DE102005011266B4 - Building material mixture and their use - Google Patents
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Abstract
Von Ton- oder Tongemischen enthaltenden Materialien freie Baustoffmischung, umfassend je Kubikmeter,
– 1100 bis 2000 kg Gesteinskörnung oder Bodenaushub,
– 200 bis 500 l Wasser,
– 5 bis 150 kg eines Calciumsilikathydrate bildenden Bindemittels und 5 bis 300 kg Bindemittel auf Basis CaSO4,
– bis 5 kg Stabilisator,
– 50 bis 500 l Schaum
– sowie bis zu 6% Fließmittel oder Verflüssiger, bezogen auf die gesamte Bindemittelmenge.Free mixtures of materials containing clay or clay mixtures, comprising per cubic meter,
- 1100 to 2000 kg of aggregate or excavated soil,
- 200 to 500 liters of water,
5 to 150 kg of a calcium silicate hydrate-forming binder and 5 to 300 kg of a binder based on CaSO 4 ,
- up to 5 kg stabilizer,
- 50 to 500 liters of foam
- And up to 6% flow agent or plasticizer, based on the total binder amount.
Description
Die Erfindung betrifft eine von Ton- oder Tongemischen enthaltenden Materialien freie Baustoffmischung und deren Verwendung.The The invention relates to a clay or clay mixtures containing Materials free building material mix and their use.
Aus
der deutschen Patentschrift
Zur Steuerung des Aushärtevorgangs der bekannten Mischung werden dem Gemisch vorteilhaft Anfallstoff-Tonmehl-Bindemittel als Abbindebeschleuniger bzw. -verzögerer zugegeben. Dieses bewährte Verfahren ist geeignet, vor Ort anstehende Aushubstoffe wieder zu verwenden und zum Verfüllen von Gräben oder Kanälen einzusetzen. Nachteilig ist jedoch die sich ergebende hohe Dichte, welche bezüglich des Auftriebs von Rohrleitungen zum Aufschwimmen der Rohre im Rohrgraben führen kann, was nur durch Auftriebssicherungen, wie z. B. Belastungsbänke verhinderbar ist. Das Aushärten von Belastungsbänken aus einem steiferen Material führt jedoch zu Verzögerungen im Bauablauf.to Control of the curing process The known mixture, the mixture advantageous seed material-clay flour binder added as setting accelerator or retarder. This best practice is suitable to reuse existing on-site excavated material and to fill of trenches or channels use. However, the disadvantage is the resulting high density, which respect the buoyancy of piping to float the pipes in the trench to lead can, what only buoyancy backups, such. B. loading benches preventable is. The curing from stress banks made of a stiffer material however, to delays in the construction process.
Bekannt sind auch Baustoffe, die in verflüssigter Form mittels Pumpen in Gräben und Kanälen eingebracht werden können. Die Nachteile dieser bekannten Verfüllstoffe bestehen darin, dass der flüssige Verfüllstoff aus definierten Sanden mit vorgegebener Sieblinie hergestellt werden muss, relativ langsam erhärtet und nach seiner Erhärtung eine Festigkeit aufweist, die so hoch ist, dass es bei bestimmten Belastungssituationen und Verlegebedingungen zu nachträglichen, z. T. zeitlich verzögerten Beschädigungen an den verlegten Rohrleitungen durch Lasteintragungen von der Oberfläche her kommt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn infolge der hohen Festigkeit Schwingungen des Straßenverkehrs in den Straßenunterbau eingeleitet werden. Ein weiterer Nachteil bekannter Systeme flüssiger Verfüllstoffe besteht darin, dass sie bei bestimmten Umgebungsbedingungen, z. B. einer zu hohen Konzentration an wasserlöslichen Salzen, nur sehr langsam oder unvollständig erhärten und bei verzögerter Erhärtung ihre Endfestigkeit oft nicht erreichen.Known are also building materials, which in liquefied form by means of pumps in trenches and channels introduced can be. The disadvantages of these known fillers are that the liquid Verfüllstoff from defined sands with a given grading curve must harden, relatively slowly and after its hardening has a strength that is so high that in certain stress situations and laying conditions to subsequent, z. T. delayed damage on the laid pipelines by load entries from the surface comes. This is the case, for example, when due to the high Strength vibrations of road traffic in the road substructure be initiated. Another disadvantage of known systems of liquid fillers is that under certain environmental conditions, eg. B. too high a concentration of water-soluble salts, only very slowly or incomplete hardening and at delayed corroboration often not reach their final strength.
Bei den flüssigen Verfüllmaterialien auf der Basis von Sanden und Bentonitzusätzen ist unmittelbar nach dem Verfüllen und der Aushärtung die geforderte Endfestigkeit erreichbar. Aufgrund chemischer Wechselwirkungen des tonhaltigen Bodenmörtels mit angrenzenden Stoffen oder den mit dem Sand in das Bodenmörtelgemisch zugegebenen Grundwasser-Inhaltsstoffen kommt es in vielen Fällen zu technologischen Störungen des Baufortschritts als Folge einer verzögerten bzw. einer unplanmäßig verlaufenden Aushärtung.at the liquid filling materials based on sands and bentonite additives is immediately after filling and curing the required ultimate strength achievable. Due to chemical interactions of the clay-containing soil mortar with adjacent substances or with the sand in the soil mortar mixture added groundwater ingredients occur in many cases technological disturbances of the construction progress as a result of a delayed or an unscheduled running Curing.
Bei
dem Verfahren zur Herstellung von Verfüllmassen aus zerkleinertem
Beton, Mauerwerk, Mörteln,
Dachziegeln oder Gemischen gemäß
Zum Stand der Technik gehören Verfahren zur zeitweisen Bodenverflüssigung, die auf der Zugabe von Zementsuspensionen basieren. Derartige Gemische haben die Eigenschaft nachzuhärten, so dass ein späterer Zugang zu derart verlegten Leitungen nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. Auch erfolgt die Schwingungs- und Lastübertragung bei derart verfestigten Bereichen ungedämpft, was zu Schäden an den überdeckten Leitungen führen kann.To the State of the art belong Method of temporary soil liquefaction on the addition based on cement suspensions. Such mixtures have the property post-cure, so a later one Access to such laid lines only with considerable effort possible is. Also, the vibration and load transmission takes place in such solidified Areas undamped, causing damage at the covered Lead lines can.
Aus
der
Aus dem gesamten Stand der Technik ist bisher kein Verfüllbaustoff bekannt geworden, welcher einerseits quasi manuell, d. h. spatenstechbar aufbrechend aushärtet und der andererseits über eine solche Dichte verfügt, dass ein Aufschwimmen von Rohrleitungen beim Verfüllen von Gräben, die derartige Rohrleitungen enthalten, ohne mechanische oder sonstige Hilfsmittel zum Arretieren der Rohrleitungen sicher verhinderbar ist oder stark gemindert wird.Out the entire state of the art is so far no filling building material become known, which on the one hand quasi manually, d. H. spatenstechbar caking up and the other way over has such a density, that a floating of pipes when filling ditches, containing such piping, without mechanical or other Aid for locking the pipes safely preventable is or greatly reduced.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Baustoffmischung als Verfüllbaustoff aus einem zeitweise fließfähigen, selbsterhärtenden Gemisch anzugeben, wobei der verflüssigte Baustoff eine solche Dichte aufweist, dass ein Aufschwimmen von Rohrleitungen oder ähnlichen Objekten beim Verfüllen von Gräben mit dem verflüssigten Material unterbleibt, eine ausreichende Viskosität bis zum Abschluss des Verfüllvorgangs gegeben ist und andererseits eine Aushärtung stattfindet, und zwar bis zu einem Härtegrad, dass der Verfüllbaustoff quasi spatenstechbar wieder entfernt werden kann.Out The above, it is therefore an object of the invention, a further developed Building material mixture as filling building material from a temporarily flowable, self-hardening Specify mixture, wherein the liquefied building material such Density that has a floating of pipelines or similar Objects when filling of trenches with the liquefied one Material is omitted, sufficient viscosity until completion of the filling process given and on the other hand, a curing takes place, namely to a degree of hardness that the filling material almost spatenstechbar can be removed again.
Weiterhin soll die Baustoffmischung schwingungsdämmende und wärmeisolierende Eigenschaften besitzen, und zwar ohne Zugabe von die Konsistenz oder Viskosität des Materials nachhaltig beeinflussenden Materialien.Farther should the building material mixture vibration-damping and heat-insulating Possess properties, without adding the consistency or viscosity of the material sustainably influencing materials.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Mischung für einen Verfüllbaustoff gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie einer diesbezüglichen Verwendung.The solution The object of the invention is achieved by a mixture for a Backfill according to the combination of features according to claim 1 and a related use.
Die erfindungsgemäße Mischung verzichtet auf die Zugabe von Ton oder Tongemischen enthaltende Materialien, wie z. B. Bentonit. Zum Erzielen der notwendigen Fließfähigkeit wird ein vorgefertigter Schaum, gegebenenfalls in Verbindung mit chemischen Verflüssigern eingesetzt. Der erfindungsgemäß verwendete Schaum kann auch durch Zugabe von Porenbildnern, z. B. Aluminiumpulver oder -slurry generiert werden. Der Schaum bewirkt eine dauerhafte Minderung der Festigkeiten gemäß der Aufgabenstellung der Erfindung und eine Verflüssigung des Gemenges. Weiterhin tritt eine gewünschte Verringerung der Rohdichte ein, was zur Reduzierung der Auftriebsprobleme führt.The inventive mixture dispenses with the addition of clay or clay mixtures containing Materials, such. B. bentonite. To achieve the necessary flowability is a prefabricated foam, optionally in conjunction with chemical liquefiers used. The inventively used Foam can also by adding pore formers, eg. B. aluminum powder or -slurry are generated. The foam causes a permanent Reduction of strength according to the task the invention and a liquefaction of the Mince. Furthermore, a desired reduction in bulk density occurs a, which leads to the reduction of buoyancy problems.
Zur Einstellung der Festigkeiten werden mineralische Bindemittel auf der Basis CaSO4 in Form von Anhydrit oder Gips verwendet.To adjust the strengths, mineral binders based on CaSO 4 in the form of anhydrite or gypsum are used.
Um ein unerwünschtes Entmischen zu vermeiden, besteht die Möglichkeit, chemische Stabilisatoren einzusetzen.Around an undesirable To avoid segregation, there is the possibility of chemical stabilizers use.
Der Verfüllbaustoff besteht demnach aus einem zeitweise fließfähigen, selbsterhärtenden Gemisch, dieses umfassend Gesteinskörnungen und/oder Bodenaushub als Anfallstoff, einem oder mehreren anorganisch-mineralischen Bindemitteln sowie Wasser.Of the filling material therefore consists of a temporarily flowable, self-hardening Mixture comprising aggregates and / or excavated soil as a starting material, one or more inorganic-mineral binders and Water.
Dem Gemenge wird ein dichtereduzierender, fließfähigkeitsverbessernder Schaum zugeführt, welcher extern aufbereitet wurde. Die so erhaltene Mischung wird dann zum Verfüllen verwendet und härtet spatenfest aus.the Mixture is a density-reducing, flowability-improving foam supplied which was processed externally. The mixture thus obtained becomes then to fill used and hardens spade-resistant.
Die Festigkeit des Materials lässt sich durch die Zugabemenge von Schaum einstellen. Auf diese Weise kann das Material sowohl für die Rohrbettung als auch -umhüllung eingesetzt werden. Neben Anfallstoffen können dem Baustoff auch recycelte Materialien wie Beton, Mauerwerkskomponenten, Mörtel, Dachziegel oder Gemische hiervon zugegeben werden. Dann, wenn sandige bis schluffige und tonige, also beliebige Erdstoffe aus dem unmittelbaren Bodenaushub Verwendung finden, wird die Schaummenge entsprechend angepasst, insbesondere erhöht.The Strength of the material leaves to adjust by the added amount of foam. In this way can the material for both the pipe bedding as well as serving be used. In addition to hazardous materials, the building material can also be recycled Materials such as concrete, masonry components, mortar, roof tiles or mixtures be added thereto. Then, if sandy to silty and clayey, so any earth from the immediate excavated soil Find use, the amount of foam is adjusted accordingly, especially increased.
Bedingt durch die erhaltene Porigkeit aufgrund der Schaumzugabe ist der Verfüllstoff wärmedämmend und schwingungsisolierend, was insbesondere im Straßenbau bzw. bei der Verlegung von thermisch zu schützenden Rohrleitungen von Vorteil ist.conditioned by the obtained porosity due to the foam addition is the Verfüllstoff thermally insulating and vibration isolation, which is particularly in road construction or laying from thermal to protective Piping is beneficial.
Auch besteht die Möglichkeit, den Verfüllbaustoff mit geringerer Rohdichte auszustatten, indem Leichtzuschlagstoffe oder aber Styroporflocken bzw. bestimmte Erdstoffe oder Recyclingstoffe zum Einsatz kommen.Also it is possible, the filling material equip with a lower bulk density by adding lightweight aggregates or styrofoam flakes or certain earth or recycled materials be used.
Positiv verbleibt festzuhalten, dass die Baustoffmischung keine relativ kostenintensiven Bentonitmaterialien zum Einstellen der Fließfähigkeit sowie zum Erhalt der gewünschten Bindung im Endzustand erfordert.positive remains to note that the building material mix no relative costly bentonite materials for adjusting the flowability as well as to obtain the desired Binding in the final state requires.
Bei
einer Mischung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird bezogen auf 1 m3 Verfüllbaustoff
auf folgende Rezeptur verwiesen:
Mit einer derartigen Mischung wird ein Verfüllbaustoff bereitgestellt, welcher eine optimale Fließfähigkeit aufweist, so dass auch bei komplizierten geometrischen Verhältnissen keine unerwünschten Hohlräume bei dem Verfüllen verbleiben. Andererseits besitzt der Verfüllbaustoff eine reduzierte Dichte, so dass auf einer Grabensohle verlegte Rohre nicht in unerwünschter Weise aufschwimmen bzw. sich beim Verfüllen in ihrer Lage verändern. Letztendlich härtet der Verfüllbaustoff quasi spatenfest aus und kann auch bei einem späteren Öffnen des Grabens oder Kanals relativ leicht entfernt werden.With Such a mixture is provided with a filling material, which an optimal flowability so that even in complicated geometric conditions no unwanted cavities when filling remain. On the other hand, the filling material has a reduced density, so that laid on a trench bottom pipes are not in unwanted Floating way or change in filling their position. At long last cures the filling material almost spade-resistant and can also be opened later on the trench or canal be removed relatively easily.
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