Quellsprengstoff

Quellsprengstoffe werden auch unter den Bezeichnungen Quellmittel, Treibmittel, Expansivzement, Expansivmörtel usw. vermarktet. Sie bestehen im wesentlichen aus ungelöschtem Kalk und Zement. Mischt man sie mit Wasser, so entsteht ein Mörtel, den man in vorbereitete Bohrlöcher füllt. In den Bohrlöchern bindet dieser Mörtel ab, wobei er sich während des Abbindens ausdehnt. Der dadurch entstehende Druck reicht aus, um das umliegende Material – im Normalfall ist das Gestein und Beton - zu zerbrechen. Das Bohrloch braucht dabei nicht extra verschlossen zu werden, denn dieser Mörtel formt während des Expansionsprozesses einen stabilen Körper. Es passiert somit das gleiche wie bei der Sprengwirkung von Eis – nur wesentlich stärker. Es gibt in der Zwischenzeit eine ganze Reihe von Produkten am Markt. Viele Hersteller werben mit großartigen Zahlen zur Expansionskraft ihrer Produkte. Die Aussagekraft solcher Zahlen ist sehr beschränkt. Andere Zahlen sind da aussagekräftiger: Die weltweiten Verkäufe von Cras nehmen stark zu. Speziell im Wettbewerb mit Produkten chinesischer Hersteller, die durchwegs deutlich billiger verkauft werden, greifen die großen Anwender (von Arabien bis Südamerika) immer öfter zu dem Qualitätsprodukt aus Spanien.

Die Eleganz dieses Verfahrens beruht auf der Tatsache, dass Beton und Gestein eine sehr geringe Zugfestigkeit, jedoch eine äußerst hohe Druckfestigkeit haben. Dieses Verfahren nützt die schwache Zugfestigkeit von mineralischen Baustoffen und zerstört diese ohne Lärm, Steinflug oder Erschütterung. Zudem ist der Versand und die Anwendung dieser Produkte frei und unterliegt keinen gesetzlichen Beschränkungen.

 

Entscheidend für eine erfolgreiche Arbeit mit Quellsprengstoffen sind folgende Faktoren:

Freiflächen: Das umliegende Material muss in irgend eine Richtung ausweichen können. Je mehr Freiflächen vorhanden sind, desto leichter zerbricht der Stein oder der Beton. In extremen Fällen (wie z. B. beim Ausbrechen eines Grabens bzw. einer Künette) müssen die Bohrlöcher stark geneigt werden, um eine zusätzliche Freifläche nutzen zu können.
Temperatur: Bei zu kalten Temperaturen sinkt die Abbindegeschwindigkeit und der Expansivprozess kommt zum Erliegen. Die stabilisierenden Elemente gewinnen die Oberhand und übrig bleibt eine harte betonartige Masse im Bohrloch. Bei zu heißen Temperaturen passiert das Gegenteil: Die stabilisierenden Elemente können mit dem raschen Anwachsen der Expansion nicht mithalten und die Struktur bricht zusammen. Das Resultat ist ein sogenannter „Blow out“, ein unkontrolliertes Entweichen eines Teils oder der gesamten Masse aus dem Bohrloch. Cras wird für verschiedene Temperaturen angeboten. Cras grün als Universalprodukt bis Temperaturen von 35 Grad. Cras Gelb für Temperaturen unter 15 Grad. Beide Produkte sind üblicherweise auf Lager. (siehe unten). Damit lässt sich bei einer vernünftigen Abbindegeschwindigkeit ein Blow-Out vermeiden.
Bohrlochabstand: Üblicherweise beginnt man mit einem Bohrlochabstand, der in etwa 10 x so groß ist wie der Durchmesser des Bohrloches. Bei 35 mm Löchern könnte man somit den Lochabstand auf ca. 35 cm festlegen. Je nach Qualität des umliegenden Materials kann man das erhöhen oder vermindern. Bei weichem Sandstein konnten wir maximale Abstände von ca. 1 m erreichen. Bei armiertem Beton ist es vernünftiger, den Abstand auf knapp 30 cm zu (bei 35 mm Bohrlochdurchmesser) verringern. Das gleiche gilt natürlich für andere Bohrlochdurchmesser. Das von uns derzeit im Programm befindliche Quellmittel erlaubt Bohrlochdurchmesser von 25 mm bis über 70 mm. Bei besonders kalten Temperaturen können noch größere Durchmesser gebohrt werden.
Genauigkeit: Präzision beim Bohren und Abmischen macht sich in besserer Leistung bemerkbar. Die Bohrlöcher sollen sauber und trocken sein. Zum Abmischen sollte man ein Rührwerk verwenden
Bohrlochneigung: Nachdem bei festem Gestein oder Beton nicht nur der Bereich zwischen den Bohrlöchern gesprengt werden muss sondern auch zusätzlich die Sohle abgetrennt werden muss ist es ratsam, die Bohrlöcher zu neigen um dieses Abtrennen der Sohle zu erleichtern.
Qualität: Je stärker der Quellsprengstoff ist, desto weniger Löcher braucht man bohren und desto sparsamer ist der Verbrauch. Schlechte Quellsprengstoffe kosten demnach doppelt: Der spezifische Verbrauch ist höher und zusätzlich müssen mehr Bohrlöcher gebohrt werden.
Bei korrektem Einsatz sind Quellsprengstoffe eine große Hilfe beim Abbau von Gestein oder Beton.

Wann sind Quellsprengstoffe anderen Abtragmethoden überlegen?

Wenn keine Explosivstoffe verwendet werden dürfen oder können
Wenn der Abtrag erschütterungsfrei bzw. erschütterungsarm erfolgen soll
Wenn keine ganz großen Maschinen eingesetzt werden können.

Welches Produkt bieten wir an?

Wir verkaufen zur Zeit ein spanisches Produkt. Es heißt Cras und ist in verschiedenen Qualitäten verfügbar. Wir können damit einen relativ weiten Temperaturbereich abdecken. In der Qualität „gelb“ erreichen wir auch bei tiefen Temperaturen noch akzeptable Arbeitsgeschwindigkeiten. Cras „grün“ ist das Universalprodukt und funktioniert bis Temperaturen von 35 Grad ohne auszublasen. Für Spezialanwendungen gibt es noch Cras „blau“. Damit kann man Bohrlochdurchmesser bis zu 70 mm und entsprechende Bohrlochabstände nützen. Es kann noch dazu bei sehr warmen Temperaturen eingesetzt werden.

Die ersten Versuche mit Quellsprengstoffen haben wir bereits in den 1980er Jahren mit Bristar gemacht. Später haben wir Cevamit, Demex oder Expansit im Programm gehabt. (Mehrere andere Produkte wie z. B. FractAG wurden getestet aber nicht bzw. nur kurz in das Verkaufsprogramm aufgenommen.) Cras bietet im Moment ein optimales Preis-Leistungsverhältnis und wird von uns exklusiv verkauft.

Wie funktioniert so ein Abbau mit Quellsprengstoffen?

1. Bohren:  
Die Löcher müssen mindestens ca. 30 cm tief sein. Der Bohrlochdurchmesser wird normalerweise zwischen 30 und 50 mm betragen. Unser Spezialprodukt Cras-Blau verträgt auch bei heißem Wetter einen Bohrlochdurchmesser von 70 mm. Bei sehr kaltem Wetter können deutlich größere Durchmesser (bis zu 90 mm) gebohrt werden.
Die Art des Felsen bzw. die Armierung von Beton haben Einfluß auf den Bohrlochabstand. Weitere wichtige Faktoren sind die gewünschte Reaktions bzw. Bruchzeit und der Zerkleinerungsgrad. Der 10fache Bohrlochdurchmesser als Abstand zwischen den Bohrlöchern ist ein guter Beginn. Damit erreicht man normalerweise eine gute Zerkleinerung. Bei 10fachem Bohrlochdurchmesser beträgt der Verbrauch ca. 13 kg Cras pro Kubikmeter.
2. Objekttemperatur:  
Cras gelb wurde für Objekttemperaturen von -5 º C bis 15 º C entwickelt. Cras grün ist für Temperaturen von ca. -0 º C bis 35 º C vorgesehen, wobei ab 25 º C ein maximaler Bohrlochdurchmesser von nur mehr 35 mm möglich ist.
Unter den Minimaltemperaturen bleiben Quellmittel wirkungslos. Über den Maximaltemperaturen besteht die Gefahr eines "Blow-Out". Ein Blow-Out ist ein schlagartiges Entweichen der Masse aus dem Bohrloch, hervorgerufen durch zu schnelles Abbinden.
3. Abmischen:
Quellsprengstoffe werden mit Wasser zu einem Brei gemischt - ähnlich wie z. B. Fliesenkleber.
Messen sie exakt die Wassermenge = 30 % des Gewichtes von Cras. Zu viel Wasser schwächt den Expansionsdruck und/oder verlängert die Abbindezeit.  
Wenn die Konsistenz immer noch zu trocken ist, empfehlen wir, daß sie maximal 2 % Wasser hinzufügen. Verwenden sie immer ein langsames Elektrorührwerk. (z. B. Bohrmaschine mit Quirl)  
4. Füllen der Löcher:  
Die Löcher müssen bis obenhin gefüllt werden. Es ist kein Verdämmen notwendig. Nach dem Füllen soll die Baustelle abgesichert und die Löcher zugedeckt werden.  
5. Wirkung:  
Die ersten Risse entstehen - abhängig von Objekttemperatur, Mischwassertemperatur, Festigkeit des Materials und Bohrlochabstand - nach 10 - 30 Stunden. Diese dehnen sich in den nächsten Stunden bzw. Tagen auf mehrere Zentimeter aus. Der Maximaldruck wird je nach Temperatur in 2 bis 8 Tagen erreicht. Bis dahin sind meistens die Felsen bzw. Betonobjekte längst zerstört und weggeräumt.
6. Verbrauch:

Lochdurchmesser in mm kg Cras per Bohrmeter
30 - 35 1,2 - 1,6
35 - 40 1,6 - 2,0
40 - 45 2,0 - 2,4
45 - 50 2,4 – 3,1

 

Borlochpläne


D = 80% der Höhe


S = ca. 10 x Bohrlochdurchmesser

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