DE19509992A1 - Verfahren zum Herstellen von dichten Baukonstruktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von dichten Baukonstruktionen aus Braunkohlen-Filteraschen und Steinkohlen-Filteraschen enthaltenden Spezialbetonen gemäß Anspruch 1 der Patentanmeldung P 43 35 642.7 in geschmeidiger bis fließfähiger Konsistenz durch Gießen, Spritzen, Schleudern und/oder Pressen unter Verwendung von tragfähigen Untergründen, Bohrungen oder Formschalungen, wie es im Elementebau für wassertechnische Anlagen, im monolithischen Behälter-, Reaktor- und Schachtbau und im Deponiebau benötigt wird.

Dichte Baukonstruktionen werden derzeit überwiegend unter Einsatz von Metallen und/oder Plasten gefertigt.

Bei Rohrleitungen im Wasserbau dominieren noch keramische und Plastleitungen. Schachtbauwerke werden in diesem Anwendungsbereich in erheblichem Umfang in Stahlbetonbauweise gefertigt, allerdings oft nicht nur mit teuren dichtigkeitserhöhenden Zusätzen zum angewendeten Zementbeton sondern auch mit teilweise aufwendigen Präparationen der inneren und äußeren Oberflächen zum Vermeiden von Leckagen und zum Schutz der eingesetzten Verstärkungsmaterialien gegen Korrosion oder Verrottung.

Im Großbehälterbau müssen bereits bei verhältnismäßig geringen Volumina Spannbetonbauweisen angewendet werden, um die dichtigkeitsmindernden Wirkungen unvermeidlicher Schwindrisse zu mildern. Im Dichtungsbau werden für Basis- und Endabdichtungen, beispielsweise von Deponiekörpern, und auch für das Schaffen von Dichtwänden hochwertige Tone angewendet, die oft mit kostspieligen synthetischen Materialien konditioniert werden müssen, um geforderte Dichtigkeitswerte aufzuweisen.

Eine praktikable und wirtschaftlich vorteilhafte technische Lösung für die Nutzung ausreichend verfügbarer Baustoffe zur Herstellung von dichten Baukonstruktionen konnte bisher noch nicht aufgezeigt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Vorschläge zur Herstellung von wasserdichten betonähnlichen Baumaterialien unter Verwendung von hydraulisch aktiven Braunkohlen-Filteraschen und von Steinkohlen- Filteraschen gemäß Hauptpatentanmeldung P 43 35 642.7 dahingehend weiter zu entwickeln, daß auf dieser material-technischen Basis die Nachteile des bekannten Standes der Technik überwunden und dichte Baukonstruktionen auf kostengünstige und zuverlässige Weise hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, indem in einem ersten Verfahrensschritt aus 0,1 bis 9,8 Masseteilen hydraulisch aktiver Braunkohlen-Filterasche und 0,2 bis 9,9 Masseteilen Steinkohlen-Filterasche unter Zugabe von 2 bis 3,9 Masseteilen erstes Anmachwasser, bezogen auf 10 Masseteile trockener Aschesubstanz, mittels intensivem Zwangsmischen ein Vorgemisch hergestellt wird. Anschließend erfolgt unter Zugabe von gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen und weiterem Anmachwasser bis zur Deckung des Gesamtmindestwasseranspruchs aller dem Gemisch zugeführten Trockensubstanzen das Herstellen eines plastischen Preßmörtels oder Gießbetons. Dieses geschmeidige Baumaterial wird mittels Verwendung von Schalungen und/oder zu beschichtender Flächen bzw. auszufüllender Bohrungen zur Herstellung von Hohlkörpern mit dichten Wänden oder zur Herstellung von dichtenden Flächen verwendet.

Dabei macht sich die entwickelte technische Lösung die Tatsache nutzbar, daß mit Hilfe des aus der Patentanmeldung P 43 35 642.7 verfügbaren Baumaterials wegen der erhöhten Druck- und Biegezugfestigkeiten nicht nur leichtere Baukonstruktionen sondern wegen der gewährleistungsfähigen Dichtigkeitswerte dieses Baumaterials auch geringere Überdeckungen notwendiger Verstärkungseinlagen realisiert werden können. Die Hauptkomponenten des erfindungsgemäßen neuen Baumaterials sind massenhaft und langfristig verfügbare Industrieanfallstoffe mit stabilen Materialqualitäten, so daß bedarfsweise bei ausgewählten dichten Baukonstruktionen, beispielsweise bei Dichtflächen zur Abgrenzung von Deponiekörpern gegenüber der Umwelt, ohne nennenswerte wirtschaftliche Zusatzbelastungen die benötigten Sicherheitsreserven vorzusehen sind. Entgegen den herkömmlichen hohen Aufwendungen für Verbund- und Bewehrungsmaterialien lassen sich wesentlich geringere Anforderungen an den Einsatz von Verbundmaterialien realisieren, um die teilweise hohen mechanischen Belastungen der hergestellten Baukonstruktionen aufnehmen zu können. Hervorzuheben ist, daß die erfindungsgemäß hergestellten Baukonstruktionen im Bedarfsfall bereits nach 28 Tagen mit Wasserundurchlässigkeits-Beiwerten von weniger als 10^-12 m/s, mit einer Biegezugfestigkeit von 12,8 N/mm² sowie mit einer Wasserdampf-Diffusions-Wiederstandszahl zwischen 102 und 707 gekennzeichnet sind.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß quellfähiger Verpreßmörtel in Erdschlitze oder beliebig angeordnete Bohrungen zur Bildung von Dichtwänden oder abdichtenden Barrieren eingebracht wird. Unter Nutzung der Quellfähigkeit des Verpreßmörtels kann bedarfsweise eine vorbeugende oder eine nachträgliche Abdichtung von Räumen oder Bauwerken gegen den Zutritt von flüssigen Medien vorgenommen werden. Beispielsweise werden unter Verwendung von gesteuerten Bohrwerkzeugen mit Durchmessern zwischen 60 und 100 mm aus offenen Startgruben bis unter eine Bauwerksgründung parallel zur kürzesten Bauwerkslänge Erdröhren hergestellt.

Die Abstände der einzelnen Bohrungen werden in Abhängigkeit dem konkreten Projektbedingungen hinsichtlich Bauwerksgefährdung und Untergrundbeschaf­ fenheit ermittelt. Dann erfolgt zeitversetzt das Verschließen der zunächst mit Verpreßmörtel gefüllten Erdröhren. Es ist auch möglich, die Abdichtung mehrlagig durchzuführen, indem ein erneutes Aufbohren bereits verpreßter Röhren erfolgt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein wasserdichtes Baumaterial in Form des mit gesicherter Volumenkonstanz über den gesamten Erhärtungszeitraum erzeugten Stoffgemisches gemäß Anspruch 1 der P 43 35 642.7 angewendet wird. Dabei wird auf den Einsatz von bekannten Verstärkungsmaterialien, wie Stahldrahtgeflecht, Stahlfasern, Spannstählen, verzichtet. Die erforderlichen Dichtigkeitswerte gegenüber gasförmigen und flüssigen Medien werden allein durch übliche Verdichtung ohne Störungen durch Arbeitsfugen und Schwindrisse während und nach der Erhärtung erreicht.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in der geschaffenen Möglichkeit zur Fertigung dichter Baukonstruktionen unter kostengünstigen und technologisch rationellen Voraussetzungen. Durch im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen billigen Baumaterialien mit völlig ausreichenden Gebrauchswerteigenschaften werden nicht nur wirtschaftlich vorteilhafte bautechnische Lösungen ermöglicht, sondern auch Beiträge für eine effektive Kreislaufwirtschaft, für die Abfallvermeidung sowie für die Schonung von Rohstoffressourcen und Deponiekapazitäten erschließbar.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Ein standardisierter Sammelbehälter, der wahlweise für die Aufnahme von Trinkwasser, für häusliche oder gewerbliche Abwässer, für Silosickersäfte oder andere agressive Medien oder für die Aufnahme von unbehandelten bzw. vergorenen Flüssigmisten vorgesehen werden kann, wird als zylinderförmiger Körper mit nach außen gewölbten Boden- und Dachsegmenten mittels entsprechen­ der Schalungen aus plastischem Gießbeton unter Einsatz von hydraulisch aktiver Braunkohlen-Filterasche und Steinkohlen-Filterasche hergestellt. Unter Berücksichtigung der typischen Festigkeits- und Dichtigkeitseigenschaften des verwendeten Baumaterials wird auf den Einsatz herkömmlicher Verbund- oder Bewehrungsmaterialien verzichtet.

Beispiel 2

Für die Herstellung von Rohrleitungsschächten, verbindenden Rohrleitungen und Rohrleitungsformstücken werden Schalungen verwendet, die sich von herkömmlichen Schalungen für entsprechende Bauelemente aus Stahlbeton durch geringere Wanddicken für die herzustellenden Bauelemente unterscheiden. Die mechanische Stabilität dieser Schalungen erreicht nicht die von Schalungen für Bauelemente aus herkömmlichen Zementbeton, da auf eine energetisch aufwendige mechanische Verdichtung des in die Schalung eingefüllten Baumaterials verzichtet werden kann. Eingesetzt wird eine geschmeidige gießfähige Masse in Form eines hydraulisch aktive Braunkohlen-Filterasche und Steinkohlen-Filterasche enthaltenden Baumaterials gemäß Hauptanmeldung P 43 35 642.7.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen von dichten Baukonstruktionen aus Braunkohlen-Filteraschen und Steinkohlen-Filteraschen enthaltenden Spezialbetonen gemäß Anspruch 1 der Patentanmeldung P 43 35 642.7 in geschmeidiger bis fließfähiger Konsistenz durch Gießen, Spritzen, Schleudern und/oder Pressen unter Verwendung von tragfähigen Untergründen, Bohrungen oder Formschalungen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt aus 0,1 bis 9,8 Masseteilen hydraulisch aktiver Braunkohlen-Filterasche und 0,2 bis 9,9 Masseteilen Steinkohlen-Filterasche unter Zugabe von 2 bis 3,9 Masseteilen erstes Anmachwasser, bezogen auf 10 Masseteile trockener Aschesubstanz, mittels intensivem Zwangsmischen ein Vorgemisch hergestellt wird und anschließend unter Zugabe von gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen und weiterem Anmachwasser bis zur Deckung des Gesamtmindestwasseranspruchs aller dem Gemisch zugeführten Trockensubstanzen ein plastischer Preßmörtel oder Gießbeton gefertigt wird, der mittels Verwendung von Schalungen und/oder zu beschichtender Flächen bzw. auszufüllender Bohrungen zur Herstellung von Hohlkörpern mit dichten Wänden oder zur Herstellung von dichtenden Flächen verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß quellfähiger Verpreßmörtel in Erdschlitze oder beliebig angeordnete Bohrungen zur Bildung von Dichtwänden oder abdichtenden Barrieren eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein wasserdichtes Baumaterial in Form des mit gesicherter Volumenkonstanz über den gesamten Erhärtungszeitraum erzeugten Stoffgemisches gemäß Anspruch 1 der P 43 35 642.7 angewendet wird, daß auf den Einsatz von bekannten Verstärkungsmaterialien, wie Stahldrahtgeflecht, Stahlfasern, Spannstählen, verzichtet wird und allein durch übliche Verdichtung ohne Störungen durch Arbeitsfugen und Schwindrisse nach der Erhärtung die erforderlichen Dichtigkeitswerte gegenüber gasförmigen und flüssigen Medien erreicht werden.