshalb eine, aus dieser erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnah men gebildete Beschichtungsschicht auf der Substratoberfläche, beispielsweise der Oberflä che dieses Pfahlwandelementes oder dieses Stahlrohres auf, weshalb auch ein solches Pfahl wandelement oder ein solches Stahlrohr die mit der vorliegenden Erfindung angestrebten Wirkungen ergeben; insbesondere verbessert der Einsatz derartiger Pfahlwandelemente oder Stahlrohre die Arbeitsproduktivität bei verschiedenen Gründungsmaßnahmen und ähnlichen Arbeiten. Daher stellt ein solches, ein Anhaften von Erdreich verhinderndes Pfahlwandele ment oder ein solches Stahlrohr ebenfalls einen Aspekt der vorliegenden Erfindung dar, und wird von der vorliegenden Erfindung umfaßt.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von Bauwerken und/oder zur Durchführung von Konstruktionsmaßnahmen, wobei je die Haf tung der Bauteile oder Substrate im Untergrund vermindert oder verhindert ist, und/oder wo bei je Bauteile oder Substrate eingesetzt werden, die eine Oberfläche oder einen Oberflächen abschnitt aufweisen an der/dem ein Anhaften von Erdreich oder Bodenmaterial vermindert oder verhindert ist. Die Besonderheit dieses Verfahrens besteht darin, dass die vorstehend erläuterte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen verwendet wird und/oder dass ein Pfahlwandelement verwendet wird, an dem das Anhaften von Erdreich oder Boden material vermindert oder verhindert ist und/oder dass ein (rohrförmiges) Stahlrohr verwendet wird, an dem ein Anhaften von Erdreich oder Bodenmaterial vermindert oder verhindert ist.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Gründungsverfahren, wo bei ein Bauwerk oder ein Teil eines Bauwerkes wenigstens zeitweilig im Untergrund (Boden, Erdreich) angeordnet wird, und wobei die Reibung zwischen diesem Bauwerk(steil) im Un tergrund und dem umgebenden Bodenmaterial oder Erdreich ("negative Reibung") vermindert oder völlig beseitigt ist. In diesem Falle besteht die erfindungsgemäße Besonderheit darin, dass die vorstehend erläuterte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ver wendet wird.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Senkkasten-Gründungs verfahren, dessen Besonderheit darin besteht, dass die vorstehend erläuterte reibungsmindern de Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen verwendet wird.

Noch ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Rohrdurchpressver fahren, dessen Besonderheit darin besteht, dass die vorstehend erläuterte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen verwendet wird.

In allen diesen Verfahren kann die Arbeitsproduktivität durch Einsatz dieser reibungsmin dernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen wirksam gesteigert werden.

Die mit der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung versehenen, zur zeitwei ligen Einbringung in den Untergrund vorgesehenen Stahlteile, Träger oder sonstigen Pfahl wandelemente können auf verschiedene Weise in den Untergrund eingebracht und dort zeit weilig eingegraben werden. Beispielsweise können diese Stahlteile, Träger, Pfahlwandele mente oder dergleichen mit Hilfe eines Kranes aufgehängt und dann in einem Loch, einer Grube oder Ausschachtung abesetzt werden, das/die im Untergrund erzeugt worden ist; an schließend werden diese Stahlteile, Träger oder Pfahlwandelemente wenigstens zeitweilig eingegraben. Nach einem alternativen Verfahren können diese Stahlteile, Träger, Pfahlwand elemente, Pfähle und dergleichen mit Hilfe einer Ramme in den Untergrund eingetrieben werden. Nach einer weiteren Alternative können diese Stahlteile, Träger, Pfahlwandelemente und dergleichen mit Hilfe des Senkkasten-Gründungsverfahrens im Untergrund angeordnet werden. Nach einem weiteren, von der vorliegenden Erfindung erfaßten Verfahren können Rohre und Rohrleitungen mit Hilfe des Rohrdurchpressverfahrens im Untergrund verlegt werden. Soweit durch Anwendung der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung die Haftung zwischen der Oberfläche dieser Substrate (Stahlteile, Träger, Pfahlwandelemente und dergleichen) und dem Untergrund (Boden, Erdreich) vermindert werden soll, kann die Schichtdicke der auf der Substratoberfläche gebildeten reibungsmindernden Beschichtungs schicht für Tiefbaumaßnahmen nach Bedarf entsprechend den Arbeitsbedingungen und den Anforderungen aus der jeweiligen Umgebung in vernünftiger Weise eingestellt werden. Wenn der Wassergehalt im Untergrund niedrig ist, oder wenn die Zeitspanne für die zeitweilige Einbringung oder Verlegung der Stahlteile und dergleichen im Untergrund kurz ist, dann wird die Schichtdicke der Beschichtungsschicht vorzugsweise vermindert, so dass auch dann die Haftung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund vermindert wird, wenn nur eine relativ kleine Menge Wasser im Untergrund zur Verfügung steht. In dieser Hinsicht ist es auch möglich, nach dem Eintreiben der Substrate in den Untergrund eine Befeuchtung der Beschichtungsschicht vorzunehmen, um so ein Abstreifen oder Abschälen der Beschichtungs schicht zu erleichtern und so ein Anhaften von Erdreich an der Substratoberfläche zu verhin dern. Wenn andererseits der Wassergehalt im Untergrund hoch ist und/oder die Verweildauer der für einen zeitweiligen Einsatz bestimmten Stahlteile, Träger, Pfahlwandelemente und der gleichen im Untergrund lange ist, dann kann ein Anhaften von Erdreich an der Substratober fläche dadurch verhindert werden, indem die Schichtdicke der Beschichtungsschicht erhöht wird, um so die Bildung einer feuchten Gelschicht im Verlauf des Eingrabens oder der Verle gung im Untergrund zu stabilisieren, selbst wenn im Untergrund eine relativ große Wasser menge zur Verfügung steht. Auf diese Weise kann die, das Anhaften von Erdreich verhin dernde Funktion adäquat an das an jedem Einsatzort vorhandene Erdreich angepaßt werden; ferner kann eine Anpassung an die Dauer der Verlegung und an andere Faktoren vorgenom men werden, indem die Schichtdicke der reibungsmindernden Beschichtungsmittelschicht für Tiefbaumaßnahmen entsprechend eingestellt wird und/oder indem die Hydrophilizität oder irgendwelche anderen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes (a) oder des hydrophi len Bindemittelharzes (b) entsprechend eingestellt werden.

Zur Verminderung der Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Bo den, Erdreich) unter Anwendung der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, ist diese Beschichtung auch geeignet für ein Gründungsverfahren, wobei ein Bauwerk oder Teil eines Bauwerks wenigstens zeitweilig im Untergrund (Boden, Erdreich) angeordnet wird, und wobei die Reibung zwischen diesem Bauwerk(steil) im Un tergrund und dem umgebenden Bodenmaterial oder Erdreich ("negative Reibung") vermindert oder völlig beseitigt ist, oder diese Beschichtung ist für die Anwendung in einem Senkkasten- Gründungsverfahren geeignet, oder diese Beschichtung ist für ein Rohrdurchpressverfahren geeignet, ferner kann diese Beschichtung auch bei der Ausführung des Benoto-Kasten- Gründungsverfahrens eingesetzt werden. Das bedeutet, selbst wenn das Gründungsverfahren vorsieht, Pfahlelementgehäuse im Untergrund anzuordnen, anschließend darin verstärkende Stäbe und Träger anzuordnen, anschließend innerhalb dieser Gehäuse Beton einzubringen, und dann diese Pfahlelementgehäuse wieder aus dem Untergrund herauszuziehen, um so ein Gründungsbauwerk zu errichten, das aus verstärkten Betonteilen besteht, kann das Herauszie hen dieser Pfahlelementgehäuse erleichtert und der Einfluß des vom Erdreich ausgehenden Druckes unterdrückt werden, indem auf den Außenwänden dieser Pfahlelementgehäuse eine erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen aufge bracht wird. In diesem Falle ermöglicht es die vorliegende Erfindung, ein Abschälen der rei bungsmindernden Beschichtungsschicht von der Substratoberfläche zu unterdrücken, und ermöglicht es weiterhin, dass die auf der Substratoberfläche vorhandene Beschichtungsschicht Wasser absorbiert und dabei bei all den vorstehend genannten Eingrabungs- oder Verlegungs verfahren in ausreichendem Ausmaß quillt, um so auch hier die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Das heißt, die Reibungskraft oder die Reibungsbeanspruchung zwi schen der Substratoberfläche und dem Untergrund (Boden, Erdreich) kann vermindert wer den, und die Geschwindigkeit, Effizienz und Produktivität der Arbeit kann deutlich gesteigert werden, wobei gleichzeitig die Auswirkungen auf den umgebenden Untergrund minimiert werden. Nach der Eingrabung oder der Verlegung im Untergrund kann die Beschichtungs schicht die Reibung zwischen der Substratoberfläche auf irgendwelchen verschiedenen, zur Gründung im Untergrund benutzten Bauwerken, Bauwerksteilen und Strukturen und dem umgebenden Untergrund (Boden, Erdreich) vermindern, oder völlig beseitigen und kann so die Einflüsse irgendwelcher möglicher Veränderungen oder Fluktuationen des Untergrunds, Setzungen des Untergrunds auf diese Bauwerke, Bauwerksteile und Strukturen unterdrücken.

BESTE ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Jedoch sollen diese Beispiele keinesfalls so gewertet oder ausgelegt werden, um den Umfang, insbesondere den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Die Säurezahl des hydrophilen Bindemittelharzes (b) ist mit Hilfe des Prüfverfahrens nach dem Japanischen Standard JIS K 6901, Abs. 4.3 "Methods of testing liquid unsaturated polyester resins'" (Ver fahren zur Prüfung flüssiger ungesättigter Polyesterharze) bestimmt worden. In solchen Fäl len, in denen das hydrophile Bindemittelharz (b) in dem, in dem Prüfverfahren vorgeschrie benen Lösemittel unlöslich war, wurde ein geeignetes Lösemittel ausgewählt und verwendet, in welchem dieses hydrophile Bindemittelharz (b) löslich ist; ansonsten wurde das Prüfverfah ren entsprechend der genannten Vorschrift durchgeführt.

Die Glasübergangstemperatur des hydrophilen Bindemittelharzes (b) wurde entsprechend dem Japanischen Standard JIS K 7121: "Method of determining phase transition temperatures of plastics" (Verfahren zur Bestimmung der Phasenübergangstemperaturen von Kunststoffen) unter einer Stickstoffatmosphäre mit Hilfe der von Seiko Denshi Kogyo vertriebenen Prüfvor richtung (Modell DSC 220 C) bestimmt. Die zu prüfenden Proben wurden entsprechend Ab satz 3.(3) dieser Vorschrift konditioniert.

Die Löslichkeit des in alkalischem Wasser löslichen Harzes in alkalischem Wasser wurde nach Maßgabe des Gewichtsverlustes bestimmt, wie nachstehend angegeben. Hierzu wurden beispielsweise 10 g Formkörper, deren größte Abmessung nicht mehr als 5 mm beträgt, aus dem zu prüfenden, in alkalischem Wasser löslichen Harz (beispielsweise die in den Beispielen erhaltenen Pellets mit einer Länge und mit einem Durchmesser von 3 mm, oder im Falle von anderen Formkörpern, Stückchen aus Formkörpern, die eine längste Abmessung nicht größer als 5 mm aufweisen) wurden in 500 g einer 0,4%igen (Gew.-%) wässrigen NaOH-Lösung eingebracht und 24 h lang gerührt. Danach wurde der Gewichtsverlust an diesen Formkörpern bestimmt, der durch Auflösung in alkalischem Wasser aufgetreten ist.

Das heißt, sofern ein Anteil dieser Formkörper nach 24 h langem Rühren ungelöst verblieb, wurde dieser Rückstand abgetrennt, beispielsweise durch Filtrieren oder dergleichen, mit Wasser gewaschen, anschließend getrocknet, und danach gewogen. Der prozentuale Ge wichtsverlust ergibt sich dann entsprechend nachstehendem Ausdruck.

In solchen Fällen, wo nach dem Filtrieren kein unlöslicher Rückstand zurückblieb, wurde das Ergebnis als vollständig lösliches Harz angegeben.

Zur Bestimmung des Wertes der Haftung (X) der Beschichtungsschicht, die aus der erfin dungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen auf der Oberflä che der zeitweilig einsetzbaren Stahlteile erzeugt worden ist, diente nachstehendes Meßver fahren:

1. Die erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung wird in einer Fläche von 50 mm × 50 mm auf dem gleichen Material in der gewünschten Schichtdicke aufgebracht, aus welchem das zeitweilig einzusetzende Stahlteil besteht; anschließend wird die aufgebrach te Beschichtung getrocknet.
2. Daraufhin wird eine Gesamtheit von 2 Stahlwerkzeugen - wie etwa in Fig. 1 dargestellt - so an dem Stahlteil angeklebt, dass ein Werkzeug an der unteren (nicht beschichteten) Oberfläche des Stahlteiles und das andere Werkzeug auf der anderen, oberen (beschichte ten) Oberfläche angebracht wird; das letztere Werkzeug wird dort mit Hilfe eines Kleb stoffs oder Klebemittels (beispielsweise Araldite, ein von Ciba Geigy hergestellter Kleb stoff auf Epoxid-Basis) angeklebt; anschließend erfolgt eine Zeitspanne der Reifung/ Aushärtung, wie das für das Klebemittel vorgeschrieben ist.
3. Anschließend wird die Haftung (Abschälkraft) zwischen dem Substrat und der reibungs mindernden Beschichtungsschicht mit Hilfe eines handelsüblich zugänglichen Zugfestig keits-Prüfgeräts (bei 25°C mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 10 mm/min) bestimmt.
4. Diese Messung wird an einer Anzahl (n) von 3 bis 5 Proben wiederholt. Der Mittelwert aus allen so gewonnenen Daten, ausgenommen den Daten für eine Probe oder für mehrere Proben, an der/denen eine Abschälung zwischen dem Substrat und der reibungsmindern den Beschichtungsschicht aufgetreten ist, wird als Wert der Haftung (X) angegeben.

Die Haftung der reibungsmindernden Beschichtungsschicht an dem zeitweilig einzuset zenden Stahlteil in feuchtem Zustand wird in der Weise bestimmt, dass die nach Beschich tung und Trocknung entsprechend dem vorstehend angegebenen Schritt (1) erhaltene An ordnung 72 h lang bei 25°C in entsalztes Wasser eingetaucht wird, und anschließend die Maßnahmen nach den vorstehend angegebenen Schritten (2) bis (4) durchgeführt werden.

Die Reiß- oder Bruchfestigkeit (Y) der Schicht, die aus der reibungsmindernden Beschich tung erhalten worden ist, wird in der Weise bestimmt, dass der Japanischen Vorschrift JIS K 6301 entsprechende hantelförmige Prüfkörper (dumbbells) der Größe Nr. 3 aus der Schicht, die aus der reibungsmindernden Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen erhalten worden ist, ausgestanzt werden, und an diesen Prüfkörpern die Messungen mit einem han delsüblich zugänglichen Zugfestigkeits-Prüfgerät unter nachstehenden Bedingungen durchgeführt werden: bei 25°C unter einer Abzugsgeschwindigkeit von 50 mm/min. Diese Messungen werden an einer Anzahl (n) von 3 bis 5 Proben wiederholt; aus all den so er mittelten Daten (Bruch- oder Reißfestigkeitsdaten) wird ein Mittelwert gebildet, der als Wert der Reißfestigkeit (Y) angegeben wird.

Herstellungsbeispiel 1

Nachstehend wird die Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes beschrieben:
Als Reaktor dient ein, mit einem Heizmantel versehener 1,5-Liter-Tischkneter, der mit einem Thermometer und mit einem Rührwerkzeug (Rührstab oder -klinge) ausgerüstet ist, und der an seiner Innenwand mit einem Trifluorethylen-Harz ausgekleidet ist. Dieser Reaktor wird beschickt mit 60,18 g Methoxy-(polyethylenglycol)-methacrylat (Molekulargewicht: 512), 3,76 g Methacrylsäure (Molekulargewicht: 86,09), 210,69 g Natriummethacrylat (Molekular gewicht: 108), 1,3 g (Polyethylenglycol)-diacrylat (als Vernetzungsmittel) und mit 352,37 g entsalztem Wasser (als Lösemittel). Relativ zu den Monomerkomponenten beträgt der Anteil an Vernetzungsmittel 0,14 Mol-%.

Während auf 50°C thermostatisiertes Wasser durch den Heizmantel geleitet wird, wird die vorstehend genannte wässrige Lösung unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 50°C erwärmt. Anschließend werden 10 g einer 11,6%igen (Gew.-%) wässrigen Lösung von 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)-dihydrochlorid (ein Polymerisationsinitiator mit einem Mole kulargewicht von 271,27, nämlich ein Produkt der Wako Pure Chemical Industries, Chemical V-50) als Polymerisationsinitiator zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 10 sec lang gerührt; anschließend wird das Rühren gestoppt, und man läßt das Reaktionsgemisch stehen. Relativ zu den Monomerkomponenten beträgt der Anteil an Polymerisationsinitiator 0,2 Mol-%.

Unmittelbar nach Zugabe des Polymerisationsinitiators startet die Polymerisationsreaktion, und nach Verlauf von 90 min erreicht die Reaktorinnentemperatur einen Wert von 100°C (Spitzentemperatur). Anschließend - während auf 80°C thermostatisiertes Wasser durch den Heizmantel geleitet wird - reift der Reaktorinhalt für weitere 30 min. wonach ein wässriges Gel erhalten wird. Nach Vervollständigung der Umsetzung wird das wässrige Gel durch Rota tion des Rührwerks zu einem feinteiligen Zustand vermahlen; anschließend wird der Reaktor umgedreht, und das wässrige Gel wird entnommen.

Das so erhaltene wässrige Gel wird 3 h lang bei 140°C getrocknet, wozu ein Trockner mit zirkulierender Warmluft verwendet wird. Nach dieser Trocknung wird das trockene Produkt mit Hilfe einer Labor-Handmühle (hergestellt von Kyoritsu Riko Corp.) zerkleinert. Danach wird ein wasserabsorbierendes Harz (1) mit einer mittleren Teilchengröße von 160 µm erhal ten.

Herstellungsbeispiel 2

Nachstehend wird die Herstellung eines hydrophilen Bindemittelharzes (b) beschrieben.

Die Umsetzung erfolgt in einem 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermome ter und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist. Dieser Reaktor wird beschickt mit 0,45 kg Acrylsäure, 2,3 kg Ethylacrylat, 0,25 kg Methyl-methacrylat, 12 g 2,2'-Azobis-(2,4- dimethylvaleronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 3 kg Methylalkohol als Lösemittel. Die Eintropfvorrichtung wird beschickt mit einer gemischten Lösung aus 1,05 kg Acrylsäure, 2,2 kg Methylacrylat, 3,75 kg Methyl-methacrylat und 26 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethyl valeronitril) und mit 7 kg Methylalkohol.

Die vorstehend genannte, im Reaktor befindliche Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; die so eingeleitete Reaktion läßt man 20 min lang fortschreiten. Hierbei wird der Reaktorinhalt zu 72% umgewandelt. Daraufhin wird die Innentemperatur des Reaktors bei 65°C gehalten, und die vorstehend genannte, in der Eintropfvorrichtung befindliche, gemischte Lösung wird tropfenweise gleichmäßig im Ver lauf von über 2 h zugesetzt. Nach Beendigung des Eintropfens, läßt man den Reaktorinhalt bei 65°C weitere 3 h lang reifen. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Produkt mit 10 kg Methylalkohol vermischt, wobei eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines hydrophilen Bindemittelharzes (1) erhalten wird.

Das so erhaltene hydrophile Bindemittelharz (1) weist ein mittleres gewichtsmäßiges Moleku largewicht von 120000 und eine Säurezahl von 115 mg KOH/g auf. An diesem hydrophilen Bindemittelharz (1) wird eine differentielle kalorimetrische Untersuchung durchgeführt, wo bei festgestellt wird, dass das hydrophile Bindemittelharz (1) zwei Glasübergangstemperatu ren im Bereich von -80°C bis +120°C aufweist. Weiterhin wird aus einem Anteil der Methyl alkohol-Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (1) das Lösemittel entfernt, und der Rück stand wird mit Hilfe eines Doppelschraubenextruders zu zylindrischen Pellets verarbeitet, die einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 3 mm aufweisen. Ein Anteil von 10 g die ser Pellets wird in 500 g einer 0,4%igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydroxid-Lösung eingebracht, die sich bei Raumtemperatur in einem Becherglas befindet; dieses Gemisch wird mit Hilfe eines Magnetrührers gerührt. Eine vollständige Auflösung der Harzpellets tritt in nerhalb von 4 h ein.

Beispiel 1

Eine erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung (1) für Tiefbaumaßnahmen wird erzeugt, indem miteinander vermischt werden 50 Gew.-Teile des wasserabsorbierenden Har zes (1) nach Herstellungsbeispiel 1 mit 150 Gew.-Teilen der 33%igen Methylalkohol- Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (1) nach Herstellungsbeispiel 2.

Die so erhaltene reibungsmindernde Beschichtung (1) für Tiefbaumaßnahmen wird durch Aufbürsten gleichmäßig auf einem unteren, 7,5 m langen Abschnitt eines 8,1 m langen Pfahlwandelementes (Nr. IV) sowohl auf der Vorderseite wie auf der Rückseite mit einer Schichtdicke (nach dem Trocknen) von 200 µm aufgebracht; anschliessend wird getrocknet; danach wird ein erfindungsgemäßes, ein Anhaften von Erdreich verhinderndes Pfahlwand element (1) erhalten. Nach 1 h langem Trocknen an Luft weist die so erzeugte Beschichtungs schicht eine ausreichende Festigkeit auf und kann selbst bei hartem Kratzen mit einem Eisen spatel nicht leicht abgestreift werden.

Das so erhaltene, erfindungsgemäße, ein Anhaften von Erdreich verhindernde Pfahlwandele ment (1) wird mit Hilfe einer vibrierenden Ramme in Shinagawa-ku, Tokyo in den dort vor handenen Untergrund (Schlickschicht, Silt) eingetrieben und verbleibt einen Monat lang in diesem Untergrund. Anschließend wird dieses Pfahlwandelement (1) mit der gleichen vibrierenden Ramme wieder aus dem Untergrund herausgezogen.

Nach diesem Herausziehen werden der Zustand der Anhaftung von Erdreich an diesem Pfahlwandelement (1) und der Zustand der reibungsmindernden Beschichtungsschicht ge prüft; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind summarisch in Tabelle 1 aufgeführt. Ferner wur den Fotos der Oberfläche dieses Pfahlwandelementes (1) nach dem Herausziehen aus dem Untergrund angefertigt; diese Fotos sind in Fig. 2 dargestellt; hier zeigt das ganz linke Foto die konvexe Oberfläche (Rückseite) dieses Pfahlwandelementes, und das unmittelbar an schließende Foto zeigt die konkave, U-förmige Seite dieses Pfahlwandelementes.

Wie sowohl aus den Ergebnissen der Tabelle 1, wie aus diesen Fotos nach Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Fähigkeit zur Verhinderung einer Anhaftung von Erdreich sehr gut; es ist nahezu kein anhaftendes Erdreich oder Bodenmaterial und nahezu keine restliche, anhaftende Schicht aus der reibungsmindernden Beschichtung (1) feststellbar.

Beispiel 2

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt; abweichend wird ein, das Anhaften von Erdreich verhinderndes Pfahlwandelement (2) in der Weise erzeugt, dass die reibungsmindernde Beschichtung (1) in einer Schichtdicke von 400 µm aufgebracht wird. Das Eintreiben des so erhaltenen Pfahlwandelementes (2) in den Untergrund, das Verbleiben des Pfahlwandelementes (2) im Untergrund für eine Dauer von 1 Monat, und das anschließende Herausziehen des Pfahlwandelementes (2) erfolgt in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 ange geben. Nach dem Herausziehen wird der Zustand der aus der reibungsmindernden Beschich tung (1) erhaltenen Schicht geprüft; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind summarisch in Ta belle 1 dargestellt. Weiterhin wurden nach dem Herausziehen Fotos von diesem Pfahlwand element (2) angefertigt; die Ergebnisse sind in Fig. 2 je - von links betrachtet - mit der drit ten, konvexen Oberfläche, sowie mit der vierten, konkaven Oberfläche des Pfahlwandelemen tes (2) dargestellt.

Wie aus Tabelle 1 und Fig. 2 ersichtlich, ist nahezu keine Anhaftung von Erdreich erkenn bar; ferner ist nahezu keine, restliche, anhaftende Schicht aus der reibungsmindernden Be schichtung (1) feststellbar, abgesehen von der teilweisen Beschichtung im oberen Teil des Pfahlwandelementes und abgesehen von der Anhaftung eines kleinen Anteils Erdreich im unteren Teil; auch in diesem Fall ist die, ein Anhaften von Erdreich verhindernde Wirkung gut.

Vergleichsbeispiel 1

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt; abweichend wird ein zu Ver gleichszwecken dienendes Pfahlwandelement (1) in den Untergrund eingebracht, an dem kei ne reibungsmindernde Beschichtungsschicht (1) aufgebracht worden ist. Das Einbringen in den Untergrund, die Verweildauer im Untergrund, und das anschließende Herausziehen die ses, zu Vergleichszwecken dienenden Pfahlwandelementes (1) erfolgt in gleicher Weise wie in Beispiel 1 angegeben. Anschließend wird die Oberfläche dieses, zu Vergleichszwecken dienenden Pfahlwandelementes (1) hinsichtlich des Anteils an anhaftendem Erdreich geprüft; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind summarisch in Tabelle 1 dargestellt. Ferner wurden nach dem Herausziehen aus dem Untergrund Fotos von der Oberfläche dieses zu Vergleichszwe cken dienenden Pfahlwandelementes (1) angefertigt; diese Fotos sind in Fig. 3 dargestellt.

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 1 und aus den Fotos nach Fig. 3 ersichtlich, haften nach dessen Herausziehen aus dem Untergrund große Mengen Erdreich überall an der Ober fläche des zu Vergleichszwecken dienenden Pfahlwandelentes (1). Dies bestätigt das voll ständige Fehlen einer, ein Anhaften von Erdreich verhindernden Wirkung.

Tabelle 1

Herstellungsbeispiel 3

Nachstehend wird die Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes (a) beschrieben. Als Reaktor dient ein, mit einem Heizmantel versehener 1,5-Liter-Tischkneter, der mit einem Thermometer und mit einem Rührwerk (Rührstab oder -klinge) ausgerüstet ist, und der an seiner Innenwand mit einem Trifluorethylen-Harz ausgekleidet ist. Dieser Reaktor wird be schickt mit 50,50 g Methoxy-(polyethylenglycol)-methacrylat (Molekulargewicht: 512), 4,30 g Methacrylsäure (Molekulargewicht: 86,09), 220,00 g Natriummethacrylat (Molekular gewicht: 108), 1,4 g (Polyethylenglycol)-diacrylat (als Vernetzungsmittel) und mit 340,05 g entsalztem Wasser (als Lösemittel). Relativ zu den Monomerkomponenten beträgt der Anteil an Vernetzungsmittel 0,13 Mol-%.

Während auf 50°C thermostatisiertes Wasser durch den Heizmantel geleitet wird, wird die vorstehend genannte wässrige Lösung unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 50°C erwärmt; anschließend werden 10 g einer 11,6%igen (Gew.-%) wässrigen Lösung von 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)-dihydrochlorid (ein Polymerisationsinitiator mit einem Mole kulargewicht von 271,27, nämlich ein Produkt der Wako Pure Chemical Industries, Chemical V-50) als Polymerisationsinitiator zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 10 sec lang gerührt; anschließend wird das Rühren gestoppt, und man läßt das Reaktionsgemisch stehen. Relativ zu den Monomerkomponenten beträgt der Anteil an Polymerisationsinitiator 0,2 Mol-%.

Unmittelbar nach Zugabe des Polymerisationsinitiators startet die Polymerisationsreaktion, und nach Verlauf von 95 min erreicht die Reaktorinnentemperatur einen Wert von 100°C (Spitzentemperatur). Anschließend - während auf 80°C thermostatisiertes Wasser durch den Heizmantel geleitet wird - reift der Reaktorinhalt für weitere 30 min. wonach ein wässriges Gel erhalten wird. Nach Vervollständigung der Umsetzung wird das wässrige Gel durch Rota tion des Rührwerks zu einem feinteiligen Zustand vermahlen; anschließend wird der Reaktor umgedreht, und das wässrige Gel wird entnommen.

Das so erhaltene wässrige Gel wird 3 h lang bei 140°C getrocknet, wozu ein Trockner mit zirkulierender Warmluft verwendet wird. Nach dieser Trocknung wird das trockene Produkt mit Hilfe einer Labor-Handmühle (hergestellt von Kyoritsu Riko Corp.) zerkleinert. Danach wird ein wasserabsorbierendes Harz (2) mit einer mittleren Teilchengröße von 180 µm erhal ten.

Herstellungsbeispiel 4

Wie nachstehend angegeben, wird ein hydrophiles Bindemittelharz (b) erzeugt.

Die Herstellung erfolgt in einem 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermo meter und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist. Dieser Reaktor wird beschickt mit 0,40 kg Acrylsäure, 2,45 kg Ethylacrylat, 0,15 kg Methyl-methacrylat, 10 g 2,2'-Azobis-(2,4- dimethylvaleronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 3 kg Methylalkohol als Lösemittel. Die Eintropfvorrichtung wird beschickt mit einer gemischten Lösung aus 0,93 kg Acrylsäure, 2,22 kg Methylacrylat, 3,85 kg Methyl-methacrylat, 23 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvalero nitril) und mit 7 kg Methylalkohol.

Die vorstehend genannte, im Reaktor befindliche Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; die so eingeleitete Reaktion läßt man 20 min lang fortschreiten. Hierbei wird der Reaktorinhalt zu 72% umgewandelt. Daraufhin wird die Innentemperatur des Reaktors bei 65°C gehalten, und die vorstehend genannte, in der Eintropfvorrichtung befindliche gemischte Lösung wird tropfenweise gleichmäßig im Verlauf von über 2 h zugesetzt. Nach Beendigung des Eintropfens läßt man den Reaktorinhalt bei 65°C weitere 3 h lang reifen. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Produkt mit 10 kg Methylalkohol vermischt, wobei eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines hydrophilen Bindemittelharzes (2) erhalten wird.

Das so erhaltene hydrophile Bindemittelharz (2) weist ein mittleres gewichtsmäßiges Moleku largewicht von 140000 und eine Säurezahl von 104 mg KOH/g auf. An diesem hydrophilen Bindemittelharz (2) wird eine differentielle kalorimetrische Untersuchung durchgeführt, wo bei festgestellt wird, dass dieses hydrophile Bindemittelharz (2) zwei Glasübergangstempera turen im Bereich von -80°C bis +120°C aufweist. Weiterhin wird aus einem Anteil der Methylalkohol-Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (2) das Lösemittel entfernt, und der Rückstand mit Hilfe eines Doppelschraubenextruders zu zylindrischen Pellets verarbeitet, die einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 3 mm aufweisen. Ein Anteil von 10 g dieser Pellets wird in 500 g einer 0,4%igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydroxid-Lösung eingebracht, die sich bei Raumtemperatur in einem Becherglas befindet; dieses Gemisch wird mit Hilfe eines Magnetrührers gerührt. Eine vollständige Auflösung der Harzpellets tritt in nerhalb von 4 h ein.

Herstellungsbeispiel 5

Wie nachstehend beschrieben, wird ein hydrophiles Bindemittelharz (b) hergestellt.

Hierzu wird ein 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermometer und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist, beschickt mit 0,473 kg Acrylsäure, 1,725 kg Methyl acrylat, 2,45 kg Ethylacrylat, 2,85 kg Methyl-methacrylat, 33 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethyl valeronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 15 kg Methylalkohol als Lösemittel.

Diese Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65 W erwärmt; die so eingeleitete Umsetzung läßt man 5 h lang fortschreiten. Hierbei wird eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines hydrophilen Bindemittelharzes (3) er halten. Das so erhaltene, hydrophile Bindemittelharz (3) weist ein mittleres gewichtsmäßiges Molekulargewicht von 100000 und eine Säurezahl von 46 mg KOH/g auf.

Herstellungsbeispiel 6

Wie nachstehend angegeben, wird ein hydrophiles Bindemittelharz (b) erzeugt.

Hierzu wird ein 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermometer und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist, beschickt mit 4,7 kg Acrylsäure, 1,725 kg Methylacrylat, 1,18 kg Ethylacrylat, 33 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 15 kg Methylalkohol als Lösemittel.

Diese Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; die so eingeleitete Umsetzung läßt man 5 h lang fortschreiten. Hierbei wird eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines hydrophilen Bindemittelharzes (4) er halten. Das so erhaltene, hydrophile Bindemittelharz (4) weist ein mittleres gewichtsmäßiges Molekulargewicht von 120000 und eine Säurezahl von 480 mg KOH/g auf.

Vergleichs-Herstellungsbeispiel 1

Wie nachstehend angegeben, wird ein zu Vergleichszwecken dienendes Bindemittelharz (1) erzeugt.

Hierzu wird ein 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermometer und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist, beschickt mit 0,187 kg Acrylsäure, 2,011 kg Methyl acrylat, 2,45 kg Ethylacrylat, 2,85 kg Methyl-methacrylat, 33 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethyl valeronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 15 kg Methylalkohol als Lösemittel.

Diese Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; die so eingeleitete Umsetzung läßt man 5 h lang fortschreiten. Danach wird eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines zu Vergleichszwecken dienenden hydrophilen Bindemittelharzes (1) erhalten. Das so erhaltene, zu Vergleichszwecken dienen de, hydrophile Bindemittelharz (1) weist ein mittleres zahlenmäßiges Molekulargewicht von 110000 und eine Säurezahl von 19 mg KOH/g auf.

Vergleichs-Herstellungsbeispiel 2

Wie nachstehend angegeben, wird ein zu Vergleichszwecken dienendes Bindemittelharz (2) erzeugt.

Hierzu wird ein 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermometer und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist, beschickt mit 5,87 kg Acrylsäure, 1,735 kg Methylacrylat, 33 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 15 kg Me thylalkohol als Lösemittel.

Diese Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; die so eingeleitete Umsetzung läßt man 5 h lang fortschreiten. Danach wird eine 33%-ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines zu Vergleichszwecken dienenden Bin demittelharzes (2) erhalten. Das so erhaltene, zu Vergleichszwecken dienende Bindemittel harz (2) weist ein mittleres gewichtsmäßiges Molekulargewicht von 110000 und eine Säure zahl von 600 mg KOH/g auf.

Beispiel 3

Eine erfindungsgemäße, reibungsmindernde Beschichtung (2) für Tiefbaumaßnahmen wird erzeugt, indem miteinander vermischt werden 50 Gew.-Teile des wasserabsorbierenden Har zes (a) nach Herstellungsbeispiel 3 mit 50 Gew.-Teilen der 33%igen Methylalkohol-Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (2) nach Herstellungsbeispiel 4.

Die so erhaltene, reibungsmindernde Beschichtung (2) für Tiefbaumaßnahmen wird durch Aufbürsten in einer Schichtdicke von 200 µm (nach dem Trocknen) gleichmäßig auf der In nenfläche und auf der Außenfläche eines 1 mm starken Stahlrohres aufgebracht, das einen Durchmesser von 50 mm und eine Länge von 500 mm aufweist. Nach 1 h langer Trocknung an Luft weist die Beschichtungsschicht eine ausreichende Festigkeit auf und konnte auch bei hartem Kratzen mit einem Eisenspatel nicht leicht abgestreift werden.

Das so erhaltene Stahlrohr wird nach Aufbringung der reibungsmindernden Beschichtung (2) für Tiefbaumaßnahmen zuerst 10 min lang in entsalztes Wasser eingetaucht. Nach diesem Eintauchen ist die Stahlrohroberfläche bedeckt mit einer Schicht aus einem reibungsmindern den Mittel; diese glitschige, reibungsmindernde Schicht rührt daher, dass die vorher aufge brachte Beschichtung Wasser absorbiert hat und gequollen ist.

Danach wird dieses Stahlrohr senkrecht auf dem Gelände in einem Grundstück der Anmelde rin (Suita City, Osaka Prefecture) angeordnet; daraufhin wird auf dem oberen Ende dieses Stahlrohres eine 3 mm dicke Stahlplatte (mit den Abmessungen 60 mm × 60 mm) angeordnet, und das Stahlrohr wird dadurch in den Untergrund eingetrieben, dass 10 mal ein 500 g schwe rer Hammer aus einer Höhe von 60 cm auf dieses Stahlplatte fällt. Die dabei erzielte Eindringtiefe (gemessen von der Geländeoberfläche nach unten) ist in Tabelle 2 angegeben. Man läßt das Stahlrohr 1 Tag lang in dieser Anordnung; am nächsten Tag werden etwa 500 ml entsalztes Wasser sowohl über die Innenfläche wie über die Außenfläche des Stahlrohres gegossen, und daraufhin läßt man das System etwa 10 min lang stehen. Nach diesem Stehen lassen sind die Stahlrohroberflächen bedeckt mit einer glitschigen Schicht aus dem reibungsmindernden Mittel, die daraus herrührt, dass die vorher vorhandene Beschichtung Wasser absorbiert hat und dabei gequollen ist. Anschließend wird das Stahlrohr - in gleicher Weise wie am ersten Tag - weiter in den Untergrund eingetrieben. Die danach erhaltene Eindringtiefe (gemessen von der Geländeoberfläche nach unten) des weiter in den Untergrund eingetriebenen Stahlrohres ist in Tabelle 2 angegeben. Daraufhin läßt man das Stahlrohr einen Stahlrohres ist in Tabelle 2 angegeben. Daraufhin läßt man das Stahlrohr einen weiteren Tag lang in Ruhe. Daraufhin wird erneut Wasser aufgebracht, und man treibt das Stahlrohr erneut weiter in den Untergrund, in gleicher Weise wie am zweiten Tag. Die danach erzielte Ein dringtiefe (gemessen von der Geländeoberfläche nach unten) des so noch weiter in den Unter grund eingetriebenen Stahlrohres ist in Tabelle 2 angegeben.

Zu Vergleichszwecken wird während dieser 3 Tage dauernden Prüfung ein ansonsten gleich artiges, jedoch nicht mit einer reibungsmindernden Beschichtung (2) versehenes Stahlrohr in den Untergrund eingetrieben. Hierbei zeigt sich, dass nach Beendigung des dreitägigen Ver suches die Eindringtiefe des mit der reibungsmindernden Beschichtung (2) versehenen Stahl rohes viel größer ist, als die Eindringtiefe des nicht beschichteten Stahlrohres. Die Eindring tiefe des nicht beschichteten Stahlrohres ändert sich nicht wesentlich im Verlauf dieser 3 Tage dauernden Prüfung. Diese Ergebnisse bestätigen, dass eine Anbringung der erfindungsgemä ßen reibungsmindernden Beschichtung (2) für Tiefbaumaßnahmen auf der Substratoberfläche über die Versuchsdauer von 3 Tagen zu der Beibehaltung einer Schicht aus reibungsmindern dem Mittel auf der Substratoberfläche geführt hat; somit liefert die vorliegende Erfindung eine reibungsmindernde Wirkung.

Beispiel 4

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend wird die rei bungsmindernde Beschichtung (2) in einer Schichtdicke von 300 µm (nach dem Trocknen) aufgebracht. Die Eindringtiefe des Rohres gemessen von der Geländeoberfläche nach unten ergibt sich aus den Angaben in Tabelle 2.

Die Eindringtiefe nach Ablauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung ist viel größer als dieje nige Eindringtiefe, die unter ansonsten übereinstimmenden Bedingungen mit einem Rohr oh ne reibungsmindernde Beschichtung (2) erhalten wird; die letztere Eindringtiefe ändert sich nicht wesentlich im Verlauf dieser 3 Tage dauernden Prüfung. Genauso, wie die Ergebnisse des Beispieles 3, bestätigen auch diese Ergebnisse, dass die Auftragung der erfindungsgemä ßen, reibungsmindernden Beschichtung (2) für Tiefbaumaßnahmen auf der Substratoberfläche zu der Beibehaltung einer Schicht aus reibungsminderndem Mittel auf der Substratoberfläche für die Dauer dieser 3 Tage führt, und somit die erfindungsgemäß angestrebte reibungsmin dernde Wirkung liefert.

Beispiel 5

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend wird eine rei bungsmindernde Beschichtung (3) im wesentlichen in gleicher Weise wie die reibungsmin dernde Beschichtung (2) erzeugt, jedoch mit der Abweichung, dass anstelle des hydrophilen Bindemittelharzes (2) nach Herstellungsbeispiel 4 nunmehr das hydrophile Bindemittelharz (3) nach Herstellungsbeispiel 5 in gleicher Menge verwendet wird. Die jeweiligen Eindring tiefen des Rohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, sind in Tabelle 2 angege ben.

Nach Ablauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung ist die schließlich erreichte Eindringtiefe des Rohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, viel größer als diejenige Ein dringtiefe, die unter ansonsten gleichen Bedingungen mit einem Rohr erhalten wird, das nicht mit der reibungsmindernden Beschichtung (3) versehen ist; mit dem letzteren wird eine Ein dringtiefe erhalten, die sich im Verlauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung nicht wesent lich ändert. Genauso, wie die Ergebnisse der Beispiele 3 und 4, bestätigen auch diese Ergeb nisse, dass die Auftragung der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung (3) für Tiefbaumaßnahmen auf der Substratoberfläche wenigstens im Verlauf dieser 3 Tage zur Bei behaltung einer Schicht aus reibungsminderndem Mittel auf dieser Substratoberfläche führt und somit die erfindungsgemäß beabsichtigte reibungsmindernde Wirkung liefert.

Beispiel 6

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend wird eine rei bungsmindernde Beschichtung (4) im wesentlichen in gleicher Weise wie die reibungsmin dernde Beschichtung (2) erzeugt, jedoch mit der Abweichung, dass anstelle des hydrophilen Bindemittelharzes (2) nach Herstellungsbeispiel 4 nunmehr das hydrophile Bindemittelharz (4) nach Herstellungsbeispiel 6 in gleicher Menge eingesetzt wird. Die nach der 3 Tage lang dauernden Prüfung erhaltenen Eindringtiefen des Rohres, gemessen von der Geländeoberflä che nach unten, sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Nach Ablauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung ist die schließlich erhaltene Eindringtiefe des Rohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, viel größer als diejenige Ein dringtiefe, die zum Vergleich mit - unter ansonsten gleichen Bedingungen - mit einem Rohr erhalten wird, das nicht mit einer reibungsmindernden Beschichtung (4) versehen ist; tatsäch lich ändert sich die mit dem letzteren Rohr erhaltene Eindringtiefe im Verlauf dieser 3 Tage nicht wesentlich. Genauso wie die Ergebnisse der Beispiele 3, 4 und 5, bestätigen auch diese Ergebnisse, dass die Auftragung der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung (4) für Tiefbaumaßnahmen auf der Substratoberfläche für die Dauer dieser 3 Tage zur Beibe haltung einer Schicht aus reibungsminderndem Mittel auf dieser Substratoberfläche führt, und somit die mit der Erfindung beabsichtigte reibungsmindernde Wirkung liefert.

Vergleichsbeispiel 2

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend unterbleibt die Aufbringung der reibungsmindernden Beschichtung (2). Die unter diesen Bedingungen erhaltenen Eindringtiefen des Rohres, jeweils gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, sind in Tabelle 2 angegeben.

Nach Ablauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung ist die schließlich erhaltene Eindringtiefe des Rohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, viel kleiner als diejenige Ein dringtiefe, die zum Vergleich - unter ansonsten übereinstimmenden Bedingungen - mit einem Rohr erhalten worden ist, das mit der reibungsmindernden Beschichtung (2) beschichtet ist. Diese Ergebnisse bestätigen, dass dann, wenn die Auftragung der erfindungsgemäßen, rei bungsmindernden Beschichtung (2) für Tiefbaumaßnahmen unterbleibt, die Arbeitsprodukti vität beim Eintreiben des Substrates in den Untergrund sehr niedrig ist; dies steht in einem deutlichen Unterschied zu den Ergebnissen der Beispiele 3 bis 6.

Vergleichsbeispiel 3

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend wird anstelle der reibungsmindernden Beschichtung (2) nunmehr ein Fett (ein Produkt der Showa Shell) in einer Schichtdicke von 200 µm auf dem Rohr aufgebracht. Die im Verlauf der 3 Tage lang dauernden Prüfung erhaltenen Eindringtiefen des Rohres, jeweils gemessen von der Gelände oberfläche nach unten, sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die nach dem ersten Tag erhaltene Eintdringtiefe des Rohres im wesentlichen die gleiche ist, wie diejenige Eindringtiefe, die mit dem mit der reibungsmindernden Beschichtung (2) versehenen Rohr erhalten wird. Jedoch wird im Falle des mit Fett beschichteten Rohres die je am zweiten Tag und am dritten Tag erhaltene Ein dringtiefe deutlich kleiner und verbleibt im wesentlichen bei dem gleichen Wert, der mit ei nem Rohr ohne irgendwelche Beschichtung erhalten worden ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Aufbringung eines Fettes lediglich eine zeitweilige reibungsmindernde Wirkung lie fert, jedoch keine andauernde bzw. fortwährende reibungsmindernde Wirkung liefert; inso weit ergibt sich ein deutlicher Unterschied zu den Ergebnissen der Beispiele 3 bis 6. Tatsäch lich wird mit dem mit Fett beschichteten Rohr am zweiten Tag und an den nachfolgenden Tagen im wesentlichen keine reibungsmindernde Wirkung erhalten.

Vergleichsbeispiel 4

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend wird die zu Ver gleichszwecken dienende Beschichtung (1) eingesetzt, die im wesentlichen in der gleichen Weise wie die reibungsmindernde Beschichtung (2) erzeugt worden ist, jedoch mit der Ab weichung, dass anstelle des hydrophilen Bindemittelharzes (2) nach Herstellungsbeispiel 4 nunmehr das zu Vergleichszwecken dienende hydrophile Bindemittelharz (1) nach Ver gleichsbeispiel 1 in der gleichen Menge eingesetzt wird. Die im Verlauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung gemessenen Eindringtiefen des Rohres, je gemessen von der Geländeober fläche nach unten, sind in Tabelle 2 angegeben.

Ersichtlich ist nach Ablauf der 3 Tage lang dauernden Prüfung die schließlich erhaltene Ein dringtiefe des Rohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, kleiner, als diejenige Eindringtiefe, die zum Vergleich mit denjenigen Rohren erhalten worden ist, die mit der rei bungsmindernden Beschichtung (2) bis (4) versehen waren; tatsächlich verbleibt die letztere Eindringtiefe nahezu auf dem gleichen Wert, der im Vergleichsbeispiel 2 mit demjenigen Rohr erhalten wird, das überhaupt keine Beschichtung aufweist.

Vergleichsbeispiel 5

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 3 wiederholt; abweichend wird die zu Vergleichszwecken dienende Beschichtung (2) eingesetzt, die im wesentlichen in gleicher Weise wie die reibungsmindernde Beschichtung (2) erzeugt wird, wobei jedoch anstelle des hydrophilen Bindemittelharzes (2) nach Herstellungsbeispiel 4 nunmehr das zu Vergleichs zwecken dienende hydrophile Bindemittelharz (2) nach Vergleichsbeispiel (2) in gleicher Menge eingesetzt wird. Die Eindringtiefen, die im Verlauf der 3 Tage lang dauernden Prüfung mit dem so beschichteten Rohr erhalten werden, sind in Tabelle 2 angegeben.

Tatsächlich zeigt sich, dass nach dem ersten Tag die Eindringtiefe des Rohres im wesentli chen die gleiche ist, wie diejenige Eindringtiefe, die mit dem Rohr erhalten wird, das mit den reibungsmindernden Beschichtungen (2) bis (4) versehen ist. Jedoch ist die am zweiten Tag und am dritten Tag erhaltene Eindringtiefe deutlich kleiner und hat nahezu den gleichen Wert, wie diejenige Eindringtiefe, die mit dem Rohr erhalten wird, das überhaupt keine Beschich tung aufweist. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Auftragung der zu Vergleichszwecken die nenden Beschichtung (2), zu deren Herstellung das zu Vergleichszwecken dienende Binde mittelharz (2) mit einer Säurezahl von 600 mg KOH/g verwendet worden ist, nur eine zeitwei lige reibungsmindernde Wirkung liefert, dass jedoch nicht die mit der Erfindung angestrebte andauernde bzw. fortwährende reibungsmindernde Wirkung erhalten werden kann; dies ist ein deutlicher Unterschied zu den Ergebnissen, die mit den Beispielen 3 mit 6 erhalten worden sind. Tatsächlich liefert die zu Vergleichszwecken dienende reibungsmindernde Beschichtung (2) am zweiten Tag und an den nachfolgenden Tagen nahezu keine reibungsmindernde Wir kung.

Tabelle 2

Reibungsmindernde Wirkung

Bewertet als die durch Eintreiben nach allen drei Tagen erzielte Gesamttiefe mit nachstehen den Symbolen:

O: nicht weniger als 40 cm;
Δ: 30 bis 39 cm;
X: nicht mehr als 29 cm.

Eigenschaft der andauernden bzw. fortwährenden Ablösung

Bewertet als Differenz der Eindringtiefe, die zwischen dem ersten Tag und dem dritten erzielt wirdl (für Vergleichsbeispiel 2, bei dem von Anfang an keine reibungsmindernde Wirkung festgestellt werden konnte, erfolgte keine Bewertung) und wiedergegeben mit nachstehenden Symbolen:

O: die Differenz der Eindringtiefe beträgt nicht mehr als -2 cm;
Δ: die Differenz der Eindringtiefe beträgt nicht mehr als -3 bis -4 cm;
X: die Differenz der Eindringtiefe beträgt nicht weniger als -5 cm (Differenz der Eindringtiefe = Eindringtiefe am 3. Tag minus Eindringtiefe am 1. Tag).

Herstellungsbeispiel 7

Wie nachstehend angegeben, wird ein wasserabsorbierendes Harz erzeugt.

Als Reaktor dient ein, mit einem Heizmantel versehener 1,5-Liter-Tischkneter, der mit einem Thermometer und mit einem Rührwerkzeug (Rührstab oder Rührmesser) ausgerüstet ist und der an seiner Innenwand mit einem Trifluorethylen-Harz ausgekleidet ist. Dieser Reaktor wird beschickt mit 55,18 g Methoxy-(polyethylenglycol)-methacrylat (Molekulargewicht: 512), 3,76 g Methacrylsäure (Molekulargewicht: 86,09), 215,69 g Natriummethacrylat (Molekular gewicht: 108), 1,4 g (Polyethylenglycol)-diacrylat (als Vernetzungsmittel) und mit 352,37 g entsalztem Wasser (als Lösemittel). Bezogen auf die Monomerkomponenten beträgt der Anteil an Vernetzungsmittel 0,15 Mol-%.

Diese wässrige Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 50°C er wärmt, indem auf 50°C thermostatisiertes Wasser durch den Heizmantel geleitet wird. Dar aufhin werden 10 g einer 11,6%igen (Gew.-%) wässrigen Lösung von 2,2-Azobis- (2-amidinopropan)-dihydrochlorid (ein Polymerisationsinitiator mit einem Molekulargewicht von 271,27, nämlich ein Produkt der Wako Pure Chemical Industries, Chemical V-50) zuge setzt; daraufhin wird das Reaktionsgemisch 10 sec lang gerührt; anschließend wird das Rüh ren gestoppt, und man läßt das Gemisch stehen. Bezogen auf die Monomerkomponenten be trägt der Anteil an Polymerisationsinitiator 0,2 Mol-%.

Die Polymerisationsreaktion beginnt unmittelbar nach Zugabe des Polymerisationsinitiators; nach Ablauf von 90 min erreicht die Reaktorinnentemperatur einen Wert von 100°C (Spitzen temperatur). Anschließend wird auf 80°C thermostatisiertes Wasser durch den Heizmantel geleitet; man läßt den Reaktorinhalt für weitere 30 min reifen, wonach ein wässriges Gel er halten wird. Nach Beendigung der Umsetzung wird das gebildete wässrige Gel durch Rotation des Rührwerks zu einem feinteiligen Material zerkleinert; daraufhin wird der Reaktor umge dreht, und das wässrige Gel wird entnommen.

Das so erhaltene wässrige Gel wird 3 h lang bei 140°C getrocknet; die Trocknung erfolgt in einem Trockner mit umlaufender Warmluft. Nach dieser Trocknung wird das trockene Pro dukt mit Hilfe einer Labor-Handmühle (hergestellt von Kyoritsu Riko Corp.) zerkleinert. Da nach wird ein wasserabsorbierendes Harz (3) mit einer mittleren Teilchengröße von 150 µm erhalten.

Herstellungsbeispiel 8

Wie nachstehend angegeben, wird ein hydrophiles Bindemittelharz (b) erzeugt.

Hierzu wird ein 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermometer und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist, beschickt mit 0,45 kg Acrylsäure, 2,4 kg Ethylacrylat, 0,15 kg Methyl-methacrylat, 12 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) als Polymerisations initiator und mit 3 kg Methylalkohol als Lösemittel. Die Eintropfvorrichtung wird beschickt mit einer gemischten Lösung aus 1,05 kg Acrylsäure, 2,1 kg Methylacrylat, 3,85 kg Methyl methacrylat, 28 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) und mit 7 kg Methylalkohol.

Die vorstehend genannte, im Reaktor befindliche Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; man läßt die so eingeleitete Umset zung 20 min lang fortschreiten. Danach wird eine Umwandlung des Reaktorinhalts von 72% erhalten. Während die Innentemperatur im Reaktor weiterhin bei 65°C gehalten wird, wird die vorstehend genannte, gemischte Lösung aus der Eintropfvorrichtung gleichmäßig inner halb von 2 h tropfenweise zugesetzt. Nach Beendigung des Eintropfens läßt man den Reak torinhalt weitere 3 h lang bei 65°C reifen. Nach Beendigung der Umsetzung werden 10 kg Methylalkohol zugesetzt und mit dem Reaktorinhalt vermischt; danach wird eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines hydrophilen Bindemittelharzes (5) erhalten.

Das so erhaltene hydrophile Bindemittelharz (5) weist ein mittleres gewichtsmäßiges Moleku largewicht von 130000 und eine Säurezahl von 117 mg KOH/g auf. An diesem hydrophilen Bindemittelharz (5) wird eine differentielle kalorimetrische Untersuchung vorgenommen; hierbei wird festgestellt, dass das hydrophile Bindemittelharz (5) zwei Glasübergangs temperaturen im Bereich von -80°C bis +120°C aufweist. Aus einem Anteil der Methylalko hol-Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (5) wird das Lösemittel entfernt, und der dabei erhaltene Rückstand wird mit Hilfe eines Doppelschraubenextruders zu zylindrischen Pellets verarbeitet, die einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 3 mm aufweisen. Ein An teil von 10 g dieser Pellets wird in 500 g einer 0,4%igen (Gew.-%) wässrigen Natrium hydroxid-Lösung eingebracht, die sich bei Raumtemperatur in einem Becherglas befindet. Diese Mischung wird mit Hilfe eines Magnetrührers gerührt. Innerhalb von 4 h tritt eine voll ständige Auflösung dieser Pellets auf.

Herstellungsbeispiel 9

Wie nachstehend angegeben, wird ein hydrophiles Bindemittelharz (b) erzeugt.

Hierzu wird ein 50-Liter-Reaktor vom Behältertyp, der mit einem Thermometer und mit einer Eintropfvorrichtung ausgerüstet ist, beschickt mit 0,525 kg Acrylsäure, 1,725 kg Methyl acrylat, 2,4 kg Ethylacrylat, 2,85 kg Methyl-methacrylat, 30 g 2,2'-Azobis-(2,4-dimethyl valeronitril) als Polymerisationsinitiator und mit 15 kg Methylalkohol als Lösemittel.

Diese Methylalkohol-Lösung wird unter Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre auf 65°C erwärmt; die so eingeleitete Umsetzung läßt man 5 h lang fortschreiten. Danach wird eine 33%ige (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung eines hydrophilen Bindemittelharzes (6) er halten. Das so erhaltene hydrophile Bindemittelharz (6) hat ein mittleres gewichtsmäßiges Molekulargewicht von 110000 und eine Säurezahl von 51 mg KOH/g.

Beispiel 7

Eine erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung (5) für Tiefbaumaßnahmen wird erzeugt durch Vermischen von 50 Gew.-Teilen wasserabsorbierendes Harz (3) nach Herstel lungsbeispiel 7 mit 150 Gew.-Teilen der 33%igen (Gew.-%) Methylalkohol-Lösung des hydrophilen Bindemittelharzes (5) nach Herstellungsbeispiel 8. Die so erhaltene, reibungs mindernde Beschichtung (5) für Tiefbaumaßnahmen wird durch Aufbürsten gleichmäßig in einer Schichtdicke von 200 µm (nach dem Trocknen) auf der Innenfläche und auf der Außen fläche eines 1 mm starken Stahlrohres aufgebracht, das einen Durchmesser von 50 mm und eine Länge von 500 mm aufweist. Nach 1 h langem Trocknen an Luft besitzt die so erzeugte Beschichtungsschicht eine ausreichende Festigkeit und kann auch durch hartes Kratzen mit einem Eisenspatel nicht leicht von dem Stahlrohr abgestreift werden.

Das so erhaltene, mit der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschichtung (5) für Tief baumaßnahmen versehene Stahlrohr wird zuerst 10 min lang in entsalztes Wasser eingetaucht. Nach diesem Eintauchen ist das Stahlrohr mit einer glitschigen Schicht aus einem reibungs mindernden Mittel bedeckt, die sich durch Absorption von Wasser und Quellung gebildet hat.

Anschließend wird dieses Stahlrohr vertikal an einer Stelle auf dem Gelände eines Grund stücks der Anmelderin (in Suita City, Osaka Prefecture) angeordnet. Daraufhin wird auf der oberen Stirnfläche des Stahlrohres eine 3 mm dicke Stahlplatte mit den Abmessungen 60 mm × 60 mm angeordnet. Daraufhin wird das Stahlrohr in der Weise in den Untergrund eingetrie ben, in dem 10mal ein 500 g schwerer Hammer aus einer Höhe von 60 cm auf die Stahlplatte fällt. Die nach diesem Eintreiben erhaltene Eindringtiefe des Stahlrohres (gemessen von der Geländeoberfläche nach unten) ist in Tabelle 5 angegeben. Das Stahlrohr verbleibt am Tag 1 in dieser Anordnung. Am nächsten Tag werden zuerst etwa 500 ml entsalztes Wasser sowohl über die Innenwand wie die Außenwand des Stahlrohres gegossen; daraufhin läßt man das System ungefähr 10 min lang stehen. Nach diesem Stehenlassen waren beide Oberflächen des Stahlrohres mit einer glitschigen Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel versehen, die sich durch Wasserabsorption und Quellung gebildet hatte. Danach wird das Stahlrohr in glei cher Weise wie am ersten Tag, noch weiter in den Untergrund eingetrieben. Die danach erhal tene Eindringtiefe (gemessen von der Geländeoberfläche nach unten) wird gemessen und ist in Tabelle 5 angegeben. Das Stahlrohr wird einen weiteren Tag lang in dieser Anordnung gehalten. Am nächsten Tag wird das Stahlrohr in gleicher Weise wie vorstehend für den zwei ten Tag angegeben, noch weiter in den Untergrund eingetrieben. Die danach erhaltene Ein dringtiefe (gemessen von der Geländeoberfläche nach unten) wird gemessen und ist in Tabel le 5 angegeben.

Nach Ablauf dieser drei Tage lang dauernden Prüfung ist die schließlich erhaltene Eindring tiefe des Stahlrohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, viel größer als dieje nige Eindringtiefe, die zum Vergleich mit einem Stahlrohr unter ansonsten übereinstimmen den Bedingungen erhalten wird, das jedoch nicht mit der reibungsmindernden Beschichtung (5) versehen worden war; tatsächlich hat sich die mit dem letzteren Stahlrohr erhaltene Ein dringtiefe im Verlauf dieser 3 Tage dauernden Prüfung nicht wesentlich verändert. Diese Er gebnisse zeigen, dass die Auftragung der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Beschich tung (5) für Tiefbaumaßnahmen auf der Substratoberfläche zur Beibehaltung einer Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel auf der Substratoberfläche für die Dauer dieser 3 Tage liefert, und somit die erfindungsgemäß beabsichtigte, reibungsmindernde Wirkung erhalten wird.

Beispiel 8

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend wird die dort in einer Schichtdicke von 200 µm aufgebrachte reibungsmindernde Beschichtung (5) nunmehr in einer Schichtdicke von 400 µm (nach dem Trocknen) aufgebracht. Ansonsten wird das Ein treiben des so beschichteten Stahlrohres in den Untergrund in gleicher Weise wiederholt; die danach erhaltenen Eindringtiefen, je gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, sind in der nachstehenden Tabelle 5 aufgeführt.

Nach Ablauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung ist die schließlich erhaltene Eindringtiefe des Stahlrohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, viel größer im Vergleich zu jener Eindringtiefe, die zum Vergleich mit einem Stahlrohr unter ansonsten übereinstimmen den Bedingungen erhalten wird, das jedoch nicht mit der reibungsmindernden Beschichtung (5) versehen war; tatsächlich hat sich die mit dem letzteren Stahlrohr erhaltene Eindringtiefe im Verlauf dieser 3 Tage dauernden Prüfung nicht wesentlich verändert. Genauso, wie die Ergebnisse des Beispiels 7, bestätigen auch diese Ergebnisse, dass die Aufbringung der erfin dungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung (5) für Tiefbaumaßnahmen auf der Sub stratoberfläche dort zur Beibehaltung einer Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel auf der Substratoberfläche für die Dauer dieser 3 Tage führt, und somit die mit der vorliegenden Erfindung beabsichtigte, reibungsmindernde Wirkung erhalten wird.

Beispiel 9

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend wird eine rei bungsmindernde Beschichtung (6) eingesetzt, die im wesentlichen in gleicher Weise, wie die reibungsmindernde Beschichtung (5) erzeugt worden ist, jedoch mit der Abweichung, dass anstelle des dort verwendeten hydrophilen Bindemittelharzes (5) nunmehr das hydrophile Bindemittelharz (6) nach Herstellungsbeispiel 9 in gleicher Menge verwendet wird. Das Ein treiben des so beschichteten Stahlrohres in den Untergrund erfolgt in gleicher Weise, wie in Beispiel 7 angegeben. Die danach erhaltenen Eindringtiefen des Stahlrohres, je gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, sind in der nachfolgenden Tabelle 5 angegeben.

Die nach Ablauf dieser 3 Tage schließlich erhaltene Eindringtiefe des Stahlrohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, ist viel größer, als diejenige Eindringtiefe, die zum Vergleich mit einem Stahlrohr unter ansonsten übereinstimmenden Bedingungen erhalten wird, das jedoch nicht mit der reibungsmindernden Beschichtung (6) versehen worden war; tatsächlich wird mit dem letzteren Stahlrohr eine Eindringtiefe erhalten, die sich im Verlauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung nicht wesentlich verändert hat. Genauso, wie die Er gebnisse der Beispiele 7 und 8, bestätigen diese Ergebnisse, dass das Aufbringen der erfin dungsgemäßen reibungsmindernden Beschichtung (6) für Tiefbaumaßnahmen auf der Sub stratoberfläche zur Beibehaltung einer Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel auf die ser Substratoberfläche für die Dauer von 3 Tagen führt, und dass somit die erfindungsgemäß beabsichtigte reibungsmindernde Wirkung erzielt wird.

Vergleichsbeispiel 6

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend unterbleibt die Beschichtung des Stahlrohres mit der reibungsmindernden Beschichtung (5) völlig. Darü berhinaus erfolgt das Eintreiben des nicht beschichteten Stahlrohres in den Untergrund in gleicher Weise, wie in Beispiel 7 angegeben; die danach erhaltenen Eindringtiefen des Stahl rohres, je gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, sind in Tabelle 5 angegeben.

Tatsächlich ist die nach Ablauf dieser 3 Tage lang dauernden Prüfung schließlich erhaltene Eindringtiefe des Stahlrohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, viel kleiner als diejenige Eindringtiefe, die zum Vergleich mit demjenigen Stahlrohr erhalten wird, das mit der reibungsmindernden Beschichtung (5) beschichtet ist. Diese Ergebnisse bestätigen, dass dann, wenn eine Aufbringung der erfindungsgemäßen, reibungsmindernden Beschich tung (5) für Tiefbaumaßnahmen auf dem Stahlrohr völlig unterbleibt, die Arbeitsproduktivität beim Eintreiben eines solchen Substrates sehr niedrig ist; dies ist ein deutlicher Unterschied zu den Ergebnissen, die mit den Beispielen 7 bis 9 erhalten werden.

Vergleichsbeispiel 7

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend wird auf dem Stahlrohr anstelle der dort in einer Schichtdicke von 200 µm aufgebrachten reibungsmindern den Beschichtung (5) nunmehr ein Fett (ein Produkt der Showa Shell) in einer Schichtdicke von 200 µm auf dem Stahlrohr aufgebracht. Darüberhinaus erfolgt das Eintreiben des mit Fett beschichteten Stahlrohres in den Untergrund in gleicher Weise wie in Beispiel 7 angegeben. Die danach erhaltenen Eindringtiefen des Stahlrohres, gemessen von der Geländeoberfläche nach unten, sind in Tabelle 5 angegeben.

Im Verlauf der oben beschriebenen, 3 Tage dauernden Prüfung wird festgestellt, dass die Ein dringtiefe des mit Fett beschichteten Stahlrohres am ersten Tag im wesentlichen den gleichen Wert hat, wie die Eindringtiefe, des mit der reibungsmindernden Beschichtung (5) oder (6) versehenen Stahlrohres. Jedoch wird die Eindringtiefe des mit Fett beschichteten Stahlrohres am zweiten Tag und am dritten Tag deutlich kleiner und verbleibt nahezu auf dem gleichen Wert, der für ein Stahlrohr erhalten wird, das überhaupt keine Beschichtung aufweist. Diese Ergelbnisse bestätigen, dass ein Aufbringen von Fett lediglich eine zeitweilige reibungsmin dernde Wirkung liefert, dass jedoch die mit der vorliegenden Erfindung angestrebte andau ernde bzw. fortwährende reibungsmindernde Wirkung nicht erzielt werden kann; dies ist ein deutlicher Unterschied zu den Ergebnissen, die mit den Beispielen 7 bis 9 erhalten worden sind. Somit liefert das mit Fett beschichtete Stahlrohr am zweiten Tag und an den nachfolgen den Tagen nahezu keine reibungsmindernde Wirkung.

Vergleichsbeispiel 8

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend wird eine zu Vergleichszwecken dienende, reibungsmindernde Beschichtung (3) für Tiefbaumaßnahmen eingesetzt, welche die in der nachstehenden Tabelle 3 angegebene Zusammensetzung auf weist. Das so beschichtete Stahlrohr wird in gleicher Weise in den Untergrund eingetrieben, wie in Beispiel 7 angegeben. Die dabei erhaltenen Eindringtiefen des Stahlrohres sind in der nachfolgenden Tabelle 5 aufgeführt. Die zu Vergleichszwecken eingesetzte reibungsmindern de Beschichtung (3) enthält eine wässrige Styrol-acryl-Harz-Lösung; deren Zusammenset zung ist in der nachstehenden Tabelle 4 angegeben. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass mit der zu Vergleichszwecken dienenden, reibungsmindernden Beschichtung (3) eine reibungs mindernde Wirkung erzielt wird, die geringer ist, als diejenige reibungsmindernde Wirkung, die bei der Anwendung von Fett erzielt wird; irgendeine Fähigkeit zur andauernden bzw. fort dauernden Ablösung kann nicht festgestellt werden.

Tabelle 3

Tabelle 4

Vergleichsbeispiel 9

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend wird auf dem Substrat zuerst ein Polymethyl-methacrylat-Latex mit einem Feststoffgehalt von 40% in einer Schichtdicke (nach dem Trocknen) von 100 µm aufgebracht. Noch vor dem Trocknen wird auf der so erzeugten Beschichtungsschicht ein pulverförmiges, wasserabsorbierendes Harz auf der Basis eines Vinylalkohol-natriumacrylat-Copolymerisates in einer Menge von 100 g/m² aufgebracht. Dieses pulverförmige Harz wird aufgestäubt und in der Beschichtungsschicht immobilisiert. Das mit dieser Beschichtung versehene Stahlrohr wird in gleicher Weise in den Untergrund eingetrieben, wie in Beispiel 7 angegeben. Die mit dem so beschichteten Stahl rohr erhaltenen Eindringtiefen sind in Tabelle 5 aufgeführt. Auch wenn in dieser Weise das Stahlrohr mit einer flüchtigen, filmbildenden Harzzusammensetzung und mit einem stark wasserabsorbierenden Harz beschichtet worden ist, kann nahezu keine reibungsmindernde Wirkung festgestellt werden; auch kann nahezu keine Fähigkeit zur andauernden bzw. fort währenden Ablösung festgestellt werden.

Vergleichsbeispiel 10

Im wesentlichen wird das Verfahren nach Beispiel 7 wiederholt; abweichend wird auf dem Stahlrohr zuerst die wässrige Styrol-acryl-Harz-Lösung aufgebracht, deren Zusammensetzung in Tabelle 4 angegeben ist; dieses Harz weist eine Säurezahl von 200 mg KOH/g auf; die Be schichtung wird in einer Schichtdicke (nach dem Trocknen) von 100 µm aufgebracht. Noch vor der Trocknung wird auf der so erzeugten Beschichtungsschicht ein wasserabsorbierendes pulverförmiges Harz auf der Basis eines Vinylalkohol-natriumacrylat-Copolymerisates aufge bracht. Dieses pulverförmige Harz wird in einer Menge von 100 g/m² aufgestäubt und in der Beschichtungsschicht immobilisiert. Es wirkt somit wie Feststoffteilchen in einer Beschich tungsschicht. Das so beschichtete Stahlrohr wird in gleicher Weise in den Untergrund einge trieben, wie in Beispiel 7 angegeben. Die mit diesem beschichteten Stahlrohr erhaltenen Ein dringtiefen sind in Tabelle 5 angegeben. Auch wenn diese Beschichtung aus acrylischem Harz und das stark wasserabsorbierende Harz aufgebracht werden, kann nahezu keine reibungs mindernde Wirkung festgestellt werden; auch kann nahezu keine Fähigkeit zur andauernden bzw. fortwährenden Ablösung festgestellt werden.

Tabelle 5

Reibungsmindernde Wirkung

O: nicht weniger als 40 cm;
Δ: 30 bis 39 cm;
X: nicht mehr als 29 cm.

Eigenschaft der andauernden bzw. fortwährenden Ablösung

Bewertet als Differenz der Eindringtiefe, die zwischen dem ersten Tag und dem dritten Tag erzielt wird (für Vergleichsbeispiel 6, bei dem von Anfang an keine reibungsmindernde Wir kung festgestellt werden konnte, erfolgte keine Bewertung) und wiedergegeben mit nachste henden Symbolen:

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Die erfindungsgemäße reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, welche die vorstehend angegebene Zusammensetzung aufweist, kann in einfacher und unkomplizierter Weise auf Substraten aufgebracht werden, die in den Untergrund eingebracht und dort vergra ben werden sollen. Die Beschichtung bildet auf diesen Substraten in dieser Umgebung eine reibungsmindernde Beschichtungsschicht für Tiefbaumaßnahmen, die beim Einbringen der Substrate in den Untergrund kaum von den Substraten abgeschält oder abgestreift wird. So fern diese Beschichtung zur Verhinderung eines Anhaftens von Erdreich und Bodenmaterial an der Substratoberfläche verwendet wird, reduziert diese Beschichtung die Haftung zwischen den Substraten und dem umgebenden Untergrund beim Herausziehen der Substrate aus dem Untergrund und ermöglicht somit, dass an diesen Substraten während und nach dem Heraus ziehen nahezu kein Erdreich, Bodenmaterial und dergleichen haften bleibt. Diese Wirkung wird erzielt ohne merkliche schädliche Nebenwirkungen, wie etwa ein Herausziehen des um gebenden Untergrundes mit dem Ergebnis, dass der nach dem Herausziehen der Substrate im Untergrund verbleibende Hohlraum minimiert werden kann. Das Volumen dieses Hohlraumes entspricht nahezu dem Volumen der zeitweilig in den Untergrund eingebrachten Substrate. Somit kann der Anteil an notwendigen Mittel(n), Erde und Sand für eine Nachbehandlung zur Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes des Untergrundes minimiert werden. Sofern die Beschichtung zur Minderung der Reibung zwischen der Substratoberfläche und dem Un tergrund (Boden, Erdreich) eingesetzt wird, ermöglicht die vorher auf den Substraten aufge brachte reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen beispielsweise ein Grün dungsverfahren, wobei ein Bauwerk oder Teil eines Bauwerks wenigstens zeitweilig im Un tergrund (Boden, Erdreich) angeordnet wird, und wobei die Reibung zwischen diesem Bau werh(steil) im Untergrund und dem umgebenden Bodenmaterial oder Erdreich ("negative Reibung") vermindert oder völlig beseitigt ist. In gleicher Weise ermöglicht diese reibungs mindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen ein Senkkasten-Gründungsverfahren und/oder ein Rohrdurchpressverfahren, wobei je die Reibung zwischen den in den Untergrund eingebrachten Bauteilen, Strukturen und Substraten und dem umgebenden Untergrund ver mindert ist. Bei diesen Verfahren können im Untergrund beispielsweise in horizontaler oder vertikaler Richtung in den Untergrund eingebracht und dort vergraben werden verschiedene Hume-Rohre, Pfahlwandelemente, runde Stahlrohre, sonstige Stahlrohre, Rohrpfähle und Hohlpfähle aus Stahl und sonstige Pfähle, Pfosten und Pfahlwandelemente. Im Falle des vor stehend genannten Gründungsverfahrens mit "negativer Reibung" wird die auf den beschich teten Bauteilen vorhandene Beschichtung beim Eingraben oder Einbringen in den Untergrund nicht abgeschält, sondern diese Beschichtungsschicht absorbiert nach einer gewissen Zeit spanne das im Untergrund vorhandene Wasser und quillt dabei und erzeugt an der Grenzflä che zwischen dem Substrat und dem Untergrund eine Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel über eine ausgedehnte Zeitspanne. Hierdurch können die zur Gründung verwendeten Strukturen vor Änderungen des Untergrundes geschützt werden, etwa vor einer Setzung oder Absenkung des Untergrundes. Im Falle des Senkkasten-Gründungsverfahrens oder im Falle des Rohrdurchpressverfahrens absorbiert die auf den in den Untergrund eingebrachten Teilen vorhandene Beschichtungsschicht Wasser aus dem Untergrund und kann so eine Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel an der Grenzfläche zwischen der Substratoberfläche und dem umgebenden Erdreich oder Bodenmaterial bilden. Die Bildung dieser Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel erfolgt in einer andauernden bzw. fortwährenden Weise im Ver lauf der gesamten Gründungsmaßnahmen, um so die Reibung zu vermindern und die Verle gung der Substrate im Untergrund zu erleichtern. Dies führt zu einer Beschleunigung der Ver legungsverfahren, zur Verminderung der erforderlichen Druckkraft und dergleichen.

Claims

1. Reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen, die als wesentliche Bestandteile aufweist:
ein wasserabsorbierendes Harz (a),
ein hydrophiles Bindemittelharz (b) und
ein Lösemittel (c),
wobei dieses hydrophile Bindemittelharz (b) eine Säurezahl von 40 mg KOH/g bis 500 mg KOH/g aufweist.

2. Reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wasserabsorbierende Harz (a) ein salzbeständiges, wasserabsorbierendes Harz ist.

3. Reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Beschichtung eine Schicht aus einem reibungsmindernden Mittel auf der Oberfläche eines Substrates bildet; und
diese Schicht aus dem reibungsmindernden Mittel eine andauernde bzw. fortwährende Ab lösung zwischen Substratoberfläche und dem Untergrund (Bodenmaterial, Erdreich) ge währleistet.

4. Pfahlwandelement oder Stahlrohr, das je ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass auf diesem Pfahlwandelement oder diesem Stahlrohr die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 aufgebracht worden ist.

5. Ein, ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich verhinderndes Bauverfahren zur Ver hinderung des Anhaftens des Untergrundes (Bodenmaterial, Erdreich) an einer Substrat oberfläche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 verwendet wird;
und/oder dass
das ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich verhindernde Pfahlwandelement und/ oder das ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich verhindernde Stahlrohr, je nach Anspruch 4 verwendet wird.

6. Verfahren zur Erstellung von Bauwerken und/oder zur Durchführung von Konstruktions maßnahmen,
wobei je die Haftung der Bauteile oder Substrate im Untergrund vermindert oder verhin dert ist, und/oder
wobei je Bauteile oder Substrate eingesetzt werden, die eine Oberfläche oder einen Ober flächenabschnitt aufweisen an der/dem ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich vermindert oder verhindert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 verwendet wird;
und/oder, dass
das ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich und dergleichen verhindernde Pfahl wandelement und/oder das ein Anhaften von Bodenmaterial oder Erdreich verhindernde Stahlrohr je nach Anspruch 4 verwendet wird.

7. Ein Bauverfahren, bei dem die negative Reibung beseitigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 verwendet wird.

8. Gründungsverfahren,
wobei ein Bauwerk oder Teil eines Bauwerks wenigstens zeitweilig im Untergrund (Bo den, Erdreich) angeordnet wird, und
wobei die Reibung zwischen diesem Bauwerk(steil) im Untergrund und dem umgebenden Bodenmaterial oder Erdreich ("negative Reibung") vermindert oder völlig beseitigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 verwendet wird.

9. Senkkasten-Gründungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 verwendet wird.

10. Rohrdurchpressverfahren dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Beschichtung für Tiefbaumaßnahmen nach einem der Anspsrüche 1, 2 oder 3 verwendet wird.