用于建造或维修建筑物,特别是堤坝的建筑材料及其应用和制备方法

奥斯卡·豪克

2005年12月14日

2003年10月9日

2002年10月10日

奥斯卡·豪克

C04B20/10GK1708623SQ200380102356

堤坝 维修 建筑物 建造 用于 特别

1.一种用于建造或维修不吸水的和保存水的建筑物特别是堤坝的建筑材料，该建筑材料基本上由通过用疏水剂进行表面处理而赋予疏水性的沙子和/或矿粉构成2.根据权利要求1的建筑材料，其特征在于，其含有1-2重量％的硬脂酸钙作为疏水剂3.根据权利要求1或2的建筑材料，其特征在于，其含有妥尔油、豆油或菜籽油作为疏水剂4.根据权利要求1-3之一的建筑材料，其特征在于，其具有小于200μm的粒度5.根据权利要求1-4之一的建筑材料，其特征在于，矿粉由天然的、经破碎的矿石构成6.根据权利要求1-5之一的建筑材料，其特征在于，其基本上是由含碳酸钙的矿粉制备的7.一种材料用于建造或维修建筑物特别是堤坝的应用，该材料基本上由通过用疏水剂进行表面处理而赋予疏水性的沙子和/或矿粉构成8.根据权利要求7的应用，其特征在于，该材料作为装填在容器中的松散物料而存在9.根据权利要求8的应用，其特征在于，该材料包装在由柔韧的塑料特别是聚氯乙烯制成的袋子中10.根据权利要求8或9的应用，其特征在于，该容器是活口的袋子11.根据权利要求8-10之一的应用，其特征在于，该容器由多孔的材料制成12.一种建筑物特别是堤坝，其特征在于，其为了防止液体的渗入而含有至少一个用根据权利要求1-6之至少一项的材料和/或用根据权利要求8-11之一的容器制备的核芯区域13.一种用于制备根据权利要求1-6之一项或多项的材料的方法，其特征在于，通过将预选数量的沙子和/或矿粉和疏水剂在混合器中混合一段根据粒度而选择的时间，赋予沙子和/或矿粉疏水性14.根据权利要求12的方法，其特征在于，通过将矿石破碎和在疏水化之前进行净化，而从天然的、经破碎的矿石制备矿粉

本发明涉及一种用于建造或维修建筑物特别是堤坝的建筑材料、以及该种建筑材料的应用和其制备方法为了在强降雨、雪熔化等时防止泛滥和洪灾，常用的措施是预先规划永久性堤坝形式的防洪堤然而特别是沿着河流，由于越来越多的垦植和出于许多其他原因这样的堤坝不总是受欢迎的，特别地当为了防最高遇到的洪水而必需几米高的永久性堤坝设施时更是不受欢迎的假如在水位上升到临界水位的情况下而不采取及时的应对措施，那么决堤的后果是在整个城区和乡村洪水泛滥众所周知的、常用的且成本比较低的用来避免洪水灾害和由此引起的洪灾的措施是借助于用沙子、由混凝土构成的废料或类似的物料装填了的袋子和其他容器建造临时的堤坝这样虽然可有效的防洪，但是经常发生所建造的堤坝被冲毁或至少是不密实的对此的主要原因在于，水可容易地渗透入由沙子或类似的物料所构成的填充材料，然后该填充材料泡软和变形，并由此最后在已经建成的防洪堤的至少局部影响密封作用当用来包装松散的松散物料的包装是由黄麻或其他的可容易腐烂的材料制成的袋子时，特别会产生这样的问题对此的一个后果是，假如要避免大面积的堤坝决口，要一直就其密封作用监视用沙袋制成的防洪堤等，并必须立即修补不密实的地方类似的缺点也在保护和维修建筑物，如属于文物保护的物体中出现在此常常希望使用矿物的作为松散物料存在的建筑材料，该建筑材料一方面在永久性装入墙、墙壁等中时对潮气或湿气的渗透是不敏感的，另一方面可以成本低廉地制备、装入和加工由此本发明所要解决的技术问题在于，提出一种适合于建造或者密封或维修堤坝和其他防水或耐水的建筑物的建筑材料，其可如沙子和类似的装填材料那样包装和使用，然而带来对水具有显著改善了的密封作用和抵抗能力此外还提出了该种建筑材料的应用和其制备方法为了解决这一问题提出了一种建筑材料，其基本上是由用疏水剂赋予疏水性的沙子、矿粉或这二者的混合物构成在此可考虑用作疏水剂的优选是成本低的硬脂酸钙以及豆油或妥尔油该建筑材料的应用和其制备方法在权利要求7和13中给出本发明带来这样一个主要优点，即沙子或矿粉或者它们的单个颗粒由于用疏水剂进行了表面处理而是防水的这意味着，水滴在颗粒处滴下，而不润湿它们，和用这种建筑材料装填了的容器，特别是柔韧的袋子，形成水不能轻易透过的障碍不同于普通的沙子，通过疏水剂而具有疏水涂层的沙子即使长时间的在水中也不被泡软，以致于可有效地防止堤坝的决口和可以防止建筑物出现液体的渗入或流出同样地，在应用赋予疏水性的矿粉时也是如此本发明的其他有利的特征在从属权利要求中给出作为矿粉优选使用的是石灰石用矿石凿等将在爆破(如大炮眼爆破)后所得到的矿石堆破碎成较大的块，然后输送到粉碎设备中为此在一个例如用振动筛进行的第一净化步骤中，将经破碎的材料输送到粉碎机中，和通过另一个振动筛而分类在例如用球磨机精细研磨后，通过风力分选器或类似的装置而分离出细粉末(如10-40μm)，将其输送至疏水化工序被严重污染了的矿粉在疏水化之前如果需要可以进行第二净化步骤然后在混合装置中通过加入硬脂酸盐(如硬脂酸钙)或合适的油而对所有的颗粒级分进行疏水化或表面涂敷疏水剂可以根据组成成分而以粉末形式或以液态的例如通过加热到80-100℃而得到的形式加入相应地也可从其他种类的矿石制备建筑材料当疏水剂的份额只有约1-2重量％时，沙子或矿粉就已经达到足够的疏水化在此特别优选的是使用粒度小于约200μm的沙子或矿粉，也就是使用细的至非常细的沙子或矿粉在这种情况下得到非常密实的、坚固的建筑材料，它甚至在也许存在的包装层被穿透的情况下对水也有高的流动阻力除了硬脂酸钙、豆油和妥尔油外，还涉及在由富含树脂的木材如松杉木或松木制备纸浆时附带产生的副产品，当然也可使用其他对于所述目的合适的疏水剂和/或所述的或其他的疏水剂如菜籽油的混合物所述的建筑材料优选地这样制备，即将预选量的沙子和/或矿粉和疏水剂在混合器中互相混合足够长的时间，如5-20分钟由此进行的沙子或矿粉颗粒的表面处理导致了具有所述性能的疏水化作为混合器优选使用的是桨式搅拌混合机，如对流式混合器实施例在实施例中，沙子用作为起始材料将50kg粒度最大为200μm的沙子与1kg硬脂酸钙在附加装配有可振动球形填料(Kugelfuellung)的桨式搅拌混合机中处理10分钟，所用沙子通过在风力分选器中的沙子分级而得到结果得到疏水的、防水的松散物料用于表面处理的混合时间的选择取决于所使用的粒度，细颗粒的混合时间比粗颗粒的混合时间要长除了沙子(如干燥的河沙、海沙或沙漠的沙子)外，还可以使用许多种类的矿粉(如来自大理石、白云石、花岗石、石英石、长石、蛇纹石、玄武岩、辉绿岩、重晶石、石膏、白垩或高岭土的矿粉)，这些矿粉一律为结晶的天然矿石，但不为无定形的矿石玻璃如珠光岩或多孔珠光岩等在使用液态的疏水剂如妥尔油、菜籽油等时，液体组分也可以通过向内喷射而混入起始材料中根据本发明的建筑材料优选以可良好操作使用的数量包装在袋中，包装在当需要时分成段的垫或类似的物品中，这些物品由不会腐烂的材料如聚氯乙烯薄膜构成，并如传统的用来建造或维修堤坝的沙袋那样使用在洪水退去后可再收集和储存用根据本发明的建筑材料装填了的袋子在此，腐烂的危险比使用容易腐烂的并且相比之下更昂贵的黄麻袋要小得多根据本发明的建筑材料的另一种应用在于，向已经存在的或待新建造的堤坝设施或其他建筑物如防护墙提供由疏水化了的建筑材料构成的芯为此，已经存在的堤坝可以例如用反铲式挖掘机以所期望的宽度和深度挖出，其深度优选直至地下水位线以下，然后用疏水化了的沙子或矿粉作为核芯区域进行填充在旧的和新的设施中，侧面的界限适当地用不会腐烂的或只是很难腐烂的薄膜(如PVC薄膜)覆盖，任选地用附加的支承构件加固，随后以常用的方式建造为了监视堤坝设施还可以安装入水位测量仪在此清楚的是，疏水的建筑材料借助于合适的操作机器也可以以松散的堆的形式包装在比较大的容器中，或者可以以较大的预制构件的形式安装在堤坝设施中此外为了抗震，核芯区域可由多层构成除此之外，根据应用目的还可以将上述建筑材料包装在由会腐烂的、至少轻的多孔材料制成的袋子中，特别是由黄麻织物等制成的袋子中，而不是包装在PVC袋子中，特别是当在后来拆卸之后不需要再次使用这些袋子时此外可以优选地使用活口的袋子，因为在这种情况下可以在不同的地点和采用装填机器进行简单的、成本低的装填，装填机器具有可插入活口的装填接管使用多孔的包装具有这样的优点，即建筑材料渗透入孔中，和由此在包装的外面也可形成疏水作用根据本发明的建筑材料的另一个有利的应用与下述情况是无关的，即在建筑物或物体或者文物保护时是否涉及由洪水所危害的区域在此，可以将上述的建筑材料包装成平板、平面构件(辊道)等，和以这种形式根据建筑构件或预制组件的类型用来建造永久性的墙、墙壁等此外，通过例如将其转化成液态或多气泡的形式并根据喷浆法的方式采用压缩空气等压入不能或很难到达的空间中，可以将上述建筑材料装入建筑物的空隙或基底层中，这些空间也可为在所要维修的建筑物中预先安置的钻孔术语“堤坝”在本发明的范围内应包括所有对于所述目的合适的防护坝、围堤等类型，在此其是永久性建造的堤坝设施还是临时性需要的防护坝是不重要的此外，根据本发明的建筑材料可以用于消除、减小或预防地下水的侵害以及防止各种类型的水流入，即使在霜冻影响下也是如此，以及用于维修或密封已经有裂缝的建筑物外墙在后者的情况下，建筑材料例如通过压缩空气或借助于液态的、在施加后又挥发掉的物质而施加到砖石建筑中最后根据本发明的建筑材料类似地也可用于保存水(保持水)，这是通过利用该建筑材料来密封或封闭永久的或可移动的堤坝设施、水槽、蓄水池等而实现的本发明不受上述实施例的限制，其可以多种多样的方式变化特别是对于在表面处理过程中规定的疏水剂数量更是如此根据疏水剂的种类和所期望的疏水化程度，也可以向存在于混合器中的混合物中添加入多于或少于1-2重量％的疏水剂此外，疏水化也可用不同于所示方法的其他方法和用不同于所示疏水剂的其他疏水剂进行此外，根据本发明的建筑材料除了可以以装入袋中的形式或者以别的包装的形式进行使用之外，甚至例如通过在合适的模具中成型成固体构件和然后进行焙烧而以经焙烧的形式进行使用此外不言而喻，也可以以除了上述组合的其他组合来使用不同的特征