Bindemittel für Abdichtungs- und Verfestigungsinjektionen

Baumaßnahme
Abdichtungs- und Verfestigungsinjektionen

Aufgabe
Injektionen zur Bodenverfestigung und/oder -abdichtung bei Erdbaumaßnahmen sowie zum Füllen von Klüften im Fels werden bereits seit Jahren erfolgreich ausgeführt. Ebenso werden im konstruktiven Ingenieurbau Risse in Betonbauteilen durch Injektionen abgedichtet bzw. verfüllt. Dabei haben sich zementgebundene Systeme als geeignet erwiesen.

Für solche Injektionen gibt es vielfache Anwendungsmöglichkeiten:

1. Abdichtungsinjektionen
   • Injektionssohlen für Baugruben im Grundwasser; häufig in Verbindung mit Schlitzwänden
   • Injektionsschleier unter Stauanlagen zur Herabsetzung der Wasserdurchlässigkeit, um Unterspülungen zu verhindern
   • Abdichten des Gebirges um Tunnel und Stollen, um den Boden zu konsolidieren und die Dichtheit des Baugrundes zu erhöhen
   • Abdichten der Umgebung von Kavernen, um die Bergwassermenge zu begrenzen
   • Abdichten einer Grabensohle, um das Verlegen von Rohrleitungen unter dem Grundwasserspiegel zu ermöglichen

1. Verfestigungsinjektionen
   • Erhöhung der Tragfähigkeit des Baugrundes z.B. unter Brücken, Hochhäusern, Maschinenfundamenten usw.
   • Unterfangung von Fundamenten neben Baugruben
   • Baugrundverfestigung als Hilfsmaßnahme für Tunnel- und Stollenvortriebe im Lockergestein

Verfahren
Mit der Entwicklung der Feinstbindemittel wurden die Anwendungsbereiche von zementgebundenen Injektionssystemen in Abhängigkeit von der Korngröße des zu injizierenden Bodens wesentlich erweitert.

Während früher ausschließlich Fein- und Mittelkiese sowie Grobsande mit üblichen Zementen, gemäß DIN 1164, injiziert werden konnten, werden nun auch der Porenraum von Mittel- und Feinsanden sowie feinste Risse im Fels mit Suspensionen aus Feinstbindemitteln verfüllt.

Anforderungen an Feinstbindemittel:

• stetige, eng gestufte Kornverteilung mit begrenztem Größtkorn (in der Regel bei 95 % Siebdurchgang ≤ 16 µm)
• definierte chemisch-mineralische Zusammensetzung

Damit die Suspension während der Injektion gleichmäßig, homogen und vollständig in den anstehenden Boden eindringen kann, muss sie während der Verarbeitung eine möglichst gleichbleibende Konsistenz behalten.

Deshalb gilt:

1. Die Kornverteilung des Bindemittels in der Suspension muss möglichst lange erhalten bleiben. Wachsen die hydratisierenden Zementkörner nach dem Anmischen zu stark, kann es zur Sperrkornbildung an den Porenengstellen des Bodens kommen.
2. Das Erstarren und Erhärten der Suspension muss auf die Anforderungen des Anwenders einstellbar sein.
3. Die Suspension muss Kluft- und Porenwasser ohne Vermischung vollständig verdrängen können, da sonst die Eigenschaften verändert werden, z.B. steigender Wasser/Bindemittel-Wert (W/B-Wert).

Vor der Festlegung der Bindemittel-Type und des W/B-Wertes muss die Beschaffenheit des zu injizierenden Baugrundes bekannt sein. Dazu gehören Korngrößenverteilung, Durchlässigkeit, Lagerungsdichte, Masse der Feinstanteile, Schichtung, auftretende Trennflächen, Geometrie der Fließkanäle usw. Zusätzliche Informationen können durch Probeinjektionen im Labor und/oder im Feldversuch gewonnen werden.

Die Suspension wird durch intensives, hochtouriges Mischen hergestellt. Die eigentliche Verpressung erfolgt im Rahmen üblicher Zement-Injektionstechniken (Manschettenrohrinjektion mit Packern u.ä.).

Produkte
Das Dyckerhoff Injektionsprogramm enthält Injektionsbindemittel unterschiedlicher Zusammensetzungen und Feinheiten für abdichtende und/oder verfestigende Injektionen z.B. in der Geotechnik und im konstruktiven Ingenieurbau. Bei den Bindemitteln wird je nach Feinheit differenziert zwischen dem Feinstbindemittel MIKRODUR^® (Kornverteilung 6 µm ≤ d₉₅¹ ≤ 16 µm), den Feinbindemittel VARIODUR^® 50 (d₉₅ ≤ 30 µm) Standardbindemitteln (d₉₅ > 40 µm) wie z.B. DÄMMER oder Normzement.

Durch die abgestimmten Zusammensetzungen sowie eng gestuften Kornverteilungen mit hoher Feinheit und enger Begrenzung der Größtkorndurchmesser eröffnen sich beim Einsatz von MIKRODUR neue Möglichkeiten auf allen Gebieten der zementgebundenen Injektionssysteme. Diese Produkte zeichnen sich gegenüber Standardbindemitteln durch geringere Korngrößen und ihr höheres Penetrationsvermögen aus, sodass selbst kleinste Porenräume und Fehlstellen des Baugrundes (Lockergestein, Fels) ausgefüllt, verfestigt und abgedichtet werden.

Injektionsbindemittel MIKRODUR – Varianten:

1. MIKRODUR P
   auf Basis von Portlandzementklinker
2. MIKRODUR R
   auf Basis von Hüttensand – resistenter gegen chemische Angriffe (z.B. Sulfatangriff)

Durch das spezielle Produktionsverfahren hat Dyckerhoff MIKRODUR eine konstante Zusammensetzung mit abgestimmten SO₃-Gehalten, da die Einzelkomponenten separat in der jeweiligen Feinheit hergestellt und erst danach zielgerichtet zusammengesetzt werden. Dyckerhoff MIKRODUR zeigt nahezu kein Kornwachstum in der Suspension.

Weitere Vorteile der Dyckerhoff Injektionsbindemittel:

• auf die baustellenspezifischen Anforderungen abgestimmte Feinheit und Zusammensetzung
• abgestimmte Festigkeiten und Wasserdurchlässigkeiten
• Umweltverträglichkeit, die in Gutachten des Hygiene-Instituts (Gelsenkirchen) nachgewiesen wurde
• lange Lagerbeständigkeit bei sachgemäßer Lagerung

Zur Verbesserung des Injektionserfolges beim Einsatz von Dyckerhoff MIKRODUR wird die Zugabe von Tricosal MSH-flüssig sowie MIKRODUR FM als Injektionshilfe empfohlen.

Weitere Informationen und Datenblätter auf Anfrage

¹ Der Wert d₉₅ bezeichnet die Korngröße bei 95 % Siebdurchgang, d.h. 95 % der Körner sind kleiner als dieser Wert. Bei mineralischen Injektionsbindemitteln ist d₉₅ damit der Kennwert für die Einordnung der Feinheit. Bindemittel bzw. Zemente mit d₉₅ < 30 µm werden als Feinbindemittel bzw. -zemente und ab d₉₅ < 20 µm als Feinstbindemittel bzw. -zemente bezeichnet.