190330. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cölöpalapok készítésére
1 190 330 2 A találmány cölöpalapok készítésére szolgáló eljárásra vonatkozik, amelynek során a talajban furatot készítünk, azt utószilárduló anyaggal töltjük ki, és azt megszilárdulni hagyjuk. Közismert, hogy az alapozási cölöpök szinte kizárólag vasbetonból készülnek, és ezért meglehetősen költségesek, akár előre gyártott, akár helyszínen készített monolit vasbeton cölöpökről van szó. Hasonlóan költségesek a mélyített beton, illetve vasbeton síkalapok és pilléralapok is. E szerkezetek bázisanyagai ugyanis - cement és kavics - egyaránt költségesek, emellett a homokos kavics újra nem termelődő nyersanyagnak számít, mennyisége csökken, kitermelése kíméletre szorul. A találmány feladata, hogy olyan cölöpalapot szolgáltasson, amelynek készítéséhez homokos kavicsra és cementre nincs szükség, alapozási szerkezetek létesítésére mégis széles körben alkalmazható. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a nagy tömegben rendelkezésre álló, és jelenleg környezetszennyeződési problémákat okozó kohósalak megfelelő bedolgozási technológia alkalmazása esetén számos alapozási feladat megoldására felhasználható. A kohósalak kémiai összetétele ugyanis meglehetősen állandó, a cementek és puzzolánok között foglal helyet, majdnem kizárólag szilikátokat, sziliko-aluminátokat, néhány oxidot és szulfátot tartalmaz. Fő alkotója a melitit és galenit oldata (2 CaC • A1203 • Si02) és akkermanit (2 CaO • MgC2 • Si02). A kohósalak a talajkörnyezetre semleges, káros hatása nincs, emellett hidraulikus kötőanyag-tulajdonságú, mivel a talajvíz, vagy a hozzá juttatott víz hatására benne hidratált szerkezeti kötés alakul ki. Egyben puzzolános tulajdonságú is, mert a benne levő rejtett meszet víz jelenlétében leköti, és számára hidraulikus kötési tulajdonságokat eredményez. Mindezen okok miatt a kohósalak megfelelő szemszerkezet és tömörítés mellett, valamely utószilárduló keverékben egyidejűleg funkcionálhat kötő- és adalékanyagként. Ugyanakkor a kohósalak - víz hozzáadásával rendkívül jól tömöríthető. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan cölöpalap-készítési eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a talajban furatot készítünk, azt utószilárduló anyaggal töltjük ki, és azt megszilárdulni hagyjuk, és amely eljárásra az jellemző, hogy a furatba hidraulikus kötőanyagként funkcionáló finom szemcsefrakciót is tartalmazó kohósalakot töltünk, vagy/és a betöltött kohósalak egy részét a furatban mechanikus tömörítési művelet során ilyen finom szemcséjű frakcióvá aprítjuk; a kohósalakhoz vizet juttatunk, és a vizes - előnyösen földnedves konzisztenciájú - kohósalakot az üregben mechanikus módszerrel tömörítjük. Hangsúlyozni kívánjuk, hogy „cölöpalapon” tetszőleges keresztmetszeti alakú, a talajba lefelé nyúló, az átmérőjét meghaladó hosszúságú testet kell érteni, „furaton” pedig minden olyan, a talajba mélyített üreget, amely a cölöp alakjának felel meg, függetlenül attól, hogy az üreg készítése - a talaj kiemelése - milyen eszközzel vagy technológiával történik; a találmány l tárgykörébe tartozik pl. a Franki-technológiával - csővel - eszközölt furatkészítés is. Egy foganatosítási mód szerint a kohósalak tömörítését vibrálással, vibrosajtolással vagy vibrodöngöléssel végezzük. Előnyös, ha a kohósalak vibrációs tömörítését célszerűen legalább 2000 kg tömegű és legkevesebb 60 kN rázóerejű vibrálóeszköz segítségével hajtjuk végre. Egy másik találmányi ismérvnek megfelelően a kohósalak tömörítését gépi döngöléssel végezzük. Különféle, az építőiparban ismert és használatos döngölőberendezések kerülhetnek alkalmazásra; megfelelő talajviszonyok esetén előnyös lehet például, ha a cölöpalapot a kohósalak Frankimódszerrel történő bedöngölésével állítjuk elő. Ebben az esetben, ha a cölöp talajvízben készül, nincs szükség víz külső forrásból történő hozzáadására a salakhoz. Célszerű, ha a mechanikus tömörítési művelettel legalább 85%-os tömörségű cölöptesteket készítünk. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a cölöp készítéséhez a furatban legalább mintegy 20 térf% 0-1 mm szemcseméretű finom frakciót tartalmazó kohósalakot használunk; előnyös továbbá, ha a cölöp készítéséhez olyan kohósalakot használunk, amelynek legalább mintegy 10 térf%át 0-0,5 mm-es finom frakció teszi ki. Ezek az intézkedések biztosítják, hogy a furatba töltött anyag a megszilárdulásához, valamint jó betömörödéséhez elegendő mennyiségű, hidraulikus kötési tulajdonsággal rendelkező finom frakciót tartalmaz. Egy további találmányi ismérv szerint a kohósalak víztartalmát - célszerűen a tömörítés közben vízzel, vagy más vizes keverékkel eszközölt locsolással vagy permetezéssel - legalább mintegy 8%-ra állítjuk be. A nedvességtartalom legalább ilyen értéke mind a tömörödés, mind a hidraulikus kötés hatékonysága szempontjából fontos. A vizet általában már a furatban permetezéssel vagy locsolással juttatjuk a kohósalakhoz, vagy azáltal, hogy ez utóbbit talajvízszint alatt levő furatba töltjük. Egy másik találmányi ismérv szerint a kohósalakhoz - célszerűen locsolással vagy permetezéssel - mésztejet vagy/és karbid-mésziszapos-vizes oldatot, vagy erőművi pernye-vizes oldatot adunk. Ezzel az intézkedéssel - azon túlmenően, hogy a tömörítéshez és a hidraulikus kötéshez szükséges mennyiségű vizet a kohósalakba juttatjuk - a finom kohósalak-frakciók puzzolán-hatását fokozzuk; a mész mintegy katalizátorként funkcionálva, erősíti a kohósalak saját hidraulikus kötési képességét, és fokozza a cölöp teherbírását. Célszerűen a kohósalakhoz annak térfogatára számítva mintegy 2-4% darabosmész tartalmú mésztejet adunk. Előnyös továbbá, ha legalább 50% szabad mésztartalmú, és előnyösen olyan oltott meszet adunk a kohósalakhoz, amelynek a 0,08 mm-es szitán legfeljebb a 10%-a marad fenn. Megjegyezzük, hogy a kohósalak cementtejjel is locsolható, ami természetesen további szilárdságnövekedést eredményez. Általában a kohósalak-cölöptörzset a terepszint tartományában beton- vagy vasbeton cölöpfejjel zárjuk le; a cölöpfejekre kerülhet azután pl. egy teherelosztó gerenderács, vagy talpgerenda. 5 10 1S 20 25 3C 35 40 45 50 55 60 65
