AT509403A1 - Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten - Google Patents

Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten Download PDF

Info

Publication number
AT509403A1
AT509403A1 AT0006710A AT672010A AT509403A1 AT 509403 A1 AT509403 A1 AT 509403A1 AT 0006710 A AT0006710 A AT 0006710A AT 672010 A AT672010 A AT 672010A AT 509403 A1 AT509403 A1 AT 509403A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
material according
filling material
amount
backfill
mixed
Prior art date
Application number
AT0006710A
Other languages
English (en)
Other versions
AT509403B1 (de
Original Assignee
Brunner Karl Heinz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brunner Karl Heinz filed Critical Brunner Karl Heinz
Priority to ATA67/2010A priority Critical patent/AT509403B1/de
Publication of AT509403A1 publication Critical patent/AT509403A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT509403B1 publication Critical patent/AT509403B1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C04B30/02—Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00103—Self-compacting mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00663—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filling material for cavities or the like
    • C04B2111/00706—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filling material for cavities or the like around pipelines or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Fließfähiger Verfüllwerkstoff für Künetten, enthaltend zumindest eine natürliche Gesteinskörnung und/oder rezyklierte Gesteinskörnung und/oder rezyklierte Hochbau-Restmassen und Wasser, zu dem ein Fließmittel und/oder ein Stabilisierungsmittel und/oder ein Mittel zur Herabsetzung des Reibungswiderstands beigemischt ist bzw. sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen fließfähigen Verfüllwerkstoff für Künetten, enthaltend zumindest eine natürliche Gesteinskömung und/oder rezyklierte Gesteinskörnung und/oder rezyklierte Hochbau-Restmassen und Wasser.
Fernwärmerohrleitungen werden grundsätzlich in städtischen Ballungsräumen in entsprechenden Künetten bzw. Rohrgräben verlegt. Fließfähige Verfüllwerkstoffe sind Werkstoffe, die bei der Wiederverfüllung von beispielsweise neu hergestellten Rohrleitungsgräben des Femwärmevertriebes zur Wiederbefüllung eingesetzt werden. Derartige Verfüllwerkstoffe werden in eigenen ortsfesten Mischanlagen beispielsweise hauptsächlich aus den Ausgangsstoffen • Wasser • Natürliche Gesteinskömungen, z.B. Sand / Feinsand oder rezyklierte Gesteinskörnungen, z.B. zerkleinerter Alt-Beton oder rezyklierte Hochbau-Restmassen, z.B. Ziegelsplitt oder zerkleinerter Alt-Verputz hergestellt (siehe [1] Pkt. 1 Anwendungsbereich).
Fließfähige Verfüllwerkstoffe sind in [1] hauptsächlich nach ihren Anforderungen im Gebrauchszustand definiert, diese Anforderungen sind • Frostbeständigkeit bzw. Frostsicherheit (siehe [2]) • Reibung (ohne Angabe von Parametern bzw. Regelwerk) • Tragfähigkeit, z.B. ermittelt mit dynamischem Lastplattenversuch (siehe [3]) • Wiederaufgrabbarkeit, ausgedrückt durch die Druckfestigkeit • nach 28 Tagen von 0,6-1,0 N/mm2 (siehe [4]) • Absetzverhalten (siehe [4]) • Umweltverträglichkeit (siehe [5] / Tabelle 3)
Die eigentlichen baustellenrelevanten Eigenschaften, wie Stabilität der Mischung und Fließfähigkeit mit den unterschiedlichen Anforderungen an die Gegebenheiten vor -1 - • · • 4 • · * * • α · • ··· · 4 4 • Φ Φ
Ort sind dabei nicht berücksichtigt, obwohl sie in verfahrenstechnischer Hinsicht von großer Bedeutung sind.
Oie Fließfähigkeit als einziger rheologischer Parameter wird üblicherweise nur in den Parametern bezüglich der Konsistenz oder Ausbreitmaßklasse ähnlich wie beim Frischbeton, z.B. F45 angegeben (siehe [6]). Dies ist aufgrund der Mannigfaltigkeit des Anwendungsspektrums von Verfüllwerkstoffen bzw. Verfüllmaterialien nicht ausreichend.
Unter der Stabilität eines Verfüllwerkstoffes ist sein Widerstand gegen Entmischungen beim eigentlichen Verfüllen eines Rohrleitungsgrabens zu verstehen. VerfüIIWerkstoffe bzw. Verfüllmaterialien werden in ortsfesten Mischanlagen, das sind in der Regel Transportbetonmischanlagen, hergestellt und in Fahrmischern zur Einbaustelle bzw. zum Verfüllort gebracht. Vor Ort werden diese Verfüllmaterialien direkt aus dem Fahrmischer in den Rohrleitungsgraben entleert.
Da naturgemäß Rohrleitungsgräben unterschiedliche Tiefen bis zu ca. 6m aufweisen können, treten dabei hohe Fallhöhen auf. Somit ist es leicht einzusehen, dass insbesondere beim Aufprall des Verfüllmaterials auf die Rohrleitung selbst sich immer Entmischungen einstellen. Somit können die Anforderungen im Gebrauchszustand nach [1] nicht mehr erfüllt werden.
Als weitere wichtige Eigenschaft eines Verfüllwerkstoffes ist der Reibungswiderstand gegenüber Rohrverfonmungen anzusehen, die bei Temperaturbeanspruchung auftreten und zu einer Beschädigung der Wärmedämmschicht des Rohres führen können, wenn der Verfüllwerkstoff der Ausdehnungsbewegung einen zu hohen Widerstand entgegensetzt.
Beim Einbau, d.h. Verfüllen des Rohrgrabens, sind somit die Fließfähigkeit, Stabilität ( = Widerstand gegen Entmischen) und der geringe Reibungskoeffizient die vorrangigen Eigenschaften. Zusätzlich ist bei Aufgrabungen von Rohrgräben - -2- • «* · * · * ♦ · · · • · * · · · *·· φ · »· ·♦ ♦· ·* ·· · · · • · ♦ · · · · ·· ·· « bedingt durch äußere Umstände z.B. Umbauten, Gebrechen - ein leichtes Entfernen des Verfüllwerkstoffes zusätzlich erforderlich. Dies bedeutet, dass derartige Verfüllwerkstoffe hinsichtlich ihrer Druckfestigkeit maximal als stichfest zu betrachten sind; mit anderen Worten diese Verfüllwerkstoffe müssen mit einfachen Gerätschaften z.B. Krampen, Schaufel auch lange nach dem Einbau manuell lösbar sein.
Verfüllwerkstoffe bzw. Verfüllmaterialien für Fernwärmerohrleitungen müssen im eingebauten Zustand - eben dem Gebrauchszustand - auf Grund der mannigfaltigen ständig variierenden Anforderungen in werkstoffspezifischer Hinsicht ständig rasch und kostengünstig den entsprechenden Situationen anpassbar sein. Die erforderlichen Eigenschaften des Verfüllwerkstoffes werden im Regelfall durch die Rohrleitung selbst und zusätzlich durch die Verarbeitung vor Ort bestimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verfüllwerkstoff anzugeben, dessen Eigenschaften innerhalb bestimmter Bereiche anpassbar sind.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Stabilität von fließfähigen Verfüllwerkstoffen der eingangs genannten Art zu erhöhen, um den Effekt der Entmischung bei Verfüllwerkstoffen zu minimieren bzw. überhaupt gänzlich zu vermeiden.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Fließfähigkeit eines fließfähigen Verfüllwerkstoffes steuerbar zu machen und diese mit dem Widerstand gegen Entmischung abstimmbar zu gestalten.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verfüllwerkstoff mit einem geringen Reibungskoeffizienten anzugeben.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs genannten Verfüllwerkstoff dadurch erreicht, dass zusätzlich ein Fließmittei und/oder ein Stabilisierungsmittei und/oder ein Mittel zur Herabsetzung des Reibungswiderstands beigemischt ist bzw. sind. -3- • · ·ι ·· » * « · • · · · · ···# · · ♦ · • * * · ι ····· ♦ ♦ · ·· · · * · · * ·
Der vorliegend erfindungsgemäße Verfüllwerkstoff kann in konventionellen Transportbetonmischanlagen heigestellt werden. Durch die Zugabe von einfachen Zusatzstoffen und Zusatzmitteln ist er auf alle genannten Anforderungen von Rohrleitungen im Femwärmebetrieb baukastenähnlich adaptierbar.
Die für das erfindungsgemäße Verfüllmaterial zum Einsatz gelangende Gesteinskörnung kann z.B. aus doiomithältiger Gesteinskörnung und Kalkstabilisat als Komgemisch mit einem Größtkorn von vorzugsweise 1,4,16 oder 32 mm bestehen.
Das Kalkstabilisat ist der Bereich unter 0,125mm der dolomithältigen Gesteinskörnung.
Die erforderliche Festigkeit d.h. lediglich Stichfestigkeit bzw. Wiederaufgrabbarkeit im Gebrauchszustand entsteht dabei durch die hydraulische Reaktion des Kalkstabilisates entsteht. Das verbleibende, für die hydraulisch Reaktion nicht mehr benötigte Restwasser steht zur Erzielung der Fließfähigkeit, Stabilität und/oder Herabsetzung des Reibungswiderstands für das erfindungsgemäß beigemengte Fließmittel und/oder Stabilisierungsmittel und/oder
Reibungswiderstandsherabsetzungsmittel zur Verfügung.
Analog können erfindungsgemäße Verfüllwerkstoffe auf Basis von Recycling-Beton, Ziegelsplitt, Alt-Verputzmasse od. dgl. gebildet werden.
Mit den erfindungsgemäß beigemischten Zugabestoffen können Eigenschaften wie Fließfähigkeit, Stabilität, d.h. Widerstand gegen Entmischen, geringer Reibungskoeffizient zwischen Verfüllmaterial und Rohrmantel durch die Zugabemenge hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die genannten Eigenschaften eingestellt werden. -4- • · • · · • · · • · *
Die Fließfähigkeit wird dabei nicht wie allgemein üblich durch den Wassergehalt inkl. seiner Variation hinsichtlich der Menge allein bewerkstelligt, sondern durch die Zugabe von Fließmitteln auf Basis Naphtalinsulfonat und / oder Polycarboxylatether, welche die Körner der verwendeten Komgemische umhüllen und eine ausgeprägte elektrostatische Ladung erzeugen, welche der Fließfähigkeit förderlich ist.
Die verwendeten Ftießmittel sind von ihrer chemischen Zusammensetzung her für zementgebundene Baustoffe, wie Beton oder Mörtel konzipiert, für die sie auch in in großem Umfang in Verwendung sind. Überraschender Weise zeigen solche Fließmittel in Kombination mit natürlichen oder künstlichen Gesteinskömungen bzw. auch mit Hochbau-Restmassen ähnliche günstige Wirkungen.
Die Stabilität, d.h. der Widerstand gegen Entmischen, insbesondere bei großen Schütthöhen wird durch die Zugabe von Stabilisierungsmitteln wie vorzugsweise dahingehend modifizierte Fließmittel auf Basis Polycarboxylatether und/oder Zusatzstoffe auf Basis Zelluloseether bewerkstelligt.
Insbesondere bei großen Schütthöhen kann die Stabilität durch die Zugabe von Polypropylenfasern, die eine Verflechtung bzw. Verfilzung des Ausgangsgemisches hervorrufen, verbessert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Stabilität, d.h. der Widerstand gegen Entmischen, insbesondere bei großen Schütthöhen durch die Zugabe von Kombinationen bestehend aus modifizierten Fließmitteln auf Basis Polycarboxylatether und/oder Zusatzstoffen auf Basis Zelluloseether und Polypropylenfasem bewerkstelligt werden.
Weiters kann der Reibungswiderstand zwischen Verfüilmaterial und Rohrmantel vermindert werden, indem zum Verfüllwerkstoff Polypropylenfasern zugegeben werden, an denen sich das genannte freie Restwasser an der Oberfläche, der in der Trennschicht Verfüllmaterial-Rohrmantel befindlichen Fasern derart anlagert, sodass ein geringerer Reibungswiderstand die unmittelbare Folge ist. -5- • #· · · « « · t · * • * ♦ · · · ··* * · «· • t ♦ * · f · m * ·· ·
Eine andere Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass der Reibungswiderständ zwischen Verfüllmaterial und Rohrmantel vermindert wird, indem zum Verfüllwerkstoff Tonmehl zugegeben wird, das wiederum mit dem vorhin genannten freien Restwasser einen kollodialen Film um die Gesteinskörnung mit Größtkorn > 0,25 bildet und so wieder an der Trennschicht Verfüllmaterial-Rohrmantel den Reibungswiderstand vermindert.
Es kann der Reibungswiderstand zwischen Verfüllmaterial und Rohrmantel aber auch derart vermindert werden, indem Tonmehl und Polypropylenfasern gemeinsam beigefügt werden. Die genannten Materialien wirken je nach Beigabe sowohl als Stabilisierungsmittel als auch als Reibungswiderstandsherabsetzungsmittel.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung können die Polypropylenfasem zur gleichzeitigen Erzielung der Reibungsarmut und Stabilität, nicht wie beispielsweise bei der Betonherstellung üblich hündisch, sondern dem Verfüllwerkstoff während des Mischvorganges als pumpbares Wasser-Fasergemisch beigegeben werden.
Fig. 1 zeigt schematisch die Wirkungsweise der PP-Fa$ern und des Tonmehles beim erfindungsgemäßen Verfüllwerkstoff.
Polypropylenfasern erzeugen ein Faserfilz zwischen den Gesteinskörnem > 0,25mm, wodurch die Stabilität des Wasser-Kalkstabilisates erreicht wird. PP-Fasern binden das von der hydraulischen Bindung herrührende Kalkstabilisat-Wasser noch vorhandene Restwasser an ihrer Oberfläche. Der Gleitwiderstand wird durch die an der Rohroberfläche anliegenden PP-Fasem reduziert
Tonmehl bildet mit dem von der hydraulischen Bindung herrührende Kalkstabilisat-Wasser noch vorhandenen Restwasser einen Tonmehlfilm. Dieser Tonmehlfilm bildet -6- • · • · • · • · I • ··· · • * • ♦· bei den an der Rohroberfläche anliegenden Gesteinskörnern den entsprechenden Gleitfilm
Mit dem erfindungsgemäßen Verfüllwerkstoff sind die genannten wechselnden Anforderungen technisch einfach und kostengünstig erfüllbar. Der Grundwerkstoff oder Ausgangsmaterial bzw.Basis-Verfüllwerkstoff entspricht erfindungsgemäß der Tabelle 1. In allen Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere in den nachfolgend angegebenen können anstelle der natürlichen Gesteinskörnung und des Kalkstabilisats oder in Kombination damit auch künstliche Gesteinskörnungen und/oder Körnungen aus Hochbau-Altmassen Mischungsbestandteile sein.
Tabelle 1 Bestandteile des Basis-Verfüllwerkstoff
Mischungsanteile Normal fliessfähig Stark fliessfähig Extrem fliessfähig Konsistenz nach [6] F45-F52 F59 F66 Kalkstabilisat und natürliche Gesteinskörnung 2115 2090 2050 Wasser <190kg/m3 190-200kg/m3 >200kg/m3 Fließmittel auf Basis Naphtalin basis Fließmittel auf Basis Polycarboxylatether
Als Kornzusammensetzung werden erfindungsgemäß und vorzugsweise folgende Kornzusammensetzungen gern. Tabellen 2- bevorzugt.
Tabelle 2
Korngrösse bis 1mm 0,063 0,125 0,25 0,50 1,00 2,00 -7- • * · · · #·· I « »· • * » · * f * · · * » • t ♦ * · · · « » · »
Max. Siebdurchgang M% 10 20 45 82 100 100 Min.Siebdurchgang M% 2 5 18 53 90 100
Tabelle 3
Korngrösse bis 4mm 0,063 0,125 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00 Max. Siebdurchgang M% 8 15 30 48 65 75 90 100 Min.Siebdurchgang M% 3 5 15 25 30 50 75 90
Tabelle 4
Korngrösse bis 16mm 0,063 0,125 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00 16 32 Max. Siebdurchgang M% 8 15 25 40 55 65 80 90 100 100 Min. Srebdurchgang M% 3 5 12 30 30 45 55 70 90 100
Tabelle 5
Korngrösse bis 32mm 0,063 0,125 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00 16 32 Max. Siebdurchgang M% 8 15 20 40 53 60 75 80 90 100 Min.Siebdurchgang M% 3 5 10 30 30 45 55 60 80 90
Mit den in der Tabelle 1 spezifizierten Mischungsanteilen ist die entsprechende Fließfähigkeit für den Einsatz auf der Baustelle gewährleistet. Dies sind eigentlich Mischungsparameter die allgemein bekannt sind. Mit dem Kalkstabilisat werden bei Wasserzugabe bestimmte hydraulische Erhärtungsvorgänge in Gang gesetzt, die die erforderliche geringe Endfestigkeit - als Stichfestigkeit bezeichnet - im Gebrauchszustand bewerkstelligen.
Die eigentliche Erfindung beruht aber auf der gleichzeitigen Erzielung bestimmter Eigenschaften wie -8-
• Fließfähigkeit und Stabilität • Geringer Reibungskoeffizient • Tragfähigkeit nach [1] • Druckfestigkeit nach [1], manuell jederzeit mit einfachem Werkzeug lösbar nur durch die Variation von Zugabekomponenten. Diese erfindungsgemäßen Eigenschaften werden im Folgenden beschrieben.
Unter Stabilität wird die Eigenschaft verstanden, dass sich der Verfüllwerkstoff beim Verfüllvorgang des Rohrgrabens nicht entmischt. Der erfindungsgemäße Verfüllwerkstoff wird grundsätzlich mittels eines Fahrmischers zur Einbaustelle transportiert und direkt in den Rohrgraben entleert. Rohrgräben weisen naturgemäß unterschiedliche Tiefen auf und damit sind bei instabilen Verfüllwerkstoffen Entmischungen der Regelfall.
Die Stabilitätseigenschaften werden durch die Zugabe von speziellen Stabilisierern erzielt. Durch ihre Verwendung erfolgt eine quasi Verdickung - d.h. kollodiale Bindung - der Feinanteile.
Das Kalkstabilisat, vorzugsweise ein aus natürlichem Vorkommen aufbereiteter Dolomitfeinsand, bindet nur eine bestimmte Wassermenge in Abhängigkeit von den petrographischen Gegebenheiten im Zuge seiner hydraulischem Erhärtung. Eine immer verbleibende Restwassermenge steht dem nachfolgend erfindungsgemäß genutzten Bindungseffekt der Polypropylenfasem (PP-Fasern) zur Verfügung, ln ähnlicher Weise steht die Restwassermenge bei rezyklierter Gesteinskörnung und/oder Körnungen aus Hochbau-Altmassen zur Verfügung. PP-Fasern, vorzugsweise mit einem Durchmesser von 15-20 Mikron und einer Länge von vorzugsweise 1-10 mm, binden auf Grund ihrer Oberflächenstruktur Wasser bzw. Feuchtigkeit an ihrer Oberfläche und bilden einen Gleitfilm. Dadurch wird der Reibungsbeiwert des erfindungsgemäßen Verfüllwerkstoffes durch Zugabemenge -9- von PP-Fasern entsprechend gesteuert. Zusätzlich bewirken derartige Faser durch ihre Flechtwirkung bzw. „Verfilzung“ im Gefüge des Verfüllwerkstoffes wiederum eine entsprechende steuerbare Stabilität durch den dabei erzielten Zusammenhalt des Gemisches. Derselbe erfindungsgemäße Effekt einer hochextremen Reibungsarmut bzw. Gleitfähigkeit wird durch die Zugabe von Tonmehl mit den Eigenschaften gern. Tabelle 4 ebenfalls bewirkt bzw. noch verstärkt. Das Tonmehl nimmt ebenso die angesprochene Restwassermenge auf und bildet um die Gesteinskömer > 0,25 einen zusätzlichen Gleitfilm (siehe Fig.1).
Zum Basis-Verfüllwerkstoff werden die entsprechenden Adaptierungen bzw. Eigenschaften durch die jeweiligen Zugabevarianten bewerkstelligt. Die nachfolgende Tabelle 3 zeigt erfindungsgemäße Zusammensetzungen:
Tabelle 6
Eigenschaften Erfindungsgemäße Zugabestoffe Stablisiererauf Basis Polyethylenoxid Polypropylen(PP) Fasern Tonmehl Stabil < 0,5kg/m3 Hochstabil >0,5kg/m3 Extrem stabil >0,3kg/m3 < 30kg/m3 Reibungsarm Mind.1,0kg/m3 Extr. Reibungsarm >2,0kg/m3 Mind.30kg/m3
Die PP Fasern werden erfindungsgemäß derart zugegeben, sodass vorerst ein pulpenähnliches Faser - Wasser Gemisch hergestellt wird, welches über eine Pumpe bzw. mittels Gefäß mit Zeitschalter dem Basisverfüllwerkstoff zugegeben wird.
Tabelle 7 Hauptbestandteile des Tonmehles (Anteile in M% / siehe z.B. [11])
Tonmehl auf Basis S1O2 AI2O3 Fe2Ü3 CaO mit Max. 62 25 9 2 Min. 50 15 4 0 Kaolinit Max. 53 42 3 3 Min. 37 27 0,5 0 Für relativ schmale und tiefe Leitungsgräben inkl. 2-3 Rohrstränge an der Sohle ggf. in mehreren Lagen wird erfindungsgemäß das Verfüllmaterial gern. Tabelle 8 vorzugsweise verwendet. Dieser Typus weist folgende kombinierte Eigenschaften: • Extreme Fließfähigkeit umhüllt daher mehrere Rohrstränge, auch mit unterschiedlichem Durchmesser • Extreme Stabilität optimiert für hohe Schütthöhen • Reibungsarm optimiert für ständig wechselnde Temperaturen
Tab. 8
Kg/m3
Mischungsanteile
Kalkstabilisat 0/1 (trocken) 800 Sand 0/4 (trocken) 1290 200 Basis
Wasser
Stabilisierer auf Basis Polyethylenoxyd
Fließmittel auf Naphtalinbasis PP Fasern Tonmehl
Mit diesem Gemisch sind folgende Parameter erzielbar: -11 -
Konsistenz / Fließfähigkeit Stabilität *)
Stabilität **)
Druckfestigkeit
Reibbeiwert Verfüllmaterial / Rohrmantel F59 5-20 Nmm bei 100 Umin'1 FW 30 d.s. < 30 l/m3 nach 15 Minuten 0,8-1,0N/mm2 T = 0,04N/mm2 *) Scherwiderstand nach [12] bzw. [13] nach Herschel-Bulkley **) Maximale Fittratwassermenge (Auspressversuch) nach [14] Für breite Leitungsgräben mit geringer Tiefe ist folgende Verfüllmaterial gern. Tabelle 9 bevorzugt einzusetzen, in diesem Anwendungsfall richtet sich das Hauptaugenmerk auf den geringen aber optimierten Reibungskoeffizient. Stabilität und Fließfähigkeit sind daher eher als zweitrangig anzusehen
Tab. 9
Mischungsanteile Kg/m3 Dolomitbrechsand-Splittgemisch 0/16 mit integriertem Kalkstabilisat 2090 Wasser 215 Fließmittel auf Basis POE -12- • «* « * · · « φ φ φ • · · · · · ··· φ φ φφ • * · ♦ · φ · · · « ·
Mit diesem Gemisch sind folgende Parameter erzielbar:
Konsistenz / Fließfähigkeit F52
Druckfestigkeit 0,8-1,0N/mm2
Reibbeiwert Verfüllmaterial / Rohrmantel T < 0,035N/mm2
Wird eine extreme Fließfähigkeit und gleichzeitig hohe Frühfestigkeiten zur Erzielung von raschen Verkehrsfreigaben so ist mit Kalkstabilisat und Stabilisierer auf PE-Basis dies vorrangig erzielbar.
Tab. 10
Kg/m3 42Ö 560 1050
Mischungsanteile Kalkstabilisat 0/1 Dolomitbrechsand 0/4 Dolomitbrechsand-Splittgemisch 0/32
Mit diesem Gemisch sind folgende Parameter erzielbar: -13- • · • ·*« ·
Konsistenz / Fließfähigkeit F66
Druckfestigkeit 1,0N/mm2 Für extrem stabile Anwendungen für grossvolumigen Künetten / Gräben das sind beispielsweise entsprechende Kreuzungen und Abzweigungen und bei Rohrdurchmessern > 700mm werden Verfüllwerkstoffe nach Tabelle 11 eingesetzt.
Tab. 11
Kg/m3 42Ö 1600
Mischungsanteile
Kalkstabilisat 0/1 Dolomitbrechsand-Splittgemisch 0/32
Wasser
Stabilisierer auf Polyethylenbasis
Mit diesem Gemisch sind folgende Parameter erzielbar:
Konsistenz / Fließfähigkeit F52
Druckfestigkeit 0,5-0,8 N/mm2
Stabilität FW 20 d.s. < 20 l/m3 nach 15 Minuten
Zur Stabilität siehe Fussnote zur Tabelle 8 -14-
Wird nur eine extreme Fließfähigkeit benötigt so wird ein Verfüllwerkstoff nach Tabelle 12 verwendet.
Tabelle 12
Mischungsanteile Kg/m3 Kalkstabilisat 0/1 Dolomitbrechsand-Splitt- 420 gemisch 0/16 1620 Wasser iaaillra Fließmittel auf Basis Naphtalinsutfonat
Mit diesem Gemisch sind folgende Parameter erzielbar: F73 0,5 N/mm2
Konsistenz / Fließfähigkeit Druckfestigkeit • • • 9 • • • · _ • • 9 • • Ψ *·♦ 1 9 9 * • • 9 • • 9 9 9 9 • t
Technische Regelwerke. Literatur [1] 0NR 23131
Verfüllungen mit stabilisierten, fließfähigen Verfüllmaterialien (SVM)
Kriterienkatalog für stabilisierte Verfüllmaterialien [2] ON 3132
Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische für Ingenieur- und Straßenbau / Regeln zur Umsetzung der ON EN 13242 [3] Techn. Prüfvorschrift / TP BF-Stb Teil B 8.3 AG Erd- und Grundbau Dynamischer Lastplatten versuch [4] ΟΝ B 3303 Betonprüfung [5] österr. Baustoff Recyclingverband Richtlinie für Recycling Baustoffe [6] ΟΝ B4710-1 Beton Teil 1 [7] Österr. Baustoff Recyciingverband Recyclingbaustoffe für Leitungsgräben / 2001 [8] Österr. Baustoff Recyclingverband
Richtlinie für fließfähiges, selbstverdichtendes KQnettenfüilmaterial / 2007 [9] Kiesselbach,G.:
Verfüllung von Künetten mit stabilisiertem Verfüllmaterial Forschungsauftrag des Magistrats der Stadt / Wien MA 22-Umweltschutz ZI. E23.01/ber01/We/w Dez. 2001 [10] Stein, R, Brauer,A.
Eine interessante Alternative bi UmweltBau Heft 1 i 2005 -16- • · t ·· « · I · · t • · · · · « **i · I »« • · t I * · «Φ · # « • · I · · t · · 4 | * · [11] Schlabach, Ch.:
Auflösungsexperimente von Kaolinit, Montmorillonit, lllit, Serizit und Talk in Batch- und Durchfluss-Reaktoren
Dissertation an der Naturwissenschaft!. Fakultät der Georg-August Universität Göttingen / 2000 [12] Tattersall,G.H. Banfill, P.F.G.:
The Rheology of fresh concrete Pitman Books Limited / London 1983 [13] Bohnemann, C. Brameshuber, W.:
Influence of the Rheologica! Properties on the Fresh Concrete Pressure FH Regensburg / Bericht zur Rheologie Tagung 2009 [14] Merkblatt des Osterr. Vereines für Beton- und Bautechnik „Weiche Betone" - Kapitel 6 / 2009 -17-

Claims (11)

  1. • · • * · ♦ · · ♦ » i • t · »* • « • « »· ·· ·· + * ·· ·♦ ♦ ♦ · • *·· * ♦ · e · • · · e ♦ · e* ♦ # • * m • ** » » · • · · PATENTANSPRÜCHE 1. Fließfähiger Verfüllwerkstoff für Künetten, enthaltend zumindest eine natürliche Gesteinskörnung und/oder rezyklierte Gesteinskörnung und/oder rezyklierte Hochbau-Restmassen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Fließmittel und/oder ein Stabilisierungsmittel und/oder ein Mittel zur Herabsetzung des Reibungswiderstands beigemischt ist bzw. sind.
  2. 2. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fließmittel Naphtalinsulfonat oder Polycarboxylatether umfasst.
  3. 3. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Naphtalinsulfonat in einer Menge von 1,0 bis 3,5 kg/m3 beigemischt ist.
  4. 4. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Polycarboxylatether in einer Menge von 0,5 bis 2,5 kg/ m3 beigemischt ist.
  5. 5. Verfüllwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungsmittel Polyethylenoxid enthält.
  6. 6. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Polyethylenoxid in einer Menge von 0,2 bis 1,0 kg/ m3 beigemischt ist.
  7. 7. Verfüllwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungsmittel und / oder das Reibungswiderstandsherabsetzungsmittel Polypropylenfasern umfasst. -19- • * « * » » · • Φ·ι |
  8. 8. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polypropylenfasern einen Durchmesser von 15 bis 20 Mikron und eine Länge von 1 bis 10mm aufweisen.
  9. 9. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Polypropylenfasem in einer Menge von 0,3 kg/m3 bis 5,0 kg/ m3 beigemischt sind.
  10. 10. Verfüllwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungsmittel und/oder das Reibungswiderstandsherabsetzungsmittel Tonmehl umfasst.
  11. 11. Verfüllwerkstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Tonmehl in einer Menge von 10 bis 40 kg/ m3 beigemischt ist. Wien, am 2 0. Jan. 2010 BRUNNER Karl Heinz
    -20-
ATA67/2010A 2010-01-20 2010-01-20 Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten AT509403B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA67/2010A AT509403B1 (de) 2010-01-20 2010-01-20 Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA67/2010A AT509403B1 (de) 2010-01-20 2010-01-20 Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT509403A1 true AT509403A1 (de) 2011-08-15
AT509403B1 AT509403B1 (de) 2012-07-15

Family

ID=44352365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA67/2010A AT509403B1 (de) 2010-01-20 2010-01-20 Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT509403B1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3050860A1 (de) * 2015-01-29 2016-08-03 Universität Kassel Erdleitungs-bettungsmaterial und erdleitungsbereich
CN115354539A (zh) * 2022-06-27 2022-11-18 山东高速舜通路桥工程有限公司 一种路基石渣填筑施工的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10213396B4 (de) * 2002-03-26 2008-03-06 Schwerter, Reinhard, Prof. Dr.-Ing.habil Mörtel und Verfahren zur verdichtungslosen Verfüllung von Leitungsgräben, Kanälen und Hohlräumen im Erdbau, Straßenbau und Grundbau
DE20315770U1 (de) * 2003-01-21 2004-02-19 Logic-Logistic Consult Ingenieurgesellschaft Mbh Baustoff
DE102005056568C5 (de) * 2005-11-25 2018-12-20 Forschungsinstitut für Flüssigboden GmbH privatwirtschaftliches Unternehmen Verfahren zur Herstellung eines selbstverfestigenden Verfüllbaustoffes und dessen Verwendungen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3050860A1 (de) * 2015-01-29 2016-08-03 Universität Kassel Erdleitungs-bettungsmaterial und erdleitungsbereich
CN115354539A (zh) * 2022-06-27 2022-11-18 山东高速舜通路桥工程有限公司 一种路基石渣填筑施工的方法

Also Published As

Publication number Publication date
AT509403B1 (de) 2012-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nuruddin et al. Workability and compressive strength of ductile self compacting concrete (DSCC) with various cement replacement materials
Punitha et al. Experimental investigation of concrete incorporating HDPE plastic waste and metakaolin
EP2074074B1 (de) Verfahren zur herstellung eines lufthärtenden porenbetons aus bindemittelhaltigen gemischen
EP0857166B1 (de) Pumpfähiger leichtmauermörtel der klasse lm 21
Bamigboye et al. Economic exploitation of gravel in place of granite in concrete production
WO2018091015A1 (de) Verfahren zum herstellen einer hydraulisch abbindenden baustoffsuspension, zusammensetzung für eine hydraulisch abbindende baustoffsuspension und bauteil hergestellt mit einer hydraulisch abbindenden baustoffsuspension
EP3696153A1 (de) Zementmischung zur bildung eines ultrahochfesten leichtbetons
DE102010034874B4 (de) Mineralische Bindemittelzusammensetzung und diese enthaltende bauchemische Produkte
DE102006038743A1 (de) Verwendung einer Feststoff-Zusammensetzung zur Herstellung eines Fliesenklebers
AT509403B1 (de) Fliessfähiger verfüllwerkstoff für künetten
DE19501100C2 (de) Spritzbetonbindemittelmischung
DE19848248C2 (de) Dünnwandiges Bauteil aus hydraulisch erhärtetem Zementsteinmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE102005056785B4 (de) Verwendung einer Mörtelmischung als Ringspaltmörtel im unterirdischen Tunnelbau oder Felstunnelbau
DE10141864B4 (de) Verwendung einer Schnellzement-Bindemittelmischung für einen schnellerhärtenden strukturviskosen Beton, insbesondere für Verkehrsflächen
EP2028170B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton
DE102017120798A1 (de) Mörtel und Beton auf Basis von einkomponentigen Geopolymeren für den Kanalbau und die Kanalsanierung
DE102010011713B4 (de) Selbstverdichtender Beton, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
AT524128B1 (de) Leichtbetonmischung
AT516171B1 (de) Hoch- oder Ultrahochleistungsbeton aus Zement und Gesteinskörnung
DE102011002115B4 (de) Estrichzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung einer Estrichzusammensetzung
DE102010061818B3 (de) Selbstverdichtende Betone, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung der selbstverdichtenden Betone zur Herstellung einer Betonschicht
EP2364960A1 (de) Brandschutzzusammensetzung
EP2664597A2 (de) Bindemittelmischung und Trockenmörtelzusammensetzung
Kanade et al. Study of effectiveness of range of polypropylene fibers in self compacting concrete
AT514510B1 (de) Künettenfüllmaterial

Legal Events

Date Code Title Description
PC Change of the owner

Owner name: MARCUS BRUNNER, AT

Effective date: 20190301

MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20220120