DE1209482C2 - Verfahren zur Herstellung eines bituminoesen Gemisches fuer Bauzwecke, insbesondere fuer die Wasserbautechnik - Google Patents

Description

Direkt im Wasser zu errichtende Bauwerke, wie Deiche, Dämme, Molen, Unterbauten u.dgl., sind gewöhnlich starken Einwirkungen entweder durch Wellengang oder durch Strömung unterworfen. Es sind daher Maßnahmen getroffen worden, um solche Bauten so weit als möglich gegen die Einwirkung des Auswaschens durch Wellen zu schützen, indem man sie z.B. mit Basalt- oder Betonblöcken verkleidete. Manchmal ist auch versucht worden, den Ansturm der Wellen zu brechen, indem man die Wasserbauwerke mit einem zusätzlichen, mehr oder weniger kompakten Stapel aus großen Naturfelsen, Betonblöcken oder Betonsteinen umgab, so daß das Wasser sich beruhigt hatte, wenn es das eigentliche hydraulische Bauwerk erreichte. Zu dem letztgenannten Zweck sind insbesondere die sogenannten »Tetrapoden« bekanntgeworden und unter anderem zur Konstraktion von Molen in verhältnismäßig tiefem Wasser verwendet worden (zum Begriff »Tetrapoden« wird auf die deutsche Patentschrift 848 624 hingewiesen).

Es ist jedoch gefunden worden, daß ein kompakter Stapel aus großen Steinen der Einwirkung des Wassers nicht auf die Dauer widerstehen kann. Insbesondere die Saugwirkung der zurücklaufenden Strömung unterspült einen Schutzbau dieser Art, und dieser schützt den hydraulischen Bau seinerseits nicht gegen die zerstörende Wirkung. Dieser Nachteil tritt auch bei einem Stapel aus »Tetrapoden« auf.

Besondere Schwierigkeiten treten dadurch auf, daß bei der Erstellung derartiger Bauwerke, z.B. beim Arbeiten im Meer oder sonstigen offenen Gewässern', keine Verschalformen eingesetzt werden können, wie es unter anderem bei der Erstellung von Kerndichtungen bei Talsperren möglich ist. Bei solchen typischen Trockenbauten hat man Grobsteine an Ort und Stelle mittels sogenannter »Mammutrüttler« in einen in Schalungsformen eingefüllten und noch flüssigen Asphaltfeinbeton eingerüttelt und auf diese Weise eine Dichtungsmasse hergestellt. Derartige Maßnahmen lassen sich jedoch nicht bei direkt im Wasser zu errichtenden Bauten anwenden, insbesondere, wenn große Windstärken und ein entsprechend kräftiger Wellenschlag herrschen. Auch die bekannte Vergieß- oder Ausgußtechnik versagt unter diesen Bedingungen, gemäß welcher in eine Schicht aus Schotter und Packsteinen von der Oberfläche aus Bitumenmörtel vergossen wird.

Überraschenderweise lassen sich die vorstehend erläuterten technischen Probleme lösen, wenn man erfindungsgemäß für die Erstellung von direkt im Wasser zu errichtenden Bauten homogene bituminöse Gemische aus 2 bis 3 Teilen vorgetrockneten Steinen mit einem Durchmesser von 200 bis 600 mm auf 1 Teil vorgetrocknete Steine mit einem Durchmesser von 50 bis 200 mm sowie heißem asphaltischem Betonmörtel (bituminöses Bindemittel und Mineralaggregat), der eine Temperatur von 60 bis 180° C, vorzugsweise von 100 bis 140° C, hat, verwendet.

Es war nicht vorauszusehen, daß Grobgesteine mit Einzelgewichten bis zu 80 kg in einer solchen Einbaumasse sich unter Wasser nicht abtrennen würden und daß das Gemisch unter diesen Bedingungen eine zusammenhängende Masse bleiben würde. Von einschlägigen Fachleuten wurde sogar zunächst die Auffassung vertreten, daß ein solches Gemisch wegen der mangelnden Haftfähigkeit in Gegenwart von Wasser überhaupt nicht für den vorgesehenen Zweck

ao praktisch verwendbar sei.

Im Gegensatz zu dieser Voraussage hat sich jedoch bei der praktischen Erprobung, z. B. bei der Erstellung von Hafenmolen für neue Seehäfen in Holland, gezeigt, daß die erfindungsgemäß'zu verwen~ denden Gemische ohne weitere Vorsichtsmaßnahmen zur Baustelle gebracht und dort ohne den Einsatz von Mammut-Rüttlern und auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen, selbst bei niedrigen Temperaturen bis unter 0° C, eingebaut werden können.

Auf diese Weise lassen sich im Wasser zu errichtende Bauten auch großen Ausmaßes besonders schnell und wirtschaftlich erstellen, wobei eine ausgezeichnete dynamische und statische Haftung erzielt wird.
Das Baumaterial gemäß der Erfindung bildet eine geschlossene kompakte Masse, welche die Kräfte von Wellen und Strömungen absorbiert und welche, da kein Wasser hindurchströmen kann, auch die Saugwirkung derselben ausschaltet. Als grobe Steine eignen sich beispielsweise Geröllsteine, und als Steine mit einem Durchmesser von 50 bis 200 mm können Stücke von Kies eingesetzt werden.

Unter asphaltischem Betonmörtel wird jedes Gemisch aus Bitumen und Mineralaggregat verstanden. Das verwendete Bitumen kann jedes asphaltische Biturnen sein, das im allgemeinen zum Straßenbau verwendet wird. Teer und Pech und Gemische aus Teer und asphaltischem Bitumen können ebenfalls verwendet werden. Asphaltische Bitumina des geblase^- nen Typs sind ebenfalls gut geeignet, wie auch natürliehe Asphalte. Auch Gemische aus Bitumen und schweren Kohlenwasserstoffölen sind brauchbar.

Das Mineralaggregat kann aus Natursteinen oder gebrochenen Steinen mit einem Durchmesser nicht über 50 mm, Sand und/oder Füllstoff bestehen.

Die groben Steine werden vorgetrocknet und können einer Temperaturregelung unterworfen werden, bevor sie mit dem asphaltischen Betonmörtel vereinigt werden, wenn dies für die Festigkeitseigenschaften des Endproduktes im praktischen Anwendungsfall erwünscht ist. So ist es im Winter ratsam, beispielsweise die Temperatur der Steine auf mindestens 10 bis 30° C zu erhöhen. Erforderlichenfalls können die Steine einer Vorbehandlung unterworfen werden; sie können beispielsweise mit einer Schicht aus Bitumen oder einem Grundierüberzug versehen werden. Zu diesem Zweck können sie z. B. nach dem Trocknen in einen Raum geführt werden, in welchem Bitumen oder ein anderes Produkt versprüht wird.

Die groben Steine, welche vorbehandelt sein können oder nicht, können mit dem heißen asphaltischen Betonmörtel in einer Mischtrommel vermischt oder auf andere Weise zu einem zusammenhängenden Ganzen vereinigt werden.

, Das Mengenverhältnis zwischen groben Steinen und asphaltischem Betonmörtel wird gewählt in Abhängigkeit von dem Zweck, für welchen das neue Baumaterial gemäß der Erfindung verwendet werden soll. Grobe Steine und asphaltischer Betonmörtel werden vorzugsweise in solchen Verhältnissen gemischt, daß der Mörtel die leeren Räume, welche zwischen den groben Steinen vorhanden sind, annähernd oder vollständig füllt, wobei die Steine selbst vollständig von einem Bitumenschlamm umhüllt werden. Im allgemeinen kann- angenommen werden, daß ein Stapel aus leichten Geröllsteinen, die bis zu 80 kg wiegen, 40% des Volumens an Hohlräumen enthält.

Das Vortrocknen und Vermischen der Steine mit dem heißen asphaltischen Betonmörtel kann kontinuierlich geschehen. Die so erhaltenen homogenen bituminösen Gemische können auf die verschiedenste Weise eingebaut werden, z.B. mit Hilfe von Kipp-Lastkraftwagen, die das Material anfahren, worauf es beispielsweise mit Hilfe von Greifern: an den Bestimmungsort gebracht wird. Der Transport an die Verwendungsstelle mit Kipp-Prähmen oder Lastkähnen ist ebensogut möglich wie der Transport in Spezialförderkübeln, welche an der gewünschten Stelle durch die Krane direkt entleert werden können.

Die Temperatur, bei welcher das homogene bituminöse Gemisch angewandt wird, ist sehr wichtig. Sie muß so niedrig sein, daß der asphaltische Betonmörtel nicht zwischen den groben Steinen unmittelbar nach dem Aufbringen des Gemisches hindurchfließt. Es ist daher ratsam, das Endprodukt bis zu einem ausreichenden Grad abkühlen zu lassen, bevor es angewandt wird. Es ist gefunden worden, daß man das Produkt mindestens auf eine Temperatur unter 90° C abkühlen lassen muß, wenn ein asphaltisches Bitumen verwendet wird.

Es ist gefunden worden, daß das homogene bituminöse Gemisch auch in solcher Weise angewandt werden kann, daß Struktureinheiten vorfabriziert werden, durch Füllen einer Form mit dem heißen Gemisch. Man kann das Produkt in der Form abkühlen lassen, und nach dem Abkühlen wird ein fester asphaltischer Betonkörper erhalten, welcher die Abmessungen der verwendeten Form hat. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß das Kühlen während des Transportes der gefüllten Form erfolgen kann.

Gewünschtenfalls kann die Masse mechanisch zusammengepreßt werden, nachdem sie in die Form eingebracht worden ist.

Die zu füllende Form ist beispielsweise ein Pyramidenstumpf, dessen Basis durch das kleinere der beiden Rechtecke gebildet wird, d. h. ein Pyramidenstumpf mit nach unten gewendeter Oberseite. Der Kübel ist mit zwei Abschlußdeckeln versehen. Nachdem der Kübel gefüllt worden ist, werden die Deckel geschlossen, und man läßt das Material abkühlen. Dieses Abkühlen kann zweckmäßig erfolgen, während Gußform und Inhalt zu der Baustelle gebracht werden, wo die Struktureinheiten angewandt werden sollen. Die Asphalt-Beton-Struktureinheit kann leicht in ihre Stellung gebracht werden, indem man den Kübel bei nach oben gerichteter Unterseite entleert. Die gebildete strukturelle Einheit gleitet infolge der verwendeten Form leicht aus dem Kübel.

Geeignete Abmessungen für einen Kübel sind: Basis 2 · 2 m; Höhe 1,5 m. Größere Formen können verwendet werden, aber das Kühlen der Einheiten erfordert dann zuviel Zeit.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung von homogenen bituminösen Gemischen aus 2 bis 3 Teilen vorgetrockneten groben Steinen mit einem Durchmesser von 200 bis 600 mm auf 1 Teil vorgetrocknete Steine mit einem Durchmesser von 50 bis 200 mm sowie heißem asphaltischem Betonmörtel (bituminöses Bindemittel und Mineralaggregat), der eine Temperatur von 60 bis 180° C, vorzugsweise von 100 bis 140° C, hat, für die Erstellung von direkt im Wasser zu errichtenden Bauten. '

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch vorher mit Bitumen überzogene grobe Steine enthält.