Bindemittel für Düsenstrahlverfahren

Baumaßnahme
Düsenstrahlverfahren (Hochdruckinjektionen)

Aufgabe
Verpressungen von Zementleimen unter hohem Druck (> 200 bar) werden im Spezialtiefbau/wasserbaulichen Grundbau u.a. eingesetzt:

• als Injektionssohle bei Baugruben im Grundwasser,
• zur Bodenverbesserung bei bestehenden oder zu errichtenden Gebäuden,
• zur Unterfangung von Gebäuden und Bauwerken,
• als Dichtwand im Wasserbau,
• zur Verfestigung des Bodens im Tunnelbau (z.B. Schirminjektion).

HDI-Bindemittel auf mineralischer Basis haben aus Umweltgründen Hart- und Weichgele zurückgedrängt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Baugrundinjektionen werden die Porenräume im Boden beim Düsenstrahlverfahren (HDI) nicht verfüllt, sondern das anstehende Gestein wird gelöst und mit dem Injektionsgut vermischt (Bodenvermörtelung). Deshalb ist die Kornverteilung des Bodens weniger entscheidend für den Erfolg des Düsenstrahlverfahren. Die Bodenart bestimmt allerdings die erreichbaren Druckfestigkeiten von HDI-Körpern.

Mit diesem Verfahren können auch schluffig-tonige Böden verfestigt werden, die nicht mehr injizierbar sind.

Je nach Anwendungsfall sollte der Boden nach der Hochdruckinjektion folgende Eigenschaften aufweisen:

• ausreichende Festigkeit,
• hohe Frühfestigkeit (bei Unterfangungsinjektionen),
• niedrige Wasserdurchlässigkeit (k < 10 – 8 m/s),
• ausreichende Erosionsbeständigkeit.

Verfahren
Die bautechnischen Grundlagen der Hochdruckinjektionen sind vergleichbar mit herkömmlichen Injektionen, d.h. die Beschaffenheit des Baugrundes muss bekannt sein, um alle Parameter optimieren zu können.

Die benötigten Bohrlöcher werden nach bekannten Bohrverfahren niedergebracht. Dann wird die Bindemittelsuspension unter hohem Druck mit geeigneten Düsenträgern verpresst, wobei das Gestänge je nach Anwendungsfall gedreht und/oder gezogen wird. Um Hebungen des Baugrundes zu vermeiden, muss der ungehinderte Ausfluss der überschüssigen Suspension über den Ringraum oder Entlastungslöcher gewährleistet sein.

Der Arbeitsdruck des Schneid- und Lösestrahls ist auf die Festigkeit des anstehenden Bodens abzustimmen.

Man unterscheidet drei Verfahren, wobei die Baugrundeigenschaften, die gewünschte Säulengeometrie und die erforderliche Qualität die Auswahl bestimmen:

Monojet-Verfahren:
Die Bindemittelsuspension wird zum gleichzeitigen Schneiden und Vermörteln benutzt. Dieses Verfahren wird überwiegend bei leicht erodierbaren Böden für kleinere und mittlere Säulendurchmesser eingesetzt.

Duplex-Verfahren:
Der Suspensionsstrahl wird zur Erhöhung der Erosionskraft und der Reichweite mit Druckluft ummantelt. Dadurch können mittelschwer bis schwer erodierbare Böden verfestigt werden.

Triplex-Verfahren:
Der anstehende Boden wird mit einem luftummantelten Wasserstrahl aufgeschnitten. Die Bindemittelsuspension wird über eine zusätzliche Düse unterhalb der Wasserdüse gleichzeitig injiziert. Dieses Verfahren wird aufgrund seiner großen Reichweite überwiegend für Unterfangungsinjektionen eingesetzt.

Produkte
Für das Düsenstrahlverfahren liefert Dyckerhoff HDI-Binder, standardmäßig in den Sorten HF und R.

Dyckerhoff HDI-Binder HF
für HDI-Sohlen mit hohen statischen Belastungen und hohen Endfestigkeiten

Dyckerhoff HDI-Binder R
für HDI-Sohlen mit hohen Wasser-/Feststoff-Werten (W/F-Werten) und schneller Festigkeitsentwicklung

Auf Wunsch können beide Sorten als HS-Variante geliefert werden.

Dyckerhoff HDI-Binder

• bestehen aus mineralischen Rohstoffen
• werden als Fertigtrockenmischungen angeliefert, die vor Ort nur noch in einem bestimmten Mischungsverhältnis mit Wasser angerührt werden
• unterliegen einer ständigen Qualitätsüberwachung
• haben eine bessere Suspensionsstabilität im Vergleich zu reinem Zement

Weitere Informationen und Datenblätter auf Anfrage