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    • 专利摘要:
    Das Trockengemisch und der daraus hergestellte Baustoff sind insbesondere für die Gründung, Hinterfüllung oder Überschüttung von Bauwerken, Leitungs- oder Kabelschächten, für Auffüllungen, für Hohlraumverfüllungen, für Straßen, Wege und Dämme sowie für die Einbettung von Rohrleitungen, Kanälen und Kabeln geeignet. DOLLAR A Das Trockengemisch besteht aus Bodenaushub, mindestens einem wasserbindenden Mittel und einem wasserretendierenden Mittel auf Basis von Bentonit. Vorzugsweise wird als wasserretendierendes Mittel natürliches Bentonit eingesetzt. Als wasserbindende Mittel werden Zement, Kalk, Gips, Gemische daraus oder natürliche oder künstliche Puzzolane verwendet. DOLLAR A Die Herstellung des Trockengemisches geschieht in der Weise, dass die Bestandteile des Trockengemisches unter Zufuhr kinetischer Energie gemischt, partiell zerkleinert und mechanisch so aufbereitet werden, dass das wasserretendierende Mittel des Gemisches durch die Reibungsenergie zwischen den Partikeln des Trockengemisches eine Aktivierung erfährt.
    公开号:DE102004023482A1
    申请号:DE200410023482
    申请日:2004-05-07
    公开日:2005-12-01
    发明作者:Olaf Stolzenburg
    申请人:LOGIC LOGISTIC CONSULT INGENIE；LOGIC-LOGISTIC CONSULT INGENIEURGESELLSCHAFT MBH；
    IPC主号:C04B14-10
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Trockengemisch, im wesentlichen bestehendaus Bodenaushub, wasserbindenden und wasserretendierenden Mitteln,das nach dem Anmachen mit Wasser in verflüssigter Form eingebracht undverbaut werden kann, ein Verfahren zur Herstellung des Trockengemischesund ein Verfahren zur Verwendung des Trockengemisches für die Herstellungeines flüssigeinstellbaren Baustoffes.
    [0002] DasTrockengemisch und der daraus hergestellte Baustoff ist insbesonderefür dieGründung, Hinterfüllung oder Überschüttung vonBauwerken, Leitungs- oder Kabelschächten, für Auffüllungen, für Hohlraumverfüllungen,für Straßen, Wegeund Dämmesowie fürdie Einbettung von Rohrleitungen, Kanälen und Kabeln geeignet.
    [0003] Vorteilhaftwird das Trockengemisch und der daraus hergestellte Baustoff verwendetbeim Verbauen oder Verfüllenschwer zugänglicherBereiche im Tiefbau, wie z.B. beim komplexen Verlegen unterschiedlicherMedienleitungen (Schmutzwasser, Regenwasser, Mischwasser, Gas, ELT,Trinkwasser, Telekommunikation, Fernwärme usw.) in schmalen Gräben sowohlin innerstädtischenBereichen, wo zur Minimierung der Grabenbreite und damit des Bodenaushubsdie Medienleitungen im wesentlichen vertikal fluchtend oder leichtversetzt übereinanderverlegt werden als auch bei Neuerschließungen. Dabei besteht die Notwendigkeit,die zwischen den Medienleitungen existierenden Hohlräume nachder Verlegung der Medienleitungen vollständig zu verfüllen undsetzungsfrei zu verfestigen. Bei bekannten Lösungen nach dem Stand der Technikerfolgt dies, indem jede einzelne Medienleitung im Graben mit geeignetemMaterial zum Beispiel Erdbaustoffen, wie Schotter, Sand, Kies, verdichtungsfähigem Aushubmaterialetc.) verfülltund dieses anschließendverdichtet wird. Aufgrund der räumlichebeengten Einbauverhältnisseist eine Verdichtung selten erfolgreich durchführbar. Es entstehen dabei regelmäßig schlechtverdichtete Zwickelbereiche bis Hohlräume unterhalb der Rohrleitungen,die bei späterermechanischer Belastung (z.B. beim Überfahren durch Straßenfahrzeuge)zu Setzungserscheinungen und in der Folge zu Rissen und Brüchen inden Medienleitungen führenkönnen.
    [0004] DasTrockengemisch und der daraus gefertigte Baustoff wird daneben eingesetztbei der Errichtung von Wällenund Dämmen,die dem Hochwasserschutz dienen.
    [0005] Bekanntsind Baustoffe, die in verflüssigter Formmittels Pumpen in Gräbenund Kanäleneingebracht werden können.Die Nachteile dieser bekannten flüssigen Verfüllstoffe (Dämmer) bestehen darin, dassder flüssigeVerfüllstoffaus definierten Sanden mit vorgegebener und optimierter Siebliniehergestellt werden muss, relativ langsam erhärtet (bis zu mehreren Tagen)und nach seiner Erhärtungeine Festigkeit aufweist, die so hoch ist, dass es bei bestimmtenBelastungssituationen und Verlegebedingungen (z.B. bei unzureichender Überdeckung und/oderunzureichender Verfüllung)zu nachträglichen,zum Teil zeitlich verzögertenBeschädigungen anden verlegten Rohrleitungen durch unkontrollierte Last- und Schwingungseintragungenvon der belasteten Oberflächeher kommt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn infolge der hohenFestigkeit die Schwingungen des Straßenverkehrs in den Straßenunterbauso eingeleitet werden, dass sie die Rohrleitungszone weitgehendungedämpfterreichen. Dies erfolgt z.B., wenn die einaxiale Druckfestigkeitdes verfestigten Bodenaushubs nach seiner Erhärtung eine Druckfestigkeitvon ≥ 0,7N/mm2 aufweist und der Umgebungsboden einerBodenklasse 3 entspricht.
    [0006] Einweiterer Nachteil der bekannten Systeme flüssiger Verfüllstoffe besteht darin, dasssie bei bestimmten Umgebungsbedingungen (z.B. zu hohe Konzentrationenan wasserlöslichenSalzen, hohe Gehalte huminer Bestandteile im Bodenaushub etc.) sehrlangsam (z.B. Erhärtungsgradnach mehreren Tagen < 10%) bis nicht erhärtenund bei verzögerter Erhärtung ihreEndfestigkeit oft nicht dem avisierten und benötigten Wert entspricht. Einwesentlicher Nachteil der bekannten flüssigen Verfüllstoffe ist die sehr geringeAushärtegeschwindig keitund der Umstand, dass die Erhärtungaufgrund mehrerer, stochastisch wirkender Einflussgrößen nichtdeterminiert innerhalb technologisch vorgegebener Zeitintervalleerfolgt. Dies verhindert sinnvolle und wirtschaftliche Einbautechnologienmehrerer Leitungen übereinanderin einem vertretbaren Zeitraum mit diesen bisher bekannten Baustoffen,da die Wartezeiten bis zu einer ausreichenden Verfestigung zu unwirtschaftlichenBaustillstandszeiten führenwürden.
    [0007] Bekanntsind auch flüssigeVerfüllmaterialien aufder Basis von Sanden mit definierten Sieblinien und Bentonitzusätzen (sogenannte „Bodenmörtel"), die zwar unmittelbarnach dem Verfüllenunter Aushärtungdie geforderte Endfestigkeit erreichen. Aufgrund chemischer Wechselwirkungendes tonhaltigen Boden-Mörtelsmit den angrenzenden Stoffen oder den mit dem Sand in das Boden-Mörtelgemisch zugegebenenSand- und Grundwasserinhaltsstoffen kommt es jedoch regelmäßig zu technologischen Störungen desBaufortschrittes als Folge der verzögerten bzw. unplanmäßig ablaufendenAushärtung.
    [0008] Ausder DE 197 17 763C1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Verfüllmassenaus zerkleinertem Beton, Mauerwerk, Mörtel, Dachziegeln oder Gemischendaraus bekannt, die auf Korngrößen < 40 mm zerkleinertwerden, wobei der zerkleinerte Beton, das Mauerwerk, der Mörtel, dieDachziegel oder die Gemische daraus mit 10 bis 50 Masse% Wasser,mit 0,5 bis 5 Masse% Ton-Soda-Gemischund mit 1 bis 10 Masse% Zement oder hydraulischem Kalk vermischt werden.Die so geschaffene Verfüllmasseist fürdie Gründung,Hinterfüllungoder Überschüttung von Bauwerken,Leitungs- oder Kabelschächten,für Auffüllungen,für Straßen undWege sowie fürdie Einbettung von Rohrleitungen, Kanälen und Kabeln geeignet, wennes nicht zu den o.g. Behinderungen des Aushärtungsprozesses auf Grund derverwendeten Bentonit- (Ton-)basis kommt. Nachteile dieser Lösungsind, dass die bereits genannten chemischen Wechselwirkungen denAbbindeprozess negativ beeinflussen können und auch nur eine relativschmale Bandbreite von Sanden und Kiesen für die Herstellung Verwendungfinden kann. So schließtdiese Lösungdie Verwendung von Aushubmassen aus. Ferner sind diese Lösungen temperaturempfindlichund neigen ebenfalls zum starken Wasserabsondern.
    [0009] Ausder DE 198 51 256C2 ist ein Verfahren zum Verfestigen von insbesondere schadstoffhaltigen,staubförmigenbis grobkörnigen,nicht hydraulischen Anfallstoffen, Erdstoffen, Lockergestein oder recyceltemBaumaterialien bekannt, bei dem zunächst eine wässrige Suspension aus 50 bis100 g Tonmehl je 1 Liter Wasser durch intensives Mischen hergestelltwird. Nachfolgend werden die Anfallstoffe, Erdstoffe oder das recycelteBaumaterial mit der vorbereiteten wässrigen Suspension vermischt.Daran schließtsich ein Aushärtenund Verfestigen der Mischung an, wobei der Mischung 10 bis 40 Masse% Tonmehl-Suspensionund 1 bis 10 Masse% anorganisches Bindemittel zugegeben werden.Bevorzugt wird als Tonmehl aktivierter Bentonit eingesetzt. Als anorganischeshydraulisches Bindemittel wird vorzugsweise Zement und/oder Flugascheverwendet. Zur Steuerung des Aushärtevorganges werden dem Gemischvorteilhaft Anfallstoff-Tonmehl-Bindemittel als Abbindebeschleunigerbzw. -verzögererzugegeben.
    [0010] Nachteiledieser Lösungsind der schwer kontrollierbare Abbindeprozess und dessen nicht kontrollierbareNacherhärtungsowie der Umstand, dass auch hier neben der oft sehr langsamen bismitunter gar nicht erfolgenden Verfestigung der Flüssigmasseauch nur eine relativ schmale Bandbreite von Sanden und Kiesen für die HerstellungVerwendung finden kann. Auch hier erfolgt die zeitweise Verflüssigungauf der Basis der Zugabe aktivierter Bentonite und von Zement alsBindemittel. Auf Grund chemischer Wechselwirkungen mit den angrenzendenBodenbereichen oder mit dem im Boden enthaltenen Boden- oder Grundwasserweisen diese Gemische zeitweise Störungen während des Aushärtens auf. Schluffige,lehmige und tonige Bödenkönnenmit dieser Methode auf der Basis von Bentoniten nicht in einer technischbrauchbaren Form verflüssigtwerden. Damit ist diese Methode nicht geeignet, alle vorkommendenAushubmassen in einer wirtschaftlichen und technisch machbaren Formzeitweise zu verflüssigen undals Material fürdie Grabenverfüllungmit den Anforderungen an die Rohrlagerung und Umhüllung zur Verfügung zustellen.
    [0011] Bekanntsind ebenfalls Methoden zur zeitweisen Bodenverflüssigung,die auf der Zugabe von Zementsuspensionen basieren. Derartige Gemische habendie Eigenschaft, nachzuerhärten,so dass ein nachträglicherZugang zu derart verlegten Leitungen oft stark erschwert ist undauch die Schwingungs- und Lastübertragungin solcherart verfestigten Bereichen ungedämpft erfolgt und damit zu Schäden bis Zerstörungen führen kann.
    [0012] Insbesondereexistiert bisher keine Methode der zeitweisen Verflüssigung,die eine Verarbeitung schluffiger oder sehr tonhaltiger Böden in flüssiger Formermöglicht.So kommt es beim Einsatz bekannter Komponenten regelmäßig beieiner Verflüssigung zustarken Schwindformen, wenn der verwendete Bodenaushub schluffigeund/oder tonhaltige Bestandteile aufweist. Darunter leidet die Dauerfestigkeitdes verarbeiteten Materials. Derartige Böden müssen daher bisher entwederausgetauscht werden oder man kalkt sie auf und macht sie so mechanisch verdichtungsfähig. DerNachteil dieser Methode besteht jedoch in der oft sehr starken undvor allem unkontrollierten und ungleichmäßigen Nacherhärtung derartigeraufgekalkter Bödeninfolge chemischer Reaktionen des Kalks mit den in jedem Boden enthaltenenMineralien.
    [0013] Aufgabeder Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Standes der Technikzu eliminieren und ein Trockengemisch zu schaffen, dass die kostengünstige Herstellungeines zeitweise verflüssigten Bau-und Verfüllstoffermöglicht,wobei dessen Eigenschaften gezielt veränderbar sind. Insbesondere solleine definierte Einstellung der End- und Dauerfestigkeit und einegenaue Steuerung des Aushärteverhaltens über derZeit bei insgesamt kurzen technologischen Abbindezeiten ermöglicht werden.
    [0014] Derunter Verwendung des Trockengemisches hergestellte Bau- und Verfüllstoffsoll mechanische Eigenschaften aufweisen, die mit denen des umgebendenBodens übereinstimmenoder ihnen im wesentlichen entsprechen. Insbesondere soll das Dämpfungsverhaltendes unter Verwendung des Trockengemisches hergestellten Bau- undVerfüllstoffes mitdem des umgebenden Bodens übereinstimmen oderim weitestgehend angenähertsein.
    [0015] Dieim verwendeten Bodenaushub enthaltenen Bodeninhaltsstoffe und/oderdas aufgenommene Grund- und Oberflächenwasser sollen dabei keinen Einflussauf die mechanischen Eigenschaften des erhärteten Baustoffs sowie aufden Erhärtungsverlauf unddie Abbindegeschwindigkeit haben. Daneben sollen die verwendetenKomponenten des Baustoffes keine zusätzliche ökologische Belastung des Bodensund des Grundwassers zur Folge haben.
    [0016] Erfindungsgemäß wird dieAufgabe gelöst durchein Trockengemisch mit den Merkmalen des Hauptanspruches. Ein Verfahrenzur Herstellung des Trockengemisches und ein Verfahren zu seinemEinsatz sind Gegenstand der rückbezogenenUnteransprüche.Vorzugsweise Weiterbildungen des Trockengemisches sind Gegenstandder jeweils rückbezogenenUnteransprüche.
    [0017] Dasinnovative Trockengemisch besteht im wesentlichen aus Bodenaushub,wie Erdstoffen mit und ohne mineralische Gesteinskörnungenund ähnlichgearteten anorganisch-mineralischen Anfallstoffen, die z.B. beimAushub von Rohrleitungstrassen vor Ort anfallen.
    [0018] Nebendem Bodenaushub besteht das Trockengemisch aus mindestens einemwasserbindenden Mittel und einem wasserretendierenden Mittel aufBasis von Bentonit.
    [0019] ImSinne einer Definition wird nachfolgend unter einem wasserbindendenMittel ein Stoff oder Stoffgemisch verstanden, dass eine dauerhaftfeste Bindung (z.B. durch Hydratation) mit dem Anmachwasser eingeht.
    [0020] ImSinne einer Definition wird nachfolgend unter einem wasserretendierendenMittel ein Stoff oder Stoffgemisch verstanden, dass ein dauerhaftes Zurückhaltendes Anmachwassers oder des aus der Umgebung des eingebrachten Verfüllbaustoffesaufgenommenen Wassers aufgrund der kristallinen Bindung in einemdefinierten Temperaturbereich ermöglicht.
    [0021] DieBestandteile des Trockengemisches werden unter hohem Energieeintragmechanisch aufbereitet, wobei die Komponenten des Gemisches durchdie Reibungsenergie zwischen den Partikeln des Trockengemischeseine Aktivierung erfahren.
    [0022] Nachfolgendwird das Trockengemisch unter Zugabe von Wasser fließfähig eingestelltund gemischt. Daran anschließenderfolgt der Verbau des viskosen Gemisches. Der aus dem innovativenTrockengemisch hergestellte Baustoff verfestigt selbstständig, dasheißtohne äußere Einwirkungenwie Druck, Temperatur oder Zugabe weiterer Reaktionspartner. DieVerfestigung des so hergestellten Baustoffes erfolgt je nach Einstellungin einem frei einstellbaren Zeitraum von wenigen Minuten bis zumehreren Stunden.
    [0023] Einwesentlicher Vorteil des aus dem innovativen Trockengemisch hergestelltenBaustoffes besteht darin, dass er nach seiner Verfestigung in der Lageist, üblichemechanische Belastungen aufzunehmen. Andererseits ist der aus demTrockengemisch hergestellte Baustoff nach seiner Verfestigung miteinfachen mechanischen Mitteln, z.B. einem Spaten oder einer Schaufelbearbeitbar. So könnenbei Inspektions- oder Instandsetzungsarbeiten Rohrleitungen, dievon dem innovativen Baustoff umhüllt sind,leicht freigelegt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dassbei der Verfestigung des aus dem Trockengemisch hergestellten Baustoffesweder nennenswerte Schwingungen oder Setzungen auftreten, so dasskeine ungewollten Hohlräumeoder Rissen entstehen. Dadurch lässtsich der aus dem Trockengemisch hergestellte Baustoff vorteilhaftfür dieEinbettung und Umhüllungvon Rohrleitungen, schmalen Gräbenund Kanäleneinsetzen.
    [0024] Alswasserretendierendes Mittel im Sinne dieser Anmeldung wird Bentoninoder ein Gemisch aus Bentoniten verwendet. Vorteilhaft wird gereinigtesund aufgeschlossenes Bentonit eingesetzt. Dadurch können dietechnologischen Reaktionszeiten und das Retentionsverhalten desaus dem Trockengemisch hergestellten Baustoffes gut eingestelltwerden.
    [0025] Ineiner weiteren, vorteilhaften Ausbildung wird natürliches,ungereinigtes, jedoch mechanisch aktiviertes Bentonit eingesetzt.Durch die Verwendung von natürlichemBentonit könnendie Herstellungskosten reduziert werden.
    [0026] Ineiner weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird Bentoniteingesetzt, das natürlicheVersteinerungen enthält. Überraschendzeigte sich, dass bei Einsatz von aufgeschlossenen Versteinerungenim Bentonit nach der Zugabe des Anmachwassers eine besonders gleichmäßige Verteilungder Baustoffkomponenten im verflüssigtenBoden realisiert werden kann.
    [0027] Ineiner weiteren, vorzugsweisen Ausbildung wird als Bentonit ein Natrium-Bentonit eingesetzt. Dadurchkann gezielt eine größere Mengevon Wasser dauerhaft im Baustoff fixiert werden. Dadurch lässt sichdie endgültigeFestigkeit und Viskositätdes aus dem Trockengemisch hergestellten Baustoffes definiert steuern.
    [0028] Alswasserbindendes Mittel im Sinne dieser Anmeldung werden vorzugsweiseZement, Kalk, Gips oder Gemische der vorstehend genannten Stoffeeingesetzt. Dadurch kann die Reaktionszeit in Abhängigkeitvon den jeweiligen Verbaubedingungen gezielt gesteuert werden. Zugleichist damit eine Beeinflussung der Herstellungskosten möglich.
    [0029] ImGegensatz zu bekannten Betonwerkstoffen ist der Anteil der zugesetztenwasserbindenden Mittel wie Zement, Kalk oder Gips signifikant reduziert.Dadurch wird auch verhindert, dass es zu einer Erhärtung oder „Versprödung" des ausgebrachten Baustoffesnach seiner Verfestigung kommt. Das ist Voraussetzung dafür, dassder aus dem innovativen Trockengemisch hergestellte Baustoff zueinem späterenZeitpunkt leicht mit einfachen, insbesondere mechanischen Mittelngelockert und bearbeitet werden kann.
    [0030] DieBestandteile des Trockengemisches (Bodenaushub, wasserbindendesMittel, wasserretendierendes Mittel) werden unter hohem Eintragvon Energie, insbesondere kinetischre Energie, gemischt. Durch diedaraus resultierende intensive Reibung werden insbesondere die Bentonitpartikelmechanisch zerkleinert und aktiviert.
    [0031] Nachdem intensiven Mischungsprozess der beteiligten Komponenten desTrockengemisches wird dem energetisch angereicherten Gemisch mit bekanntenVerfahren Anmachwasser zugesetzt. Nach einem nochmaligen Mischungsprozesserfolgt das Ausbringen des in dieser Phase verflüssigten Baustoffes mit bekanntenMitteln.
    [0032] Überraschendzeigte sich, dass es bei der Verwendung des neuartigen Trockengemischesnicht zu technologischen Störungendes Prozessablaufes kam, wie sie bei der Verwendung von reinem Bentonitals Bestandteil bekannter verflüssigterBaustoffe auftritt. Insbesondere konnte durch die Trockenmischungund mechanische Aktivierung der Komponenten des Trockengemischesund das erst nachfolgende Benetzen mit Anmachwasser ein Verklumpen vonBentonitpartikeln gezielt verhindert werden.
    [0033] Durchdie Verwendung des innovativen Trockengemisches ist es zudem möglich, aufdie Verwendung sonst üblicherschnell plastifizierender Katalysatoren zu verzichten.
    [0034] Einweiterer Vorteil der Verwendung des innovativen Trockengemischesbesteht daneben in dem Verzicht auf Zellulose als wasserretendierendemMittel. Dadurch könnendie Herstellungskosten des Bau- und Verfüllstoffes signifikant reduziertwerden.
    [0035] Einweiterer Vorteil besteht darin, dass der auf der Grundlage des Trockengemischeshergestellte, innovative Baustoff kostengünstig zur Herstellung wasserundurchlässiger Schichtenfür Hochwasserschutzbautenund zur Sicherung bestehender Deichbauten verwendet werden kann.
    [0036] Einbesonderer Vorteil besteht in der Möglichkeit, sandige bis schluffigeund tonige, also beliebige Erdstoffe aus dem unmittelbaren Bodenaushub zuverwenden.
    [0037] Alswasserbindende, anorganisch-mineralische Mittel werden vorteilhaftZement, Kalk, Gips und/oder natürlicheund künstlichePuzzolane eingesetzt. Neben den bekannten, guten Festigkeitseigenschaftenzeichnen sich diese Stoffe durch vergleichsweise geringe Beschaffungskostenaus. Ebenso führt dieVerwendung dieser Stoffe zu keiner zusätzlichen Belastung des ökologischenSystems durch den Verzicht auf nicht oder nur schwer abbaubare Komponenten.
    [0038] Derquantitative Anteil des zugesetzten wasserretendierenden Bentonitsund dessen Zusammensetzung und Qualität beeinflussen unmittelbar dasWasserrückhaltevermögen desaus dem Trockengemisch hergestellten Baustoffes. Dadurch wird einehomogene Verteilung des Zugabewassers im Bodengemisch ermöglicht.Der Baustoff bleibt somit währenddes Aushärtensgleichmäßig fließfähig ohne dersonst üblichenNeigung zur Wasserabsonderung („Bluten"). Ferner ist dadurch ein homogenesund steuerbares Abbindeverhalten gewährleistet.
    [0039] Das überschüssige, zumErreichen der Fließfähigkeitund zur Selbstverdichtung zugegebene Anmachwasser wird größtenteilsabsorptiv temporärdurch das wasserretendierende Mittel und später teilweise kristallin durchdas wasserbindende Mittel gebunden. Der organische Stoff bewirktzudem eine Änderungder Oberflächenspannungdes Wassers, wodurch eine Verbesserung der Fließfähigkeit erfolgt, die Reibungskräfte desWassers groß genug werden, umdie Erdanziehungskraft zu überwinden undes so zu keiner natürlichenEntmischung mehr kommt.
    [0040] Aufgrundder vorteilhaften Wirkungen des wasserretendierenden Mittels werdennur geringe Mengen wasserbindender, anorganisch-mineralischer Mittel,wie z.B. Kalk (EN 459/DIN 106), Zement nach EN 196 oder Tonerde-Zementeals festigkeitsbildende Komponenten benötigt. Die wasserbindenden Mittelermöglichenzudem eine gezielte Einstellung des pH-Wertes des verflüssigtenBaustoffes. Die Kombination der wasserbindenden Mittel bewirkt aucheinen Abbau der Oberflächenspannungdes Wassers und in der Folge einen Abbau der Fließfähigkeitund eine kontrollierte Einleitung des Erhärtungsvorganges. Dieser Vorgangist abgeschlossen mit Erreichen der gewünschten, einstellbaren Dauerfestigkeit. Über dieArt und Menge der jeweils verwendeten wasserbindenden Mittels inKombination mit dem wasserretendierenden Mittel wird die Abbindegeschwindigkeitund die erreichbare Endfestigkeit determiniert.
    [0041] DieZugabemengen der vorgehend genannten wasserbindenden Mittel liegenbeispielhaft zwischen 1 kg/m3 bis 40 kg/m3 herzustellenden, verflüssigten Baustoffes, wobei dieindividuelle Beschaffenheit und die Zusammensetzung des Bodens eineentsprechende Bedeutung besitzen.
    [0042] Mitdem innovativen Trockengemisch besteht die Möglichkeit der Verarbeitungaller bekannten Erdstoffe, Böden,Sande, Kiese, Tone und Recyclingmaterialien mit einem Gemisch beijeweiliger Änderungder Zugabemenge.
    [0043] DieEinstellung der wichtigsten Eigenschaften des erhärteten Baustoffes,wie z.B. EV2-Wert, einaxiale Druckfestigkeit,Biege- und Zugfestigkeit oder das Schwingungsdämpfungsverhalten des erhärteten Baustoffserfolgt durch die gezielte Kombination der wasserbindenden und wasserretendierendenMittel und die Veränderungder Mengenverhältnisseder Gemischkomponenten.
    [0044] Danebensind weitere, relevante Eigenschaften des Baustoffes, wie die Wasserdurchlässigkeit, derpH-Wert, die Wärmedämmung, dieAbrasionsfestig keit gegen Wasserüberfluss,seine Dichte, die Färbungusw. direkt beeinflussbar.
    [0045] Einweiterer Vorteil des unter Verwendung des Trockengemisches hergestelltenBaustoffes besteht in den guten Dämpfungseigenschaften, die mit denennatürlicherBöden vergleichbarsind. Dadurch wird die Lebensdauer der darin verlegten Medienleitungensignifikant erhöht.Zudem wird die Zugänglichkeitder in dem innovativen Baustoff verlegten Medien erleichtert, dadie Viskositätund Dichte des Baustoffes Schachtungsarbeiten mit einfachen mechanischenMitteln ermöglicht.
    [0046] Ineiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens einerKomponente des Trockengemisches ein Pigmentierungsmittel zugesetzt.Dadurch die Einfärbungdes daraus hergestellten Baustoffes kann z.B. die Lage von Rohrenoder Kabeln optisch leichter erkannt werden, die in dem Baustoff eingebettetsind.
    [0047] DieErfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele dargelegt unddurch Zeichnungen nähererläutert.
    [0048] Eszeigen:
    [0049] 1:Einen innerstädtischenGraben fürdie Verlegung von mehreren im wesentlichen vertikal fluchtend verlegtenMedienleitungen in einer Schnittdarstellung,
    [0050] 2:In einer stark schematisierten Darstellung den Querschnitt einesDammes zum Hochwasserschutz mit einer Deicherhöhung (Dammkrone aus erfindungsgemäßem Baustoff)und einer Deichabdichtung unter Wasser mit Leckwehrtechnik.
    [0051] In 1 sindmehrere Medienleitungen M (Ver- und Entsorgungsleitungen), leichtversetzt übereinanderin einem schmalen Rohrgraben verlegt, dargestellt. Der Gehweg Gkann leitungsfrei gehalten und als späterer Montage- und Arbeitsbereich für den seitlicherfolgenden Zugriff auf die verlegten Medienleitungen genutzt werdenkann.
    [0052] DerVerbau der zu verlegenden Rohrleitungen geschieht wie folgt: Derunter Verwendung des Trockengemisches hergestellte, flüssig eingestellteBau- und Verfüllstoff kannsowohl in einem Transportbetonwerk, einer anderen externen Mischeinrichtungals auch auf der Baustelle hergestellt werden. Dabei kann dieseHerstellung sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich wieim dargestellten Beispiel erfolgen.
    [0053] Imdargestellten Beispiel wurde der Aushub beprobt und an Hand derAnalysewerte die bodenindividuelle Zusammensetzung der wasserretendierendenund wasserbindenden Mittel bestimmt. Die Ergebnisse werden dem jeweiligenMischwerk zur Verfügunggestellt. Dort werden die Gemischkomponenten intensiv trocken vermischt.
    [0054] Nachfolgendwird das Trockengemisch in ein Mischfahrzeug umgeschlagen und Anmachwasser zugesetzt.Unter weiterem Mischen wird der flüssig eingestellte Baustoffzum Einbauort transportiert. Dort wurden bereits Punktauflager ausmanuell verfestigtem Erdstoff oder mit spezifischen systemeigenenHilfsmitteln hergestellt und die erforderlichen Rohre verlegt.
    [0055] Derangelieferte und hoch viskose, fließfähig eingestellte Baustoff wirdfür dieLagestabilisierung punktuell auf die verlegten Rohre aufgebrachtund bindet in der hoch viskosen Form schnell ab. Er wird ebenfallszum Herstellen der höherenSperren benutzt, die den Verfüllbereichvom Verlegebereich trennen und somit technologisch entkoppeln. Damit werdenWartezeiten vermieden und der Arbeitsprozess beschleunigt. Der dannfür dieGrabenverfüllung benötigte Baustoffwird dünnflüssig eingebrachtund fülltso alle vorhandenen Räumealso auch den Zwickelbereich des Rohrauflagers. Die Verfüllhöhe wir durchden Laser fixiert, der zur Verlegung der nächstfolgenden Rohrleitung deren Höhenlagebestimmen hilft. Bei Erreichen der Sohlhöhe der nächsten Leitung wird der Verfüllvorgangabgebrochen.
    [0056] Umdie Technologie der Rohrverlegung flexibel gestalten zu können undkeine großenStraßenbereichelängereZeit aufreißenzu müssen,kann der innovative Baustoff schnell abbindend eingestellt werden.So gelingt es, bereits nach relativ kurzer Zeit von z.B. 2 Stunden, über demgerade verfülltenBereich die nächsteLeitung zu verlegen. Der verfüllte Grabenbereichist im vorliegenden Fall durch Verbau gesichert. Der Verbau wirdim noch flüssigenZustand des Baustoffes gezogen. Dadurch können auch in den Grabenrandbereichenkeine Hohlräumeentstehen. Der Bagger kann auf Grund der schmalen und verbautenGräbenmeist überdem jeweiligen Graben operieren und so alle nötigen Arbeitsgänge wieSetzen des Verbaus, Verlegen der Rohre und Ziehen des Verbaus durchführen.
    [0057] 2 zeigtin einer stark schematisierten Darstellung den Querschnitt einesDammes zum Hochwasserschutz. Durch den Auftrag des unter Verwendungdes innovativen Trockengemisches hergestellten Baustoffes kann innerhalbkürzesterFristen eine Erhöhungder Dammkrone 1 vorgenommen werden. Auf die durchweichendeDammfläche 3 kannzusätzlicheine Schicht des Baustoffes aufgetragenen werden. Diese Anwendungendienen insbesondere dem aktiven Schutz von Siedlungsräumen voreindringendem Hochwasser zum Zeitpunkt akuter Hochwassergefahr.
    [0058] DerKern der Dammkrone aus dem innovativen Baustoff ist sofort wasserundurchlässig und sperrend.Die Aufschüttungaus wasserundurchlässigemBaustoff wirkt als geschlossene Masse und ist in sich verbundenund homogen. GroßeMassen an Baustoff könnensehr schnell mit fast überallvorhandener Technik (z.B. Betonmischer und Betonpumpen) an jedenbeliebigen Ort gebracht und eingebaut werden. Die schnelle HerstellunggroßerMassen von Baustoff ist überdie fast überallvorhandenen Anlagen möglich(z.B. Betonmischanlagen etc.) möglich. Derinnovative Baustoff ermöglichteine leichte und schnelle Entfernung der Materials nach erfolgterNutzung.
    [0059] DerBaustoff ist ein deutlich preiswerteres Material (einschließlich desEinbaus vor Ort) als die derzeitige Methode des Verbaus mit Sandsäcken. Alleindie Kosten der noch ungefülltenSandsäckesind höher,als die Kosten des Baustoffes mit Transport und Einbau vor Ort,wobei die Sandsäckeerst noch an den Füllorttransportiert und dort meist händisch anden Bedarfsort gebracht werden müssen.Der innovative Baustoff kann unter Wassereinfluss problemfrei erhärten undist wetterunabhängigeinsetzbar.
    B mitBaustoff verfüllterGraben (schraffiert) F Fahrspuren G Gehweg M Medienleitungen 1 Dammkrone 2 Deichverstärkung 3 Deichabdichtungunter Wasser mit Leckwehrtechnik (statt Sandsäcken)
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Trockengemisch zur Herstellung eines selbstverfestigendenVerfüllbaustoffes,bestehend aus Bodenaushub, mindestens einem wasserbindendenMittel und einem wasserretendierenden Mittel auf Basis vonBentonit oder einem anderen mineralischen Stoff.
    [2] Trockengemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das wasserretendierende Mittel gereinigtes Bentonit ist.
    [3] Trockengemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das wasserretendierende Mittel natürliches, ungereinigtes Bentonitist.
    [4] Trockengemisch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Bentonit Versteinerungen enthält.
    [5] Trockengemisch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Bentonit ein Natrium-Bentonit ist.
    [6] Trockengemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das wasserbindende Mittel Zement, Kalk, Gips oder ein Gemischdaraus ist.
    [7] Trockengemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das wasserbindende Mittel ein natürliches oder künstlichesPuzzolane ist.
    [8] Trockengemisch nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass als wasserbindende Mittel eine Gemisch ausZementen nach EN 196 und/oder Tonerdezementen und/oder gelöschter odergebrannter Kalk ist.
    [9] Trockengemisch nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass mindestens eine Komponente des Gemisches Pigmentierungsmittelenthält.
    [10] Verfahren zur Herstellung eines Trockengemisches,dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile des Trockengemischesunter Zufuhr kinetischer Energie gemischt, partiell zerkleinertund mechanisch so aufbereitet werden, dass das wasserretendierendeMittel des Gemisches durch die Reibungsenergie zwischen den Partikelndes Trockengemisches eine Aktivierung erfährt.
    [11] Verwendung eines Trockengemisches nach einem dervorstehenden Ansprüchefür dieHerstellung eines flüssigeinstellbaren Baustoffes zur Sicherung von Hochwasserschutzanlagen,insbesondere Dämmenund Deichen und deren Bestandteilen.
    [12] Verwendung eines Trockengemisches nach einem dervorstehenden Ansprüchefür dieHerstellung eines flüssigeinstellbaren Baustoffes zur Einbettung und Verfüllung von Rohrleitungen, Kanälen undKabeln.
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    同族专利:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    PCT/DE2005/000890| WO2005108325A1|2004-05-07|2005-05-06|Trockengemisch|
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