Colcrete-Verfahren

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Herstellung von Unterwasserbeton im Colcrete-Verfahren

1. Herstellung von besonders aufbereitetem Colcretemörtel und Colcretebeton.
Ziel bei der Zusammensetzung der Mörtel für die Injektionsverfahren Prepakt und Colcrete ist, dass die Mörtel nur schwer mit Wasser mischbar sein sollen. Sie müssen außerdem fließfähig sein, so dass sie im Korngerüst weitgehend einen geschlossen ansteigenden Flüssigkeitsspiegel bilden. Das Vorbeiströmen des Mörtels an der mit Wasser umhüllten Gesteinskörnung fördert die Vermischung mit Wasser. Der Wasserzementwert des Mörtels muss deshalb niedriger sein als beim fertig eingebrachten Beton. Er beträgt zur Herstellung wasserundurchlässiger Bauteile bei Unterwasserinjektion 0,45 bis 0,55.
Während man beim Prepakt-Verfahren Zement, Sand und Wasser sowie ein verflüssigendes und treibendes Betonzusatzmittel (ähnlich Einpresshilfen, EH) verwendet und diese Stoffe gemeinsam mischt, wird beim Colcrete-Verfahren meist auf Betonzusatzmittel verzichtet. Die Mischung der Bestandteile für den Colcrete-Mörtel (Colgrout) erfolgt in einem hochtourigen 2-Stufen-Mischer, wobei in der ersten Stufe Zement und Wasser gemischt (Zementleim) und in der zweiten Stufe durch Hinzufügen des Sands der Mörtel hergestellt wird. Mit diesem Verfahren lässt sich eine sehr intensive Benetzung des Zements mit Wasser erreichen, was zur Stabilität des Gemischs beiträgt. Der fertige Mörtel wird oft als "kolloidaler" Mörtel bezeichnet.
Er verbindet sich i. A. außerhalb des Aufbereitungsvorgangs nicht mit weiterem Wasser, entmischt sich also auch nicht unter Wasser, besitzt eine hervorragende Fließ- und Pumpfähigkeit, ein gutes Haftvermögen und ist im erhärteten Zustand wasserundurchlässig. Der Colcrete-Mörtel ist meerwasserbeständig und damit als vielseitiges Baumaterial speziell für den Wasserbau geeignet, vor allem zum Verpressen und Verfüllen von Steinschüttungen (Steinberger, Steinverklammerung), als Injektionsbeton (Ausgussbeton) oder für Injektionen von Spalten und Rissen in Gestein, Mauerwerk und Beton.

2. Einbauverfahren für Unterwasserbeton. Es ist ähnlich dem Prepakt-Verfahren ein sogenannten Mörtelinjektionsverfahren. Zum Einbringen des Mörtels werden Injektionsrohre mit Durchmessern bis 40 mm, in einem Rasterabstand von 1,5 bis 3,0 m (abhängig von dem Gesteinsgerüst) bis ca. 10 cm über die Baugrubensohle eingetrieben. Diese Rohre werden mit einem Schlauchsystem über Wasser verbunden und einzeln oder in Gruppen über entsprechende Ventile mit Mörtel beschickt und entsprechend dem Füllvorgang hochgezogen. Der Anstieg des Mörtelspiegels und die erforderliche Eintauchtiefe der Injektionsrohre von rd. 30 cm werden mit Hilfe von Beobachtungsrohren überprüft. Das Grobkorngerüst kann ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen eingebracht werden. Die nachträgliche Injektion bietet bei fachgerechter Ausführung eine hohe Sicherheit gegen Auswaschen des Zementmörtels. Der Aufwand an Geräten und Installation ist allerdings hoch und die erreichbare Betonfestigkeit und Wasserundurchlässigkeit im Vergleich zu anderen Verfahren geringer, weil eine dünne Wasserschicht auf der Gesteinskörnung vom aufsteigenden Mörtel nicht verdrängt werden kann. Festigkeitsklassen über C 20/25 lassen sich als Unterwasserbeton mit Injektionsverfahren nur recht schwierig herstellen.

Literatur

  • Brux, Gunther: Das Colcrete-Verfahren und seine Anwendungsgebiete. Beton-Verlag, Düsseldorf 1961