AT514510A1 - Künettenfüllmaterial - Google Patents

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Abstract

Künettenfüllmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden 3 Komponenten enthält: - einen Beschleuniger, auf Alkali- oder Erdalkalisalzbasis, bevorzugt Calciumcarbonat und/oder Calciumnitrat, - ein Tensid, bevorzugt Laurylsulfat und - ein Fließmittel, bevorzugt ein Polycarboxylatether.

Description

Künettenfüllmaterial
Die Erfindung betrifft ein Künettenfüllmaterial, sowie eine mehrkomponentigeMischung als flüssiger Zusatz für ein Künettenfüllmaterial, insbesondere für einfließfähiges, selbstverdichtendes Künettenfüllmaterial.
Eine „Künette“ ist eine grabenförmige offene Ausschachtungsform, die vor allem imTiefbau und Wasserbau, insbesondere zur Verlegung von Rohren, Verwendungfindet. Nach dem Einbau der Leitungen wird die Künette durch Einbringen vonFüllmaterial wieder geschlossen. Als ein derartiges Künettenfüllmaterial findet einefließfähige Mischung aus mehren Bestandteilen Verwendung: dem Zuschlag, demBindemittel und einem Zusatz („Zusatzmittel“) zur Einstellung bestimmterEigenschaften des Füllmaterials.
Als Zuschlag können Stoffe aus natürlichen Gesteinskörnungen, recycliertenGesteinskörnungen, sowie künstliche Gesteinskörnungen (z.B: Schlacke, Ziegelsplitt,Aschen) verwendet werden.
Als Bindemittel können vorzugsweise verschiedene Zemente sowie hydraulische undnicht hydraulische Bindemittel (z.B: Hütten- oder Schlackensande, Aschen,Kalksteinmehle) verwendet werden. Es können auch flüssige Biopolymere alsBindemittelersatz verwendet werden. Der Hütten- oder Schlackensand entsteht durchGranulation von flüssiger Hochofenschlacke mit Wasser und/oder Luft. Er ist einfeinkörniges (< 5 mm), glasiges Nebenprodukt der Roheisenherstellung im Hochofen.2005 wurden in Deutschland ca. 5,7 Mio. t Hüttensand hergestellt. Hüttensandbesteht aus ca. 30-45 % CaO, 30-45 % Si02, 5-15 % A1203, 4-17 % MgO, 0,5-1 % S und Spuren anderer Elemente. Die Zusammensetzung variiert in Abhängigkeit vonden Einsatzstoffen des Hochofens (Möller). Seine Reindichte beträgt etwa 2,9 g/cm3.Hüttensandkörner können sehr dicht, aber auch sehr porös sein. Im Vergleich zumineralischen Stoffen sind sie häufig relativ schwer mahlbar.
Aus der WO 2007/096686 Al (EP 1 986 970 A0) ist ein hydrauliches Bindemittel ausBasis von Flugasche Typ F bekannt. Dieses Bindemittel verleiht dem Beton einebeträchtliche Festigkeit zu einem frühen Zeitpunkt (bei Raumtemperatur).
Als Zusatzmittel können sowohl Fließmittel, Verflüssiger, Luftporenbildner,Stabilisierer und beschleunigende und frühfestigkeitsbildende Zusatzmittel verwendet werden.
Aus der WO 2009/024829 Al (EP 2 178 806 AO) ist ein Beton-Baumaterial bekannt,welches aktivierte Flugasche enthält.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein neuartigesKünettenfüllmaterial, sowie einen mehrkomponentigen Zusatz für einKünettenfüllmaterial zur Verfügung zu stellen, der dem Künettenfüllmaterial eineReihe von vorteilhaften Eigenschaften verleiht.
Die erfindungsgemäße mehrkomponentige Mischung als flüssiger Zusatz für einKünettenfüllmaterial ist dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Komponentenenthält: ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz als Beschleuniger, ein Tensid, ein Fließmittel, und
Wasser.
Ein Beschleuniger ist ein Stoff, der einen beschleunigenden Einfluss auf die C2S-und C3S- Hydratation besitzt. Dazu eignen sich Alkali- oder Erdalkalisalze,bevorzugt Natriumchlorid, Calciumcarbonat, Calciumchlorid, Natriumthiocyanat,Calziumnitrat, Natriumcarbonat und Calciumformiat, insbesondere Calciumcarbonat,Calciumchlorid und/oder Calciumnitrat.
Tenside weisen eine luftporenbildende Wirkung auf: Schaum und Luftblasen werdenin der wässrigen Lösung durch bevorzugte Adsorption an Oberflächen und Reduktionder Oberflächenspannung des Wassers stabilisiert. Erfindungsgemäß wird bevorzugtein Laurylsulfat eingesetzt.
Fließmittel verbessern bei gleichem Wasser-Zement-Wert die Verarbeitbarkeit desBetons oder vermindern bei gleicher Verarbeitbarkeit den Wasseranspruch und damitden Wasser-Zement-Wert, was zu einer Erhöhung der Druckfestigkeit und derDichtigkeit führt. Eine Kombination der beiden Varianten ist auch möglich.Erfindungsgemäß kommen bevorzugt Polycarboxylateter, Polyacrylate, Naphtalin-und Melaminsulfonate sowie Ligninsulfonate zum Einsatz.
Erfindungsgemäß wird als Fließmittel ein Polycarboxylatether bevorzugt eingesetzt.
Als Wasser kann sowohl Frischwasser, Recyclingwasser, Oberflächenwasser,Grundwasser und sonstige Restwasser verwendet werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mischung istdadurch gekennzeichnet, daß der Beschleuniger Calciumcarbonat und/oder Calciumnitrat ist, daß das Tensid Laurylsulfat ist, und daß das Fließmittel ein Polycarboxylatether ist.
Die erfindungsgemäße Mischung enthält bevorzugt den Beschleuniger zwischen 20und 30 Masse-%, das Tensid zwischen 1 und 20 Masse-% und das Fließmittelzwischen 10 und 30% Masse-%, wobei der Rest auf 100 Masse-% aus Wasserbesteht.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Mischung alsZusatz für ein Künettenfüllmaertial, sowie ein Künettenfüllmaterial, das dadurchgekennzeichnet ist, daß es eine erfindungsgemäße Mischung enthält.
Das erfindungsgemäße, flüssige Zusatzmittel reduziert einerseits die notwendigeMenge an Zugabewasser in der Mischung, bei gleichzeitiger stabilisierender Wirkungdurch Einführung von künstlichen Luftporen. So können z.B. Luftporen in einerMenge von 8 bis 25% in der Mischung vorhanden sein.
Weiters führt es zu einer beschleunigenden Frühfestigkeitsentwicklung des Betonsinnerhalb der ersten 24 Stunden durch Aktivierung der Silikatphasenbildung derBindemittel, ohne die 28-Tage-Festigkeit zu erhöhen.
Durch die Einführung von künstlichen Luftporen in die Mischung wird auch dieFrostsicherheit des Produktes erhöht, und es wird ein Entmischen derMischungsbestandteile im fließfähigen Zustand verhindert.
Mit der erfindungsgemäßen Mischung kann zielsicher eine 24 Stundenfestigkeit desdynamischen Lastplattenwertes von Evd >15 MN/m2 in der Verfüllzone und Evd >20 MN/m2 in der Instandsetzungszone erreicht werden. Nach 28 Tagen beträgt dieTragfähigkeit Evd > 90 MN/m2.
Die erfindungsgemäße Mischung bewirkt, dass die Endfestigkeiten nach 28 Tagenkeinesfalls gesteigert bzw. beeinflusst wird, wodurch eine leichteWiederaufgrabbarkeit gewährleistet wird. Die Endfestigkeit nach 28 Tagen beträgtmaximal 1,0 N/mm2 (einaxiale Druckfestigkeit).
Die erfindungsgemäße mehrkomponentige Mischung eignet sich ganz besonders zurHerstellung eines fließfähigen, selbstverdichtenden Künettenfüllmaterials zurVerfüllung von Hohlräumen und Rohrgräben.
Mit dem folgenden Beispiel wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindungnoch näher beschrieben.
Beispiel Für die nachfolgende Rezeptur für ein Künettenfüllmaterial wurde eineerfindungsgemäße mehrkomponentige Mischung eingesetzt, welche folgendeZusammensetzung aufwies:
Pro m3 Künettenfüllmaterial werden 3 kg der erfindungsgemäßen Mischungeingesetzt.
Beispielshaft werden nachfolgend die Bestandteile für 1 m3 Künettenfüllmaterialangegeben: • Hydraulisches Bindemittel (vorzugsweise Zement oderHüttensandbindemittel) in einer Menge von 1 bis 80 kg/m3; • Hydraulisch wirksame Zussatzstoffe (vorzugsweise gemahlene Schlacke oderFlugasche) in einer Menge von 1 bis 80 kg/m3; • Natürliche, recyclierte oder künstliche Gesteinskörnung 0 bis 63mm 1.400 bis2.900 kg/m3 • Die erfindungsgemäße mehrkomponentige Mischung in einer Menge von 0,2bis 10 kg/m3 • Wasser: 110 bis 295 Liter/m3.
Der Luftporengehalt in der fertig gemischten Mischung beträgt 5 bis 25%.Beispielrezeptur für lm3 Künettenfüllmaterial: • Hydraulisches Bindemittel Zement CEM II/A 42,5 N 40 kg/m3 • hydraulische wirksamer Zusatzstoff gemahlene Schlacke 10 kg/m3 • natürliche Gesteinskörnung Kiesgrube Sierning 0 bis 32 mm 1.940 kg/m3 • die erfindungsgemäße mehrkomponentige Mischung 4,3 kg/m3 • Wasser 203 Liter/m3
Mischzeit im Zwangsmischer 90 Sekunden
Luftporengehalt nach Mischung 15%

Claims (10)

  1. Patentansprüche: 1. Mehrkomponentige Mischung als flüssiger Zusatz für einKünettenfüllmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung die folgenden Komponenten enthält: ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz als Beschleuniger, ein Tensid, ein Fließmittel, und Wasser.
  2. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung denBeschleuniger zwischen 20 und 30 Masse-%, das Tensid zwischen 1 und 20 Masse-%und das Fließmittel zwischen 10 und 30% Masse-% enthält, wobei der Rest auf 100Masse-% aus Wasser besteht.
  3. 3. Mischung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß derBeschleuniger ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumchlorid,Calciumchlorid, Calciumcarbonat, Natriumthiocyanat, Calziumnitrat,Natriumkarbonat und Calciumformiat.
  4. 4. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der BeschleunigerCalciumcarbonat, Calciumchlorid und/oder Calciumnitrat ist.
  5. 5. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dasTensid Laurylsulfat ist.
  6. 6. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dasFließmittel ein Polycarboxylatether, ein Polyacrylat, ein Naphtalinsulfonat, ein Melaminsulfonate oder ein Ligninsulfonat ist.
  7. 7. Mischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließmittel einPolycarboxylatether ist.
  8. 8. Mischung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß der Beschleuniger Calciumcarbonat und/oder Calciumnitrat ist,daß das Tensid Laurylsulfat ist, und daß das Fließmittel ein Polycarboxylatether ist.
  9. 9. Verwendung einer Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Zusatz fürein Künettenfüllmaterial.
  10. 10. Künettenfüllmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mischung nacheinem der Ansprüche 1 bis 8 enthält.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2574781A1 (fr) * 1984-12-13 1986-06-20 Oxydro Sa Composition d'un mortier d'injection pour etancher les tuyaux en mortier de ciment
WO1997019032A1 (en) * 1995-11-17 1997-05-29 W. R. Grace & Co.-Conn. Multipurpose admixture for hydraulic cement composition
US20030127026A1 (en) * 2001-11-05 2003-07-10 James Edward Anderson High early-strength cementitious composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VEREIN DEUTSCHER ZEMENTWERKE e.V. (Hrsg.). Zement-Taschenbuch 2008, 51. Ausgabe. Düsseldorf: Verlag Bau+Technik GmbH, 2008. *

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