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Mischung zur Bodenbefestigung Die Erfindung betrifft eine Mischung
zur Bodenbefestigung, insbesondere für den Straßenbau, die ein Puzzolan, einen plastischen
Boden und Kalk enthält.
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Der Ausdruck »Straßenbau«, wie er hierin gebraucht wird, schließt
lasttragende Fundamente zahlreicher Arten, wie z. B. Parkplätze, Startbahnen, Autobahnen,
Autostraßen u. ä., ein. Zahlreiche Böden, einschließlich hochplastischer Böden,
können mit Erfolg mit Ätzkalk und einem Puzzolan, wie Flugasche, umgesetzt werden,
wodurch das erhaltene Produkt erhärtet und dabei ein sehr brauchbares, hartes, steinartiges
Material ergibt. Obgleich derartige Zusammensetzungen relativ langsam erhärten,
zeigen sie gute 'Druckfestigkeit auch während der ersten Abschnitte der Härtungsperiode.
Nach einer ausreichenden Härtungszeit entwickeln derartige Zusammensetzungen ausgezeichnete
Druckfestigkeit. Sie besitzen genügend Stabilität als belastbares Fundament zum
Straßenbau und für andere Maßnahmen.
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Es wurde jedoch gefunden, daß gewissen der stärker plastischen Böden
nach der Umsetzung mit Ätzkalk und einem Puzzolan unter ungünstigen Wetterbedingungen
während der ersten Abschnitte der Härtungsperiode die Dauerhaftigkeit fehlt. Wünschenswert
ist die Herstellung einer Straßenunterlage, die unmittelbar nach ihrer Herstellung
gute Druckfestigkeit aufweist. Diese Eigenschaft muß sie auch dann behalten, wenn
sie ungünstigen Wetterbedingungen ausgesetzt ist, wie Feuchtwerden und Trocknen
im Wechsel, Frosteinbruch oder Frieren und Tauen im Wechsel. Die Fähigkeit einer
Straßenunterlage oder anderer belastbarer Fundamente, ungünstigen Wetterbedingungen
während der ersten Abschnitte der Härtung zu widerstehen, während eine derartige
Unterlage bzw. ein derartiges Fundament auch schwerer Maschinenbelastung ausgesetzt
ist, wird im folgenden als die Dauerhaftigkeit des Bodens bezeichnet.
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Versuche, die anfänglichen Dauerhaftigkeitseigenschaften von plastischen
Böden durch Zufügen von Ätzkalk und Flugasche zu verbessern, waren nicht erfolgreich.
Vereinigt man einen A-6- oder A-7-tonhaltigen Boden beispielsweise mit Flugasche,
so nimmt mit dem fortschreitenden Zusatz von Ätzkalk tatsächlich das Rückhaltevermögen
für Wasser der Zusammensetzung ab. Dies zeigt, daß der Ätzkalk nicht gleichmäßig
mit den anderen Bestandteilen wirkt, um die anfängliche Dauerhaftigkeit der Mischung
zu verbessern.
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Die Bodenklassen A-6 und A-7 gehören zu einer Gruppe natürlich vorkommender
Böden mit einem Feinheitsgrad unter 1,7. Unter »Feinheitsgrad« wird eine Standard-Teilchengröße-Bezeichnung
verstanden, die durch Siebanalyse ermittelt worden ist.
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Folgende Standardsiebe werden verwendet: Millimeter Sieböffnung (Sieb
Nr. ASTM) 4,76 .................... 4 2,38 .................... 8 1,19 ....................
16 0,59 .................... 30 0,297 ................... 50 0,149 ...................
100 Der Feinheitsgrad eines Materials wird errechnet durch Addition des von jedem
der einzelnen Siebe zurückgehaltenen Prozentsatzes des Materials und Division der
Summe durch 100.
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Derartige Böden entsprechen in der Klassifizierung der USA. Public
Roads Administration classification. Die A-6-Böden sind im wesentlichen plastische
Tonböden, von denen im allgemeinen 75 % oder mehr durch ein Sieb von 0,07 mm Sieböffnung
hindurchgehen.
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Auch die A-7-Böden sind tonige Materialien mit unerwünschten Elästizitäts-
und räumlichen Schrumpfungseigenschaften. Die A-6- und A-7-Böden werden im allgemeinen
als schlechte, minderwertige Materialien für den Straßen- und Autobahnbau betrachtet.
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Die erfindungsgemäße Mischung zur Bodenbefestigung enthält einen im
wesentlichen wasserunlöslichen und gegen das Puzzolan und den Kalk chemisch inerten,
anorganischen Zuschlagstoff, dessen
Teilchendurchmesser hauptsächlich
in einem Größenbereich von etwa 0,42 bis etwa 12,7 mm liegt, und das Mischungsverhältnis
ihrer Anteile beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht von Puzzolan, plastischem Boden
und Zuschlagstoff als 100 %, 5 bis 25 % Puzzolan, 35 bis 75 % plastischen Boden
und 20 bis 50 % Zuschlagstoff und- gleichfalls in Gewichtsprozent des obigen Gesamtgewichts
2 bis 9 % Kalk.
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Es wurde nun gefunden, daß sehr plastische Böden, wenn man sie mit
bestimmten Mengen Ätzkalk, eines chemisch inerten Zuschlagstoffs und eines Puzzolan
behandelt, bemerkenswert verbesserte Dauerhaftigkeit während der ersten Abschnitte
der Härtungsperiode zeigen.
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Die Verhältnisse der Bestandteile zueinander sind wesentlich, wie
im folgenden gezeigt wird. Es wurde gefunden, daß das Rückhaltevermögen für Wasser
der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit der Ätzkalkzugabe abnimmt, wenn den
Zusammensetzungen eine geringe Menge eines Zuschlagstoffs einverleibt wird, daß
aber andererseits überraschenderweise das Rückhaltevermögen für Wasser mit der Ätzkalkzugabe
ansteigt, wenn der Zuschlagstoffanteil 20 bis 50 Gewichtsprozent beträgt, bezogen
auf das Gesamtgewicht von Puzzolan plus Boden plus Zuschlagstoff.
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Unter dem Ausdruck »Ätzkalk«, wie er hier verwendet wird, sollen gebrannter
Kalk, Hydratkalk und gelöschter Kalk verstanden werden.
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Der Ausdruck »Puzzolan«, wie er hier verwendet wird, soll ein silicium-
oder aluminiumhaltiges, mineralisches Material bezeichnen, das entweder künstlich
oder natürlich sein kann und das selbst wenig oder keinen Wert als Bindemittel besitzt;
das jedoch in feinzerteilter Form und in Anwesenheit von Feuchtigkeit sich chemisch
bei gewöhnlichen Temperaturen mit Calciumhydroxyd umsetzen kann und dabei Verbindungen
bildet, die Bindeeigenschaften besitzen.
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Ein besonderes Beispiel für ein feinzerteiltes Puzzolan ist das in
der Technik als Flugasche bekannte künstliche Material. Der Ausdruck »Flugasche«
wird hier für feinzerteilte Ascherückstände verwendet, die durch Verbrennung von
pulverisierter Kohle entstehen, deren Asche mit den vom Verbrennungsofen kommenden
Gasen abgeblasen wird. Die Flugasche ist so fein zerteilt, daß wenigstens ungefähr
70% durch ein Sieb mit 0,074 mm lichter Maschenweite hindurchgehen. Die aus den
Abgasen gesammelte Flugasche wird im folgenden als rohe Flugasche bezeichnet.
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Andere Formen von Puzzolan sind in der Natur vorkommende Puzzolane
und vulkanische Asche, wie man sie bei Puzzuoli in Italien findet. Weiter gehören
hierzu rohe oder kalzinierte Tuffsteine, Diatomeenerde, Bimssteine, Opal, Schiefer
und Trasse (trasses). Künstlich hergestellte Arten sind beispielsweise Flugasche,
Kesselschlacke und Flugstaub. Andere Puzzolane sind Kieselgür, Diatomeenerde und
Schiefertonpuzzolane;`die ungefähr 50 bis 70 Gewichtsprozent Si02, ungefähr 5 bis
10 Gewichtsprozent Fe203, ungefähr 10 bis 30 Gewichtsprozent A1203 und geringe Mengen
CaO und MgO enthalten.
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Der Ausdruck »plastische Böden«, wie er hier verwendet wird, bezeichnet
natürliche, im wesentlichen -anorganische Materialien, wie Ton, Lehm oder Schlamm,
deren Bestandteile so fein sind, daß das normale Verfahren zur Bodenschätzung nicht
diesen Feinheitsgrad erfaßt. Die Hauptmenge des Bodens geht durch ein Standardsieb
von 0,149 mm lichter Maschenweite. Obgleich dieses Material als »anorganisch« bezeichnet
wird, soll damit die Anwesenheit von geringeren Anteilen organischer Materialien
nicht ausgeschlossen sein, wenn nur das feine Material vorwiegend anorganisch ist.
Der Ausdruck »plastischer Boden«, wie er oben definiert wurde, umfaßt alle Böden,
die einen Plastizitätsindex von mehr als 15 haben, alle Böden mit einem Plastizitätsindex
von ungefähr 9 bis 15, wenn mehr als ungefähr 15 Gewichtsprozent dieser Böden durch
ein Standardsieb von 0,074 mm lichter Maschenweite hindurchgehen, und alle Böden,
die einen Plastizitätsindex geringer als ungefähr 9 haben, wenn mehr als ungefähr
35 Gewichtsprozent der Böden durch ein Standardsieb mit 0,074 mm lichter Maschenweite
hindurchgehen.
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Der Plastizitätsindex eines Bodens ist die zahlenmäßige Differenz
zwischen der Flüssiggrenze und der plastischen Grenze des Bodens. Die Flüssiggrenze
des Bodens ist der Wassergehalt, bei dem der Boden vom plastischen oder halbfesten
Zustand in den flüssigen Zustand übergeht. Die plastische Grenze des Bodens ist
der niedrigste Wassergehalt, bei dem der Boden plastisch wird, oder der Wassergehalt,
bei dem der Boden vom festen in den halbfesten Zustand übergeht. Teste für die Flüsügkeitsgrenze
und die plastische Grenze sind in -der Technik bekannt.
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Unter den ASTM-Ziffern D 423-54.T und D 424-54T (American Society
for Testing Materials, Philadelphia, Pennsylvania, 1954) werden Standardverfahren
zur Bestimmung der Flüssigkeitsgrenze und der plastischen Grenze eines Bodens und
damit seines Plastizitätsindex wiedergegeben.
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Der Ausdruck »Zuschlagstoff«, wie er hier verwendet wird, bezieht
sich auf natürliche oder künstliche anorganische Materialien, die gegenüber Flugasche
und Ätzkalk im wesentlichen chemisch inert sind und im wesentlichen unlöslich in
Wasser sind. Hierzu gehören Kalksteinabsiebungen, natürlicher Sand, aus Stein hergestellter
Sänd, Hochofenschlacke, Kies oder andere Stoffe mit ähnlichen Eigenschaften. Ein
relativ grobkörniges Aggregat wird ebenso wie feines Aggregat hiervon umfaßt. Im
Sinne des hier verwendeten Ausdrucks ist ein Zuschlagstoff eine Mischung von feinzerteilten
Teilchen, die begrenzte Mengen relativ grober Teilchen, sogar Teilchen bis zu einer
Größe von ungefähr 1,27 cm umfassen können. Annähernd die Hauptmenge des Zuschlagstoffs
besteht vorzugsweise aus Teilchen mit einer Größe von ungefähr 0,42 bis 12,7 mm.
Vorzugsweise fällt die Größe des Zuschlagstoffs in den folgenden Bereich:
| Sieb Durchgehender Anteil |
| (Millimeter lichte Maschenweite) in Gewichtsprozent |
| 12,7 90 bis 100 |
| 4,76 (Nr. 4) 75 bis 100 |
| 2,00 (Nr. 10) 40 bis 90 |
| 0,42 (Nr. 40) 5 bis 35 |
| 0,074 (Nr. 200) 0 bis 15 |
Die relativen Anteile der Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
sind wesentlich.
Wenn die Anteile innerhalb des angegebenen Bereichs
gehalten werden, so wird in den ersten Abschnitten der Härtungsperiodeeine erstaunliche
Verbesserung der Dauerhaftigkeit erzielt. Vorzugsweise werden die folgenden Mischungen
verwendet:
| Gewichtsprozent |
| Material (berechnet von der Gesamt- |
| menge an Puzzolan, Boden |
| und Zuschlagstoff) |
| Puzzolan ............ 5 bis 25 |
| Boden .............. 35 bis 75 |
| Aggregat ............ 20 bis 50 |
| Ätzkalk ............. 2 bis 9 |
Wie schon angegeben, beträgt die Summe der Prozentanteile von Puzzolan plus Boden
plus Zuschlagstoff im wesentlichen ungefähr 100. Dies ist die Berechnungsgrundlage,
die bei Angabe der Verhältnisse der Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
verwendet wird.
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Die Dauerhaftigkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
werden dadurch bestimmt, daß man bei Proben den Zerfall unter Wasser untersucht.
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Die Zerfallversuche unter Wasser zeigen, daß bei ungefähr 20 Gewichtsprozent
des Zuschlagstoffes der Zuschlagstoff mit dem Ätzkalk, dem Puzzolan und dem Boden
derart gleichsinnig reagiert, daß die vier Bestandteile sich mehr wie eine Mischung
als wie getrennte, voneinander unterschiedene Materialien verhalten. Bei weniger
als ungefähr 20 Gewichtsprozent Zuschlagstoff bewirkt die fortschreitende Zugabe
von Ätzkalk zum Boden plus Puzzolan plus Zuschlagstoff einen Abfall des Zurückhaltevermögens
für Wasser der Zusammensetzung. Steigert man jedoch den Anteil des Zuschlagstoffes
über 20 Gewichtsprozent, so erhöht die fortschreitende Zugabe von Atzkalk zum Boden
plus Puzzolan plus Zuschlagston das Zurückhaltevermögen für Wasser. Dieses Ergebnis
ist völlig überraschend. Vielleicht erklärt es, warum die erfindungsgemäßen Zusammensetzung
sich derartig günstig verhalten. Wiederholte Versuche haben die Tatsache dieses
Phänomens erhärtet ebenso wie seinen praktischen Wert.
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Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in irgendeiner üblichen
Weise hergestellt werden, beispielsweise durch einfaches Mischen der Festbestandteile,
vorzugsweise in Anwesenheit von Wasser. Wasser gibt man zu der Mischung in ungefähr
der Menge, die für die Erzielung des bekannten optimalen Feuchtigkeitsgehalts erforderlich
ist.
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Der optimale Feuchtigkeitsgehalt wird durch die gut bekannte modifizierte
Proctorprobe bestimmt. Der optimale Feuchtigkeitsgehalt einer Bodenmischung ist
derjenige Feuchtigkeitsgehalt, bei dem die Boden-Wasser-Mischung die maximale Dichte
(trocken) - bzw. das maximale Trockengewicht der Feststoffe pro Volumeneinheit besitzt.
In der Praxis schwankt der optimale Feuchtigkeitsgehalt mit jedem bestimmten Boden
und jeder bestimmten Bodenmischung, und zwar im allgemeinen zwischen 8 und 25 Gewichtsprozent
Feuchtigkeit, berechnet auf das Gesamttrockengewicht der Feststoffe. Beim Zugeben
von Wasser zu den erfindungsgemäßen Mischungen sollte der Wassergehalt vorzugsweise
auf einen Bereich von 70 bis 130:1/o des optimalen Wassergehalts eingestellt werden.
So kann der Wassergehalt der erhaltenen Zusammensetzung von ungefähr 5 bis 32 Gewichtsprozent
schwanken, bezogen auf das Gesamtgewicht von Ätzkalk, Puzzolan, Boden und Aggregat
für verschiedene Böden.
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Nach dem Mischen kann man der Bodenzusammensetzung die gewünschte
Form geben. Nach einer sehr kurzen Härtezeit, beispielsweise 2 bis 5 Tagen, entwickelt
das Material eine beträchtliche Festigkeit, auch wenn es feucht ist. Jedoch entwickelt
sich die zementartige Bindung der Mischung so langsam, daß auch noch nach einer
Woche die geformte Mischung leicht deformiert und neu geformt werden kann. Nach
Härtung während einer beträchtilchen Zeit, beispielsweise einem Monat, weist die
Mischung eine sehr beachtliche Druckfestigkeit auf. Nach einem Jahr ist das erhaltene
Produkt außergewöhnlich fest.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 Ein Boden,
der aus einem plastischen A-6-Ton aus dem Südosten Pennsylvanias stammt, hat die
folgende Siebanalyse:
| Sieb Durchgehender Anteil |
| (Millimeter lichte Maschenweite) in Gewichtsprozent |
| 19,05 100,0 |
| 9,53 99,0 |
| 4,76 (Nr.4) 98,0 |
| 2,00 (Nr.10 97,6 |
| 0,42 (Nr.40) 97,2 |
| 0,250 (Nr.60) 97,0 |
| 0,074 (Nr.200) 96,5 |
Der Boden hat einen Plastizitätsindex von 14 und eine Flüssiggrenze von 32. Der
Boden war mit Hydratkalk, Flugasche und Dolomitkalksteinabsiebungen zusammen mit
der optimalen Wassermenge gemischt worden. Die Verhältnisse der Feststoffe waren
wie folgt:
| Gewichtsprozent (berech- |
| net auf Gesamtgewicht an |
| Boden, Flugasche und |
| Kalksteinabsiebungen) |
| A-6-Boden ................ 70 |
| Hydratkalk ............ . ... 9 |
| Flugasche ................. 10 |
| Kalksteinabsiebungen ...... 20 |
Die erhaltene Mischung ließ man nach Zusammenpressung unter natürlichen Bedingungen
3 Tage lang härten. Die Proben des erhaltenen Produkts (zusammengepreßte Würfel)
wurden für 3 Stunden unter Wasser getaucht. Sie zeigten pratisch keinen Gewichtsverlust.
Außerdem hatte die Mischung genügend Dauerhaftigkeit, um schwere Wagen zu tragen,
die auch dann über die Mischung gefahren wurden, wenn sie einem abwechselnden Befeuchten
und Wiedertrocknen unterworfen wurde. Dies ergibt den Gegensatz zu der sehr geringen
Festigkeit des natürlichen A-6-Bodens wieder. Testwürfel aus natürlichem A-6-Boden
zerfielen praktisch vollständig innerhalb weniger Minuten, wenn sie 3 Tage lang
atmosphärischen Bedingungen unterworfen und anschließend auf Zerfall unter Wasser
geprüft wurden.
Nach 21tägigem Härten unter natürlichen Umgebungsbedingungen
zeigte das erhaltene Produkt ausgezeichnete Druckfestigkeit von ungefähr 21 kg/cm2
im Gegensatz zur Druckfestigkeit des natürlichen Bodens, die praktisch gleich Null
ist. Das erhaltene Produkt zeigte stark verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Frieren
und Tauen sowie gegen Befeuchten und Trocknen, wie es durch einen Standarddrahtbürstentest
angezeigt wird; dieser erwies, daß ein derartiges Produkt zahlreichen Arbeitszyklen
widerstand, im Gegensatz zum natürlichen Boden, der schon einen einzigen Arbeitszyklus
nicht überstand. Beispiel 2 Die folgenden Zusammensetzungen haben frühzeitig eine
hohe Festigkeit (3 Tage) und zeigen ausgezeichnete Bearbeitungseigenschaften nach
21tägiger Härtung.
Beispiel 3 Eine Mischung aus 90 Gewichtsprozent eines plastischen A-7-Bodens, 10
Gewichtsprozent Flugasche und 5 Gewichtsprozent Ätzkalk wurde hergestellt. Nach
Mischen mit der optimalen Wassermenge und dreitägigem Härten unter natürlichen Umgebungsbedingungen
wurde die Mischung auf Dauerhaftigkeit durch Untertauchen von Standardversuchswürfeln
in Wasser untersucht. Die Testwürfel zerfielen so schnell, daß keine quantitative
Messung des Verlustes möglich war.
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Eine Zusammensetzung aus 60 Gewichtsprozent desselben A-7-Bodens,
10 Gewichtsprozent Flugasche, 5 Gewichtsprozent Ätzkalk, 30 Gewichtsprozent Kalksteinabsiebungen
wurde hergestellt. Nach Mischen mit der optimalen Wassermenge und dreitägigem Härten
unter natürlichen Umgebungsbedingungen wurden Testwürfel der erhaltenen Mischung
unter Wasser getaucht und auf ihren Zerfall geprüft. Nach 3stündigem Untertauchen
der Würfel wurde praktisch kein Gewichtsverlust festgestellt.
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Beispiel 4 In einer Serie von Versuchen wurde ein plastisches Kaolin
(A-7) mit wechselnden Mengen von Ätzkalk, Flugasche und Kalksteinabsiebungen stabilisiert.
Die Proben ließ man kurze Zeit erhärten, dann wurde Wasser hinzugegeben und jede
Probe auf das Rückhaltevermögen für Wasser untersucht. Jede Bodenprobe wurde auf
die Oberseite eines Stückes Filterpapier gelegt, das vom flachen, perforierten Keramikboden
einer Büchnernutsche getragen wurde. Darauf wurde eine Standardabsaugung vorgenommen.
Nach einer gewissen Zeit wurde das Filterpapier oder die Keramikunterlage naß. Die
Zeitinkremente wurden gemessen und als Wert des Rückhaltevermögens für Wasser notiert.
Die folgenden Resultate wurden erhalten:
| Tabelle II |
| Wirkung von Ätzkalk auf den Wert an Zurückhalte- |
| vermögen für Wasser von stabilisiertem Kaolin |
| (Gewichtsangaben in Kilogramm) |
| Gewicht Gewicht Gewicht des Gewicht Wert des |
| des der Zuschlag- des Rückhalte- |
| Kaolins Flugasche Stoffs Atzkalks vermögens |
| (gesiebt) für Wasser |
| 241,13 26,79 0 0 88,41 |
| 241,13 26,79 0 8;04 83;06 |
| 241,13 26,79 0 16,08 77,69 |
| 241,13 26,79 0 24,31 I 72,43 |
| Tabelle II (Fortsetzung) |
| Gewicht Gewicht Gewicht des Gewicht Welk des |
| des der Zuschlag- des Rückhalte- |
| Kaolins Flugasche Stoffs Ätzkalks vermögens |
| (gesiebt) für Wasser |
| 187,55 26,79 53,58 0 66,98 |
| 187,55 26,79. 53,58 8,04 64,30 |
| 187,55 26,79 53,58 16,08 50,90 |
| 187,55 26,79 53,58 24,31 53,58 |
| 133,96 26,79 107,17 0 53,58 |
| 133,96 26,79 107,17 8,04 53,58 |
| 133,96 26,79 107,17 16,08 56,26 |
| 133,96 26,79 107,17 24,31 61,62 |
| 80,37 26,79 160,75 0 40,18 |
| 80,37 26,79 160,75 8,04 45,54 |
| 80,37 26,79 160,75 16,08 53,58 |
| 80,37 26,79 160,75 24,31 50,90 |
Das obige Beispiel zeigt folgendes: Während der Wert des Rückhaltevermögens für
Wasser der Zusammensetzung mit der Ätzkalkzugabe abfällt, wenn nur ein geringer
Zuschlaganteil vorhanden ist, wird dieser Effekt umgekehrt, und der Wert des Rückhaltevermögens
für Wasser der Zusammensetzung steigt mit der Ätzkalkzugabe an, wenn der Zuschlaganteil
zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent liegt. Dieser Effekt zeigt, daß eine Umsetzung
zwischen Ätzkalk, Flugasche, Boden und Zuschlagstoff eintritt. Beispiel s Eine Reihe
von Zerfallversuchen wurde unter Verwendung von Maryland-A-7-Ton durchgeführt. Verschiedene
Proben wurden hergestellt, die wechselnde Mengen von Kalksteinabsiebungen als Zuschlagstoff
enthielten. Alle Proben wurden 60 Stunden lang unter Wasser getaucht, danach wurden
sie auf Härte, Druckfestigkeit und Unterwasserzerfall untersucht. Die Resultate
sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:
Diese Tabelle zeigt, daß der Unterwasserzerfall stark vermindert und praktisch völlig
ausgeschaltet wird, wenn der Prozentsatz des Zuschlagstoffes sich ungefähr 20 Gewichtsprozent
nähert, während die Mengen an Ätzkalk und Flugasche konstant gehalten werden. Dies
zeigt, daß eine Umsetzung bei ungefähr 20 Gewichtsprozent des Zuschlagstoffes stattfindet.
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Beispiel 6 Es wurden Mischungen hergestellt aus ungefähr 10 Gewichtsprozent
eines feinpulverisierten, vulkanischen Puzzolans, erhalten von einer natürlichen
Ablagerung auf den Kanarischen Inseln und aus ungefähr 60 Gewichtsprozent eines
plastischen Bodens und ungefähr 30 Gewichtsprozent eines Zuschlagstoffes, zu dem
ungefähr 5 Gewichtsprozent Ätzkalk hinzugegeben waren, wobei der Prozentsatz des
Ätzkalks auf das Gesamtgewicht an Puzzolan, Boden und Zuschlag berechnet wurde.
Nach Mischen mit der optimalen Wassermenge und dreitägigem Erhärten unter natürlichen
Umgebungsbedingungen wurden die Mischungen auf Dauerhaftigkeit untersucht, indem
man Standardversuchswürfel unter Wasser tauchte. Es wurde im wesentlichen kein Gewichtsverlust
nach dreistündigem Untertauchen der Würfel festgestellt, was eine ausgezeichnete
Dauerhaftigkeit beweist.
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Wenn ein plastischer Boden mit einem hohen Rückhaltevermögen für Wasser
mit einem Zuschlagstoff gemischt wird, um den Boden für die Verwendung im Straßenbau
zu verbessern, so sind die Ergebnisse auch dann nicht zufriedenstellend, wenn man
eine sehr große Menge Zuschlagstoff hinzufügt. Beispielsweise, wenn über 50% Zuschlagstoff
zu einem plastischen Schlamm oder einem plastischen Ton hinzugegeben werden, weist
das Produkt sehr schnell Mängel auf, wenn es dem wechselnden Einfuß von Befeuchten
und Trocknen bzw. Frieren und Tauen unterworfen wird sowie der gleichzeitigen Einwirkung
von schweren Belastungen. Es ist demgemäß überraschend, daß derselbe Boden verfestigt
werden kann und ein Produkt mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit unter denselben
Bedingungen bildet, wenn geringe Mengen Ätzkalk und Flugasche und beispielsweise
nur 20 Gewichtsprozent Zuschlagstoff zum Boden gegeben werden. Während die direkte
Zugabe von Zuschlagstoff zum plastischen Boden sehr kostspielig wegen der großen
erforderlichen Menge ist, werden dieselben Böden erfindungsgemäß wirksam und wirtschaftlich
verfestigt unter Verwendung sehr viel geringerer Mengen Zuschlagstoff zusammen mit
geringen Mengen Flugasche und Ätzkalk unter erheblicher Reduzierung der Gesamtaufwendungen.
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Es soll bemerkt werden, daß auch grobkörnige Zuschlagstoffe, wie beispielsweise
1,27-cm-Steine oder noch größere, in die Bodenmischung eingearbeitet werden können.