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DE1232052B - Verfahren und Vorrichtung zur Erhoehung des Fliessvermoegens von Moertel- oder Betonmassen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erhoehung des Fliessvermoegens von Moertel- oder Betonmassen

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DE1232052B
DE1232052B DEC35130A DEC0035130A DE1232052B DE 1232052 B DE1232052 B DE 1232052B DE C35130 A DEC35130 A DE C35130A DE C0035130 A DEC0035130 A DE C0035130A DE 1232052 B DE1232052 B DE 1232052B
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Germany
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mixing
pressure
mortar
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concrete
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DEC35130A
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Inventor
Henricus Sebastianus Co Clercx
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Original Assignee
Individual
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C04b
Deutsche Kl.: 80 b -1/07
Nummer: 1232 052
Aktenzeichen: C 35130 VT b/80 b
Anmeldetag: 19. Februar 1965
Auslegetag: 5. Januar 1967
Bei der Herstellung von Mörtel oder Beton werden je nach Verwendungszweck die geeigneten Komponenten in den erforderlichen Mengen zusammengeschüttet und von Hand oder heute meist maschinell durchmischt, wobei die Durchmischung unter normaler Luftatmosphäre vorgenommen wird. Zur Erzielung einer guten Durchmischung und insbesondere im Hinblick darauf, den Mörtel oder Beton leicht befördern, beispielsweise pneumatisch verpressen zu können, ist es üblich, dem Mörtel eine größere Wassermenge zuzusetzen, als im Hinblick auf die chemischen Prozesse an sich erforderlich. Je höher der Wasseranteil ist, im Extremfall also bei Zementoder Kalkmilch, um so einfacher ist es, die Mörteloder Betonmasse durch eine Rohrleitung zum Verwendungsort hinzubefördern, doch muß hierbei eine Verlängerung der Abbinde- bzw. Trocknungszeit der Masse in Kauf genommen werden. Andererseits gibt es eine ganze Reihe von Bauarbeiten, beispielsweise das Verlegen von Platten, bei denen der Mörtel eine gewisse Festigkeit aufweisen muß, weshalb in diesen Fällen der Mörtelmasse nur in geringem Umfange Wasser zugesetzt werden darf. Ein derartiger wasserarmer Mörtel kann aber praktisch nicht durch Rohrleitungen verpreßt werden, was gerade bei größeren Bauvorhaben erhebliche Transportschwierigkeiten und Transportkosten verursacht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Fließvermögens von Mörtel- und Betonmassen, welche durch Rohrleitungen od. dgl. zum Verwendungsort gedrückt werden sollen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mörtel- oder Betonmasse zu schaffen, die sich auch bei geringem Wasserteil leicht durch Rohrleitungen verpressen läßt und sich durch schnelles Abbinden bzw. kurze Trocknungszeiten, durch geringes spezifisches Gewicht und gute Wärmedämmeigenschaften auszeichnet.
Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die gemischten Mörtel- oder Betonmassen mit zahlreichen Gasbläschen, die klein gegenüber den Abmessungen der Zuschlagstoffe sind, angereichert werden, indem während oder vorzugsweise nach dem Mischvorgang der Gasdruck im Mischbehälter erhöht und die Massen in dem Mischbehälter durchgewirbelt werden.
Grundsätzlich ist es bei dem Verfahren nach der Erfindung auch möglich, die Mörtel- oder Betonmassen gleichzeitig mit dem Mischvorgang einem erhöhten Gasdruck auszusetzen, doch wird die Durchwirbelung unter erhöhtem Gasdruck bevorzugt erst nach Beendigung des Mischvorganges durchgeführt, da auf diese Weise gut definierte Ausgangsverhältnisse für das Eindrücken von Gasbläs-
Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung des
Fließvermögens von Mörtel- oder Betonmassen
Anmelder:
Roger Johannus Henricus Clercx,
Drunen (Niederlande)
Vertreter:
Dipl.-Phys. R. Peerbooms, Patentanwalt,
Wuppertal-Barmen, Schuchardstr. 20
Als Erfinder benannt:
Henricus Sebastianus Cornells Clercx,
Drunen (Niederlande)
chen vorliegen und die Einbringung großer Gasblasen sicher vermieden werden kann.
Das Verfahren nach der Erfindung darf nicht mit bekannten Verfahren zur Herstellung poröser, grobporiger Betonteile verwechselt werden, bei denen verhältnismäßig große Luftblasen in die Masse, z. B. durch Düsen, eingebracht werden. Massen mit großen Luftblasenn können nicht über weitere horizontale Strecken oder einige Gebäudeetagen hoch durch Rohrleitungen gedrückt werden, da bei solchen Massen die Luftblasen entweichen bzw. die Zuschlagstoffe sedimentieren.
Neben diesem bedeutenden Vorteil weist die erfindungsgemäß hergestellte Mörtel- oder Betonmasse noch den Vorzug auf, daß sie wesentlich schneller abbindet und trocknet als üblicherweise hergestellte Massen, wobei eine Verkürzung auf ein Drittel der bisher erforderlichen Zeit beobachtet wurde. Weiterhin zeichnet sich der abgebundene und getrocknete Mörtel oder Beton durch ein verbessertes Wärmedämmvermögen und, entsprechend seiner größeren Struktur, durch ein geringeres spezifisches Gewicht aus. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß hergestellten Mörtels oder Betons besteht darin, daß mit diesem auch noch bei Temperaturen von unter 0° C gearbeitet werden kann.
Nach weiteren Maßnahmen der Erfindung von selbständiger Bedeutung kann vorgesehen werden, daß der Druck der Gasatmosphäre während der Durchwirbelung laufend erhöht wird. Beispielsweise
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kann als Gas Luft verwendet werden, deren Druck und mehrere Mischflügelkreuze um gleiche Winkel
während des Mischvorganges von Atmosphärendruck gegeneinander versetzt auf der Welle angeordnet sein,
bis auf einige atii erhöht wird. Es konnte durch Nach einer anderen Ausführungsform der Erfin-
mikroskopische Untersuchungen festgestellt werden, dung kann der Mischbehälter als Rotationsbehälter
daß bei einem Mischen unter Atmosphärendruck 5 ausgebildet sein und an der Innenwand in Richtung
und bei geringem, gerade zur Benetzung aller Fest- der Rotationsachse verlaufende Rippen aufweisen,
teilchen ausreichendem Wasseranteil sich zwischen Der Mischbehälter ist hierbei stirnseitig starr mit einer
den Teilchen — im folgenden wird hier nur noch Drehachse oder mit Drehachsenstummeln verbunden,
von Sandkörnern gesprochen — kleine Luftbläschen wobei die Gaszufuhr und die Gasabfuhr durch die
bilden, die in etwa den unregelmäßig gestalteten io als Hohlachse bzw. Hohlachsstummel ausgebildete
Raum zwischen benachbarten Sandkörnern ausfüllen. Drehachse erfolgen.
Bei einer langsamen Erhöhung des Gas- bzw. Luft- Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist druckes werden diese Primärbläschen komprimiert, dem Mischbehälter ein druckdicht verschließbarer wobei in den frei werdenden Räumen sich neue Luft- Vorratsbehälter nachgeschaltet, der mit einem Be^ Waschen bilden, die die Flüssigkeit für ihre Bläschen- 15 lüftungsanschluß, einem einstellbaren Überdruckvenhaut teils von den verkleinerten Primärblasen, teils til, einem Einlaß und einem Auslaß für die Masse von der die Sandkörner benetzenden Flüssigkeit ab- versehen ist. Dieser Vorratsbehälter kann in Nähe ziehen. Durch eine Druckerhöhung um mehrere des Arbeitsortes aufgestellt werden und die von dem Atmosphären läßt sich erreichen, daß der zuvor von Mischbehälter gelieferten Massen speichern, so daß einer Primärblase von etwa Atmosphärendruck ein- zo dieser ständig arbeiten kann,
genommene Raum von mehreren kleineren Bläschen Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im folgenerhöhten Druckes eingenommen wird, wobei diese den an mehreren Ausführungsbeispielen an Hand Bläschen zunehmend sich einer kugeligen Gestalt der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen
nähern und eine verhältnismäßig große Stabilität auf- Fig. 1, 2 und 3 drei Ausführungsformen von weisen. Es hat sich gezeigt, daß diese Bläschen bei 25 Mischbehältern zur Durchwirbelung der Massen einer Druckentspannung sich etwas ausdehnen, aber unter erhöhtem Gasdruck und
sich nicht wieder vereinigen oder zur Oberfläche hin Fig. 4 einen Vorratsbehälter,
entweichen. Fig. 1 zeigt einen Mischbehälter 5, der beispiels-
Nach einer weiteren Maßnahme der Erfindung weise auf einem Sockel oder einem Fahrzeug monkann vorgesehen werden, daß nach Zusammenschüt- 30 tiert ist und einen Fülltrichter 6, ein Druckluftventil 7 ten der Mörtel- oder Betonkomponenten zunächst und ein Entlüftungsventil 8 aufweist. Der Trichterdie Durchwirbelung bzw. Durchmischung bei Unter- einlaß ist bei 6 a mit einem Verschluß versehen, der druck und anschließend unter ständig steigendem nach Beendigung des Einfüllvorganges einen druck-Luftdruck erfolgt, wobei der Luftdruck bis Atmo- dichten Abschluß des Mischbehälters im Bereich der sphärendruck oder vorzugsweise auch darüber hin- 35 Fülltrichteröffnung ermöglicht. Bei 9 ist ein Vibraaus erhöht werden kann. Diese Maßnahme ermöglicht tionsmotor angedeutet. Durch den Mischbehälter 5 eine Vergrößerung der vorstehend aufgezeigten, erstreckt sich eine Welle 10, die an beiden Enden durch die Erfindung erreichbaren Vorteile, was etwa mittels der Abdichtungen 5 α druckdicht durch den dadurch interpretiert werden kann, daß sich bei Mischbehälter geführt und in Drehlagern 11 gelagert Unterdruck Primärblasen von ebenfalls Unterdruck 40 ist. Über den Motor 12 und den Antrieb 13 wird die bilden, die bei nachfolgender Druckerhöhung unter Welle 10 angetrieben, an der Mischflügel 14 starr beBildung von Sekundärblasen komprimiert werden, festigt sind. Die Mischflügel sind jeweils in ihrer achsweshalb beispielsweise bei einer Erhöhung von 0,5 nahen Hälfte als Druckflügel und an ihren äußeren auf 3 Atmosphären mehr Blasen in die Masse ein- Hälften als Saugflügel ausgebildet, so daß sie die mit gebracht werden können als bei einer Erhöhung von 45 den Pfeilen 15 angedeuteten Kreisströme der Masse 1 auf 3 Atmosphären. aufzwingen.
Der Erfindung zufolge kann weiterhin vorgesehen Wie in F i g. 1 a gezeigt, sind jeweils vier Mischwerden, daß der Mörtel- oder Betonmasse die Ober- flügel zu einem Mischflügelkreuz 16 zusammengefaßt, flächenspannung des Wassers verringernde Stoffe, wobei mehrere solche Mischflügelkreuze, um gleiche beispielsweise sulfatisierte Fettalkohole, zugegeben 50 Winkel gegeneinander versetzt, hintereinander auf werden. Es ist offenbar, daß diese Maßnahme in Ver- der Welle 10 angeordnet sind, wie mit dem zweiten bindung mit einer Druckerhöhung während der Mischflügelkreuz 16 α und einem Flügel eines weiteren Durchwirbelung die angestrebten Effekte noch ver- Kreuzes 16& angedeutet. In Fig. 1 ist weiterhin stärkt. noch ein Manometer 17 zur Messung der im Misch-
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- 55 behälter 5 herrschenden Drücke und eine Mörtelausfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, laßleitung 18 dargestellt, die mittels des Hahnes 19 die gekennzeichnet ist durch einen feststehenden druckdicht geschlossen werden kann. Mit dem Mischbehälter, durch welchen eine zentrale Welle Flansch 20 ist der mehrteilige Aufbau des Mischbeverläuft, die mit Mischflügeln, vorzugsweise Misch- hälters 5 angedeutet, durch den Reinigungs- oder flügelkreuzen, besetzt ist und von einem Motor ange- 60 Reparaturarbeiten erleichtert werden,
trieben wird. Die Mischflügel können hierbei auf Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung einen einem Teil ihrer Länge als Saugflügel und auf dem Mischbehälter 21, der als Rotationsbehälter ausgerestlichen Teil als Druckflügel ausgebildet sein und bildet ist und starr auf einer Drehachse 22 sitzt, die können somit einen Kreisstrom der Masse im Misch- als Hohlachse ausgebildet ist und im Inneren radiale behälter hervorrufen, durch den die Masse eine 65 Öffnungskanäle 23 aufweist. Zur Erzielung einer gute Durchmischung erfährt. Vorteilhafterweise könn- guten Durchwirbelung ist der Mischbehälter an seiner ten jeweils vier Flügel, paarweise senkrecht zuein- Innenwand mit Rippen 21 α besetzt. Die Be- und Entander stehend, als Mischflügelkreuz zusammengefaßt lüftung erfolgt hier durch die Drehachse 22, die mit
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verschließbaren Ein- und Auslaßstutzen 24, 25 versehen ist, an die eine Druckleitung oder Vakuumpumpe angeschlossen werden können.
F i g. 3 zeigt einen ähnlichen Mischbehälter wie Fig. 2, bei dem lediglich an Stelle der durchgehenden Drehachse 22 zwei AchsstummeZ22a, 22 b vorgesehen sind, die im übrigen die gleichen Funktionen wie zuvor die durchgehende Drehachse übernehmen. Es versteht sich von selbst, daß auch die Mischbehälter nach den F i g. 2 und 3 mit einer druckdicht verschließbaren Einfüllöffnung für die Mörtel- bzw. Betonkomponenten mit einem Masseauslaßstutzen und einem Drehantrieb versehen sind.
F i g. 4 zeigt einen Vorratsbehälter 26 für die fertig durchmischte Mörtel- bzw. Betonmasse, der ebenfalls als druckdicht verschließbarer Behälter ausgebildet ist. Der Vorratsbehälter 26 ist mit einem Einlaß 27 für die Masse versehen, der bei einem Mischbehälter gemäß F i g. 1 starr an die Auslaßleitung 18 angeschlossen sein kann, während bei Verwendung der Mischbehälter nach den F i g. 2 und 3 diese Verbindung nur beim Umfüllen hergestellt wird. Der Vorratsbehälter 26 weist weiter einen Belüftungsanschluß 28 zum pneumatischen Befördern der Masse und ein einstellbares Überdruckventil 29 sowie ein Manometer 30 auf. Im unteren Teil ist der Vorratsbehälter 26 mit einem zum Arbeitsplatz führenden Auslaß 31 für die Masse versehen, wobei selbstverständlich beim Auslaß wie auch bei den übrigen Anschlüssen des Vorratsbehälters 26 jeweils Absperrhähne 32, 33,34 vorgesehen sind.
Es ist selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung noch in mannigfacher Weise abgewandelt werden kann. Beispielsweise können auch die Mischbehälter in senkrechter Anordnung ausgebildet werden.

Claims (9)

Patentansprüche: 40
1. Verfahren zur Erhöhung des Fließvermögens von Mörtel- oder Betonmassen, welche durch Rohrleitungen od. dgl. zum Verwendungsort gedrückt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß die gemischten Mörtel- oder Betonmassen mit zahlreichen Gasbläschen, die klein gegenüber den Abmessungen der Zuschlagstoffe sind, angereichert werden, indem während oder vorzugsweise nach dem Mischvorgang der Gasdruck im Mischbehälter erhöht und die Massen in dem Mischbehälter durchgewirbelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Gasatmosphäre während der Durchwirbelung laufend erhöht wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zusammenschütten der Mörtel- oder Betonkomponenten zunächst die Durchmischung bei Unterdruck und anschließend unter ständig steigendem Luftdruck erfolgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mörtel- oder Betonmasse die Oberflächenspannung des Wassers verringernde Stoffe, beispielsweise sulfatisierte Fettalkohole, zugegeben werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen feststehenden Mischbehälter (5), durch welchen eine zentrale Welle (10) verläuft, die mit Mischflügeln (14), vorzugsweise Mischflügelkreuzen (16), besetzt ist und von einem Motor (12) angetrieben wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischflügel (14) auf einem Teil ihrer Länge, beispielsweise in Wellennähe, als Saugflügel und auf dem restlichen Teil als Druckflügel ausgebildet sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter (21) als Rotationsbehälter ausgebildet ist und an der Innenwand in Richtung der Rotationsachse verlaufende Rippen (21a) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter (21) stirnseitig starr mit einer Drehachse (22) oder mit Drehachsenstummeln (22 α, 226) verbunden ist, wobei die Gaszufuhr und -abfuhr durch die als Hohlachse bzw. als Hohlachsenstumrnel ausgebildete Drehachse erfolgen.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mischbehälter (5, 21) ein druckdicht verschließbarer Vorratsbehälter (26) nachgeschaltet ist, der mit einem Belüftungsanschluß (28), einem einstellbaren Überdruckventil (29), einem Einlaß (27) und einem Auslaß (31) für die Masse versehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1088 859.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 750/376 12.66 © Bundesdruckerei Berlin
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