DE19735063A1 - Coated aggregate production for use in constructional concrete - Google Patents
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Abstract
Description
Konstruktionsbetone zeichnen sich durch hohe Festigkeiten und eine gute Dauerhaftigkeit aus. Als Betonzuschlag kommt dabei ein Gemenge aus gebrochenen oder ungebrochenen, gleich oder verschieden großen Körnern, natürlicher oder künstlicher Herkunft zum Einsatz, der in Sonderfällen auch aus Metall oder aus organischen Stoffen besteht. In den nationalen und internationalen Normen wird dabei zwischen Betonzuschlag mit dichtem Gefüge und Betonzuschlag mit porigem Gefüge unterschieden.Construction concrete is characterized by high strength and good durability. Here comes as a concrete surcharge a mixture of broken or unbroken, equal to or different sized grains, natural or artificial Origin used, which in special cases also made of metal or consists of organic substances. In the national and international standards are included between the concrete surcharge dense structure and concrete aggregate with porous structure distinguished.
Am häufigsten wird im konstruktiven Ingenieurbau Betonzuschlag mit dichtem Gefüge verwendet, mit dem bei geeigneter Betonrezeptur hohe Festigkeiten und eine günstige Dauerhaftigkeit erreicht werden kann. Voraussetzung ist aber, daß der Frischbeton ein gutes Zusammenhaltevermögen besitzt und so verarbeitbar ist, daß er ohne wesentliche Entmischungen gefördert, an der Einbaustelle auch bei dichter Bewehrungsanordnung eingebracht und praktisch vollständig verdichtet werden kann. Die Verarbeitbarkeit des Frischbetons hängt dabei von der Betonzusammensetzung, insbesondere vom Wassergehalt des Betons, von evtl. verwendeten Zusatzmitteln, von Feinheit und Menge der Feinstoffe sowie von Art und Kornzusammensetzung des Betonzuschlags. Das Verhalten des erhärteten Konstruktionsbetons wird von den Eigenschaften des Betonzuschlags und des hydratisierten Zementsteins geprägt. Für die mechanischen Eigenschaften des Betons bezeichnend ist, daß schon der unbelastete Normalbeton in der Kontaktzone zwischen Zementstein und Zuschlag Mikrorisse aufweist. Die Bildung der Mikrorisse kann auf die Behinderung der Schwindverformung des Zementsteins durch die volumenstabilen Zuschläge aus dichtem Gefüge zurückgeführt werden. Wegen der geringen Verbundfestigkeit beginnen bei einer Belastung des Betons in Höhe von etwa 40% der Druckfestigkeit die bereits vorhanden Rissen zu wachsen. Die Betonfestigkeit wird bei weiterer Laststeigerung erreicht, sobald die Mikrorisse eine kritische Länge annehmen. Folglich ist für die Festigkeit und das Bruchverhalten der Betone die Verbundfestigkeit zwischen Zuschlag und Zementstein mitverantwortlich.The most common is in structural engineering Concrete aggregate with a dense structure used with the suitable concrete recipe high strength and a favorable Durability can be achieved. But the prerequisite is that the fresh concrete has good cohesiveness and is so processable that it has no essential Demixing promoted, at the installation site even with more dense Reinforcement arrangement introduced and practically complete can be compressed. The processability of the fresh concrete depends on the concrete composition, especially on Water content of the concrete, of any additives used, of the fineness and quantity of fine substances as well as of type and Grain composition of the concrete aggregate. The behavior of the hardened structural concrete is affected by the properties of the Concrete surcharge and the hydrated cement stone. Characteristic of the mechanical properties of the concrete is that the unloaded normal concrete in the contact zone has micro cracks between cement stone and aggregate. The Formation of the microcracks can affect the obstruction of the Shrinkage of the cement block due to the volume stable Surcharges from a dense structure can be reduced. Because of the low bond strength begin with a load on the Concrete in the amount of about 40% of the compressive strength already existing cracks to grow. The concrete strength is at a further increase in load is achieved as soon as the microcracks assume critical length. Hence, for strength and the fracture behavior of the concretes the bond strength shared responsibility between surcharge and cement stone.
Neben Zuschlag aus dichtem Gefüge findet im Betonbau auch Zuschlag mit porigem Gefüge Verwendung, der meist eine deutlich geringere Kornrohdichte hat und in erster Linie zur Herstellung von Konstruktionsleichtbetonen eingesetzt wird. Gefügedichte Konstruktionsleichtbetone zeichnen sich durch technisch vorteilhaft nutzbare Eigenschaften (hohe Wärmedämmwirkung, geringe Rohdichte und günstiges Verhältnis von Druckfestigkeit zu Rohdichte) aus, die diesem Baustoff zahlreiche Einsatzmöglichkeiten im konstruktiven Ingenieurbau bieten. Seit wenigen Jahren wird darüber hinaus angestrebt, hochfeste Leichtbetone im Ingenieurbau zu verwenden, da durch die im Vergleich zu Normalbetonen geringeren Konstruktionsgewichte in Verbindung mit hohen Festigkeiten eine erhebliche Einsparung an Spann- und Bewehrungsstählen möglich wird. Zudem kann der Aufwand im Schalungsbau deutlich reduziert werden. Auch der geringe Aufwand bei der Gründung von Bauwerken aus Leichtbeton als Folge der Reduzierung des Konstruktionsgewichtes kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.In addition to aggregate from dense structure also takes place in concrete construction Supplement with porous structure use, which is usually a has significantly lower grain density and primarily for Manufacture of lightweight construction concrete is used. Structural lightweight lightweight concrete is characterized by technically advantageous usable properties (high Thermal insulation effect, low bulk density and favorable ratio from compressive strength to bulk density) that this building material numerous possible uses in structural engineering Offer. For a few years now, efforts have also been made to use high-strength lightweight concrete in civil engineering because of the smaller compared to normal concrete Construction weights combined with high strength considerable savings in prestressing and reinforcing steels becomes possible. In addition, the effort in formwork construction can be significant be reduced. Even the little effort involved in setting up a company of structures made of lightweight concrete as a result of the reduction in Construction weight can result in significant cost savings to lead.
Neben den höheren Kosten für die Leichtzuschlagstoffe, die jedoch aufgrund des verminderten Eigengewichts der Konstruktionsleichtbetone durch Einsparungen an erforderlichem Bewehrungsstahl, bei den erforderlichen Gründungsmaßnahmen und beim Transport daraus hergestellter Bauteile ausgeglichen werden können, sind vor allem die erheblichen Schwierigkeiten beim Verarbeiten des Frischbetons zu nennen, die die Verwendung gefügedichter Leichtbetone im konstruktiven Ingenieurbau begrenzen. Bedingt durch das Wasseraufnahmevermögen der offenporigen Leichtzuschläge tritt während des Mischens, Förderns und Einbaus der Leichtbetone eine Veränderung der Frischbetonkonsistenz auf. Der Entzug von Teilen des Anmachwassers ist beim Fördern mit Betonpumpen besonders signifikant, da neben den Kapillarkräften auch der Pumpendruck einen Großteil des Anmachwassers in die Poren der Leichtzuschläge einpreßt.In addition to the higher costs for the light aggregates, the however due to the reduced weight of the Construction lightweight concrete through savings required reinforcing steel, with the required Foundation measures and the transport made therefrom Components can be compensated for, especially those considerable difficulties in processing the fresh concrete to name the use of lightweight, lightweight concrete in limit constructive civil engineering. Due to that Water absorption capacity of the open-pored light aggregates occurs during the mixing, conveying and installation of the lightweight concrete a change in the fresh concrete consistency. Withdrawal of parts of the mixing water is when pumping with concrete pumps particularly significant, since in addition to the capillary forces A large part of the mixing water is pumped into the pores of the pump Presses in light supplements.
Zur Vermeidung der Konsistenzänderung werden die Leichtzuschläge im Zuge der Herstellung des Frischbetons meist vorgenäßt. Damit soll dem Bestreben der Zuschläge, Anmachwasser in ihr Porengefüge aufzunehmen, begegnet werden. Allerdings läßt sich bei dieser Vorgehensweise der Wasserzementwert nicht mehr exakt definieren, wie es aber gerade im Hinblick auf möglichst hohe Festigkeiten der Konstruktionsleichtbetone erforderlich wäre. Kann der vorgenäßte Leichtbeton auf der Baustelle im Krankübel zumeist noch in befriedigender Weise zum Einbauort gefördert werden, so ist ein Pumpen des Frischbetons bislang nicht möglich. Aufgrund der während des Pumpens auftretenden Förderdrücke (bis 50 bar, bei größerer Förderweite und -höhen u. U. sogar deutlich höhere Drücke) wird während der Verweilzeit des Frischbetons in der Pumpleitung (ca. 1 Minute) das Anmachwasser des Frischbetons nahezu vollständig in die offenporigen Leichtzuschläge eingepreßt. Verstopfungen im Pumpleitungssystem und Entmischungen des Frischbetons sind die Folge.To avoid the change in consistency, the Light surcharges in the course of the production of the fresh concrete mostly wet. The aim of the surcharges, Absorbing mixing water into their pore structure. However, with this procedure the Water cement value no longer exactly define how it especially with regard to the highest possible strength of the Structural lightweight concrete would be required. Can he pre-wet lightweight concrete on the construction site in the crane bucket are still conveyed to the installation site in a satisfactory manner, pumping the fresh concrete has not been possible so far. Due to the delivery pressures that occur during pumping (up to 50 bar, with a larger delivery range and heights, possibly even significantly higher pressures) during the dwell time of the Fresh concrete in the pump line (approx. 1 minute) Mixing water of the fresh concrete almost completely into the Open-pore lightweight aggregates pressed in. Blockages in the Pump line system and segregation of fresh concrete are the consequence.
Ähnlich problematisch erweist sich die Verwendung von gebrochenen Zuschlägen aus dem Rückbau von Bauwerken. Hier fallen große Mengen an mineralischem Bauschutt an, der bislang zum größten Teil deponiert wird und nur in geringem Umfang bei untergeordneten Bauaufgaben wieder Verwendung findet. Eine Wiederverwertung von gebrochenen Zuschlägen aus Abbruchmaterial für die Herstellung von Konstruktionsbeton ist bislang auf Einzelfälle beschränkt, da die gebrochenen Zuschlagsmaterialien eine zumindest teilweise offenporige Struktur aufweisen, die gleich den Leichtzuschlagstoffen dem Frischbeton Teile des Anmachwassers entziehen. Das Wasseraufnahmebestreben der Abbruchmaterialien wirkt sich somit analog den Leichtzuschlägen ungünstig auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften aus.The use of broken surcharges from the dismantling of buildings. Here large amounts of mineral rubble accumulate has so far been deposited to a large extent and only to a small extent Scope again for subordinate construction tasks finds. A recycling of broken supplements Demolition material for the production of construction concrete has so far been restricted to individual cases, as the broken ones Aggregate materials are at least partially porous Have structure that the same as the light aggregates Extract fresh concrete from the mixing water. The Water absorption efforts of the demolition materials have an effect analogous to the light supplements, unfavorable on the fresh and Hardened concrete properties.
Bereits in den Merkblättern zur Herstellung und Verarbeitung von Leichtbetonen im Jahr 1974 (Merkblatt II und III für Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge. In: Beton 24 H. 7, S. 268-269 und H. 8, S. 297-302, 1974) wurde auf die Probleme der Pumpförderung von Leichtbetonen hingewiesen. Im Hinblick auf die zeitlichen, räumlichen und wirtschaftlichen Vorteile dieser Technik wurden seither verschiedenste Versuche unternommen, um diese Probleme zu beseitigen (Zusammenfassende Darstellung des Standes der Technik bis zum Jahr 1975 von B. Schulz: Erfahrungen beim Pumpen von Leichtbeton. In: Beton 25 H. 3, S. 86/91, 1975).Already in the leaflets on manufacturing and processing of lightweight concrete in 1974 (Leaflets II and III for Lightweight concrete and lightweight steel concrete with a closed structure. In: Beton 24 H. 7, pp. 268-269 and H. 8, pp. 297-302, 1974) was on the problems of pumping lightweight concrete pointed out. With regard to the temporal, spatial and Economic benefits of this technology have been since then Various attempts have been made to solve these problems eliminate (summary presentation of the status of Technology up to 1975 by B. Schulz: Experience at Pumping lightweight concrete. In: Beton 25 H. 3, pp. 86/91, 1975).
So wurde u. a. die Kornoberfläche von Blähtonzuschlägen durch Überbrennen mit einer glasigen, wasserundurchlässigen Schicht versehen. Verfahrenstechnisch ist dieser Vorgang jedoch kaum zu kontrollieren und führt zudem zu starken Verklebungen der Zuschläge untereinander. Die Beschichtung mit Kunststoffdispersionen erwies sich ebenfalls als wenig brauchbar, da einerseits der schlechte Verbund und andererseits die Beschädigung und das Abfallen der Umhüllungen während des Umschlagens der Zuschläge zu kontrollierbaren Anreicherungen von Kunststoffhüllen im Konstruktionsleichtbeton führen. Auch die Imprägnierung bzw. Hydrophobierung der Leichtzuschläge konnte der hohen Feuchteaufnahme des Leichtbetons während des Einwirkens des Pumpförderdrucks nicht entgegenwirken. Alleine eine Wasser- Vorsättigung der Leichtzuschläge führt zu geringeren Entmischungen des Frischbetons. Doch werden durch die Wasseraufnahme der Leichtzuschläge deutlich höhere Rohdichten des Frischbetons und zunächst des Festbetons erreicht. Neben dem Verlust der günstigen Wärmedämmwirkung muß folglich mit deutlich höheren Bauteilgewichten gerechnet werden. Selbst in den vom Verband der Leichtzuschlagstoffherstellern veröffentlichten Informationen zum Herstellen und Verarbeiten von gefügedichten Leichtbetonen im konstruktiven Ingenieurbau finden sich bislang keine Hinweise zur Verbesserung der Pumpförderung (z. B. Übersichtsbeitrag H. Schnabel; J. Spitzner: Gefügedichter Leichtbeton und Stahlleichtbeton. In: Betonfertigteiltechnik 1992. S. Smeplass; A. Hammer; M. Sandvik: Production of Structural High Strength LWAC with Initially Dry Aggregates. In: Tagungsband des Leichtbetonsymposiums in Sandefjord, Norwegen, 1995).So u. a. the grain surface of expanded clay aggregates Burn over with a glassy, waterproof layer Mistake. However, this process is hardly procedural to control and also leads to strong sticking of the Surcharges among themselves. The coating with Plastic dispersions also turned out to be little usable because on the one hand the bad connection and on the other hand, the damage and falling of the Envelopes during the handling of the supplements too controllable enrichments of plastic sleeves in the Lead lightweight construction concrete. The impregnation or The high aggregates could be made hydrophobic Moisture absorption of the lightweight concrete during exposure to the Do not counteract the pump delivery pressure. Alone a water Presaturation of the light aggregates leads to lower ones Demixing of fresh concrete. But through the Water absorption of the light aggregates significantly higher bulk densities of fresh concrete and initially of hardened concrete. Next the loss of the beneficial thermal insulation effect must therefore significantly higher component weights are expected. Even in from the association of light aggregates manufacturers published information for manufacturing and processing of lightweight, lightweight concrete in structural engineering So far there are no indications to improve the Pump promotion (e.g. review by H. Schnabel; J. Spitzner: Structural lightweight concrete and lightweight steel concrete. In: Precast Concrete Technology 1992. S. Smeplass; A. Hammer; M. Sandvik: Production of Structural High Strength LWAC with Initially Dry Aggregates. In: Conference proceedings of Light concrete symposium in Sandefjord, Norway, 1995).
Alle bisher bekannten Maßnahmen führen also entweder nicht zu der gewünschten Verbesserung des Feuchteverhaltens der Zuschläge und/oder sie sind verfahrenstechnisch nur schwer realisierbar und/oder sie sind unwirtschaftlich, d. h. sie würden zu gesteigerten Herstellungskosten führen, deren Höhe durch die erzielten technischen Vorzüge wirtschaftlich nicht kompensiert werden kann.All of the measures known so far do not lead to either the desired improvement in the moisture behavior of the Surcharges and / or they are difficult from a procedural point of view feasible and / or they are uneconomical, d. H. she would lead to increased manufacturing costs, the amount not economically due to the technical advantages achieved can be compensated.
Dies gilt auch in Verbindung mit den aus der Patentliteratur bekannten Leichtbetonzuschlagstoffen bzw. beschichteten Zuschlägen.This also applies in connection with those from the patent literature known lightweight concrete aggregates or coated Surcharges.
Aus der DD-PS 208 142 ist ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbetonbauelemente bekannt, gemäß dem unter Verwendung der Aufbauagglomeration Granalien aus Braunkohlenasche, Wasser und gegebenenfalls Zement hergestellt werden. Die Umhüllung der Granalien erfolgt mittels Zement - allerdings durch Pudern und es dürfte ohne weiteres einsichtig sein, daß auf diese Weise keine dünne, kompakte und dichte Schicht also keine sinnvolle Umhüllung der Zuschläge zur Verwendung in Konstruktionsbetonen hergestellt werden kann. From DD-PS 208 142 is a process for the production of Lightweight concrete components are known, according to the using the agglomeration of granules from lignite ash, Water and optionally cement are produced. The The granules are coated with cement - however by powdering and it should be readily apparent that in this way not a thin, compact and dense layer no sensible wrapping of the supplements for use in Structural concrete can be made.
In der DE 26 23 378 A1 ist ein Verfahren zur Vorbehandlung eines Beton-/Leichtbeton-Zuschlagstoffs offenbart, gemäß der eine Umhüllung von Zuschlägen mit einer zementgebundenen Schicht unter Vorgabe von Additiven verifiziert wird. Das Verfahren ist durch folgende Merkmale charakterisiert: Es basiert auf einem gewöhnlichen Freifallmischer, mit dem von vornherein keine kompakte dichte Umhüllung realisiert werden kann. Fernen ist ein hoher Wasserzementwert erforderlich, um eine gute Homogenisierung des Gemisches zu ermöglichen, womit dann jedoch eine relativ geringe Verbundfestigkeit und eine geringe Festigkeit und Dichtigkeit der Umhüllung verbunden ist. Ganz generell gilt, daß im Freifallmischer geeignete Umhüllungen hinsichtlich Schichtdicke, Zusammensetzung und Dichtheit ohne weitere technologische Fortentwicklung und den Einbau von zusätzlichen Prallblechen etc. nicht mit den erforderlichen Eigenschaften realisiert werden können.DE 26 23 378 A1 describes a method for pretreatment of a concrete / lightweight concrete aggregate disclosed, according to the a coating of aggregates with a cement-bound Layer is verified by specifying additives. The Process is characterized by the following features: It is based on an ordinary free-fall mixer, with which from no compact, sealed casing can be realized in advance can. A high water cement level is required in order to to allow a good homogenization of the mixture, with which but then a relatively low bond strength and a low strength and tightness of the casing is. The general rule is that suitable in free-fall mixers Envelopes with regard to layer thickness, composition and Tightness without further technological development and Installation of additional baffle plates etc. not with the required properties can be realized.
Die FR 2 664 262 A1 offenbart die Herstellung eines Leichtzuschlagstoffs aus hölzernen Ausgangsstoffen unterschiedlicher Größe (zum Beispiel Sägemehl, Sägespäne und Rindenstücken). Dabei werden die zuvor konservierten hölzernen Bestandteile in einem Mischer in eine dünnflüssige Schlämme eingegeben. Die in dem Anmachwasser dispergierten Zementpartikel lagern sich an den Holzoberflächen an und verkleben nach der Hydratation der Zementpartikel die kleineren Teilchen mit den Holzspänen und Rindenstücken, so daß ein niederfester Leichtzuschlagstoff entsteht.FR 2 664 262 A1 discloses the production of a Light aggregate from wooden raw materials of different sizes (for example sawdust, sawdust and Pieces of bark). The previously preserved ones wooden ingredients in a mixer in a thin liquid Sludges entered. The dispersed in the mixing water Cement particles adhere to the wooden surfaces and stick after the hydration of the cement particles smaller particles with the wood shavings and pieces of bark, so that a low-strength lightweight aggregate is created.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umhüllung von Zuschlägen aus dichtem und porigem Gefüge und damit Zuschläge per se zu schaffen, mit denen die vorgenannten Nachteile vermieden werden und mit dem die Herstellung von Konstruktionsbetonen des Ingenieurbaus mit Zuschlägen aus porigem Gefüge ermöglicht wird, die als Massenbaustoff eingesetzt werden können und verbesserte Eigenschaften des Frisch- und Festbeton sicherstellen. Zudem können Betone aus offenporigen Zuschlägen, insbesondere hochporöse Leichtzuschläge, damit zukünftig auf der Baustelle mit bauüblichen Betonpumpen gefördert werden.The object of the present invention is a method and a device for wrapping aggregates from dense and porous structure and thus to create surcharges per se with which the aforementioned disadvantages are avoided and with the production of structural concrete for civil engineering is made possible with aggregates made of porous structure, which as Bulk building material can be used and improved Ensure the properties of fresh and hardened concrete. In addition can concretes from open-pore aggregates, in particular highly porous light aggregates, so that in future on the construction site can be promoted with customary concrete pumps.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Merkmale der Patentansprüche charakterisiert.The solution to this problem is through the features of Characterized claims.
Die erfindungsgemäße zementgebundene Umhüllung hemmt beziehungsweise verhindert zum einen das Eindringen des Anmachwassers in das Porengefüge von Leichtzuschlägen sowie von offenporigen Recyclingzuschlägen und fördert zum anderen den Verbund zwischen Kornoberfläche des Zuschlags und der umgebenen Feinmörtelmatrix. Damit geht zum einen der Vorteil einher, daß dem Frischbeton weder beim Mischen noch während des Transports zur Baustelle, weder beim Fördern und Pumpen auf der Baustelle noch beim Einbringen in die Schalung größere Mengen an Anmachwasser durch kapillares Saugen oder durch die Druckeinwirkung von den offenporigen Zuschläge entzogen werden. Damit kann eine Entmischung des Frischbetons unterbunden werden. Die Frischbetoneigenschaften der mit umhüllten offenporigen Zuschlägen hergestellten Konstruktionsbetone entsprechen folglich denen von Frischbetonen aus Normalzuschlägen. Die für Konstruktionsbetone aus Normalzuschlägen bekannte Beziehung zwischen Wasserzementwert und Betonfestigkeit etc. kann somit weitgehend auch auf gefügedichte Leichtbetone als auch auf Betone aus Recyclingzuschlägen übertragen werden. Ebenso entfalten Betonzusatzmittel ihre Wirkung damit auch bei Betonen aus offenporigen Zuschlägen in der gleichen Weise wie dies von Normalbetonen bekannt ist. Anforderungen der Bauindustrie an einen baustellengerechten und pumpfähigen Frischbeton können durch die Verwendung von umhüllten offenporigen Zuschlagstoffen erfüllt werden. Durch die Umhüllung erhöht sich zudem die Festigkeit eines erhärteten Konstruktionsbeton aus offenporigen Zuschlägen. Durch Vorgabe eines gezielt einstellbaren Wasserzementwertes können folglich selbst mit umhüllten Leichtzuschlagstoffen hochfeste Konstruktionsleichtbetone hergestellt werden. The cement-bound covering according to the invention inhibits or on the one hand prevents the intrusion of the Mixing water in the pore structure of light aggregates as well of open-pore recycling surcharges and promotes another the bond between the grain surface of the aggregate and the surrounding fine mortar matrix. On the one hand, this is the advantage hand in hand that the fresh concrete neither when mixing nor during transport to the construction site, neither when conveying and pumping on the construction site when it is being inserted into the formwork larger amounts of mixing water by capillary suction or due to the pressure from the open-pore aggregates be withdrawn. This allows the fresh concrete to separate be prevented. The fresh concrete properties of the encased open-pore aggregates Construction concretes therefore correspond to those of Fresh concrete from normal supplements. The for Construction concrete from normal supplements known relationship between water cement value and concrete strength etc. largely also on structure-sealed lightweight concrete as well Concrete from recycling surcharges are transferred. As well concrete admixtures also have their effect Emphasize from porous aggregates in the same way as this is known from normal concrete. Requirements of Construction industry to a site-compatible and pumpable Fresh concrete can be encased through the use of open-pore aggregates are met. Through the Wrapping also increases the strength of a hardened Construction concrete from open-pore aggregates. By default a specifically adjustable water cement value consequently, high-strength even with coated light aggregates Construction lightweight concrete can be manufactured.
Konstruktionsbetone aus Zuschlag mit porigem Gefüge können somit problemlos für die Erstellung aller Ingenieurbauwerke, beispielsweise von Hochhäusern, Hallen, Brücken, Off-Shore- Konstruktionen, Verwendung finden, da die abdichtende zementgebundene Umhüllung einerseits eine wirtschaftliche Förderung des Frischbetons ohne Beeinträchtigung der Frischbetoneigenschaften ermöglicht und andererseits die Einhaltung einer definierten Rohdichte im frischen und erhärteten Zustand und gezielte Festigkeiten sicherstellt, die gerade für die Planung und statische Bemessung von Ingenieurbauten bekannt und vorhersagbar sein sollten.Construction concrete from aggregate with a porous structure can thus easily for the creation of all engineering structures, for example of high-rise buildings, halls, bridges, off-shore Constructions, find use as the sealing cement-bound cladding is economical on the one hand Promotion of fresh concrete without affecting the Fresh concrete properties enables and on the other hand the Compliance with a defined bulk density in the fresh and ensures hardened condition and targeted strength, which is just for the planning and static dimensioning of Engineering structures should be known and predictable.
Mit der Umhüllung von Zuschlagstoffen können aber noch zahlreiche andere Betoneigenschaften verbessert werden.With the wrapping of aggregates you can still numerous other concrete properties can be improved.
So kann durch das geringe Wasseraufnahmevermögen von umhüllten offenporigen Zuschlagstoffen das Brandverhalten des Betons deutlich gegenüber einem gleichartigen Beton aus unumhüllte Zuschläge verbessert werden. Das von den unumhüllten offenporigen Zuschlägen während des Mischens bis hin zum Ansteifen des Frischbetons aufgesogene Anmachwasser kann nach der Erhärtung der Zementmörtelmatrix aufgrund der dichten Matrix nur langsam wieder an die Umgebung abgeführt werden. Im Brandfall führt das in den offenporigen Zuschlägen befindliche Wasser zu hohen Dampfdrücken, die Absprengungen und Abplatzungen in den äußeren Bauteilschichten bewirken. Da mit der erfindungsgemäßen Umhüllung dem Wasseraufnahmebestreben des Zuschlags entgegengetreten wird, kann der Brandschutz des Konstruktionsbetons deutlich verbessert werden.The low water absorption capacity of enveloped open-pore aggregates the fire behavior of the Concrete is clearly different from a similar type of concrete Unwrapped surcharges are improved. That of the uncovered open-pore aggregates during mixing up mixing water absorbed to stiffen the fresh concrete can after hardening of the cement mortar matrix due to the dense matrix is only slowly released to the environment become. In the event of a fire, this leads to the open-pore surcharges water to high steam pressures, the blasting and cause flaking in the outer component layers. There with the wrapping according to the invention Water absorption efforts of the supplement are opposed, the fire protection of the construction concrete can be clearly be improved.
Die Umhüllung der Zuschläge bewirkt aber nicht nur eine Abdichtung der Kornoberfläche, sondern kann auch den Verbund zwischen Zuschlag und Zementmörtelmatrix deutlich verbessern. So ist aus wissenschaftlichen Mikrostrukturuntersuchungen bekannt, daß die Kontaktzone zwischen Normalzuschlag und Zementstein aus einem mehrschichtigen System besteht. Direkt an der Zuschlagoberfläche haftet eine dichte, 2-3 µm dicke Kontaktschicht aus Calciumhydroxid. Darüber schließt eine dichte, 5-10 µm dicke Zwischenschicht an, die durch ein hohlraumreiches Gefüge gekennzeichnet ist. Neben tafelförmigen Calciumhydroxidkristallen und nadeligen Ettringitkristallen finden sich hier auch Calciumsilicathydrat. Die großen Calciumhydroxidkristalle sind mit der Kontaktzone verwachsen. Die Zwischenschicht weist in den darüber befindlichen Bereichen, im sogenannten Übergangsbereich mit einer Dicke von 5-10 µm, eine Strukturverdichtung aus Calciumsilicathydrat und Calciumhydroxid auf. Hier wird die Struktur der Zwischenschicht immer mehr der Struktur des Zementsteins ähnlicher.Wrapping the surcharges does not only do one Sealing the grain surface, but can also bond between the aggregate and the cement mortar matrix. So is from scientific microstructure studies known that the contact zone between normal surcharge and Cement block consists of a multi-layer system. Directly a dense 2-3 µm thick adheres to the aggregate surface Calcium hydroxide contact layer. One closes above dense, 5-10 µm thick intermediate layer, which by a void-rich structure is characterized. Next tabular calcium hydroxide crystals and acicular Ettringite crystals can also be found here Calcium silicate hydrate. The big calcium hydroxide crystals have grown together with the contact zone. The intermediate layer points in the areas above, in the so-called Transition area with a thickness of 5-10 µm, a Structural compaction from calcium silicate hydrate and Calcium hydroxide. Here the structure of the Intermediate layer more and more the structure of the cement stone more like.
Entsprechend der Mikrostruktur des Verbundbereichs von Zuschlag und Betonmatrix liegt die größte Schwachstelle des Systems im Bereich der Kontaktzone, in der sich infolge des Schwindbestrebens des Zementsteins dann auch während der Erhärtung Mikrorisse bilden, die Auslöser für ein weiteres Rißwachstum bei einer Belastung des Betons sind und damit die Festigkeit und das Bruchverhalten des Betons bestimmen. Mit der erfindungsgemäßen Umhüllung von Zuschlägen kann die Ausbildung der Kontaktzone des Zuschlags jedoch erheblich beeinflußt werden. So konnten bereits Hilsdorf und Ziegeldorf (Einfluß der Zuschlagkontaktzonen auf die mechanischen Eigenschaften von Beton, Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Universität Karlsruhe, 1978) feststellen, daß bei einem mit Kunststoffdispersion modifiziertem Zementstein eine Steigerung der Kontaktzonenfestigkeit erreicht werden kann, die auch zu einer Festigkeitssteigerung des Betons führt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Umhüllung von Zuschlägen mit dichtem und porigem Gefüge können alle möglichen Zusätze, die sich günstig auf die Kontaktzonenfestigkeit auswirken, eingesetzt werden, wobei die Verbesserung gezielt auf die direkte Kornoberfläche des Zuschlags beschränkt werden kann und damit einen guten Verbund zwischen Zuschlag und Umhüllung sicherstellt. Durch Zugabe von geeigneten Kunststoffdispersionen kann folglich auch die Kontaktzone des Verbundbereichs zwischen Kornoberfläche und Umhüllung gezielt optimiert werden. Ein optimaler Verbund zwischen Umhüllung und Zementmörtelmatrix wird durch das hohe Nacherhärtungspotential der zementgebundenen Umhüllung beim Kontakt mit dem Anmachwasser des Frischbetons erreicht.According to the microstructure of the composite area of Aggregate and concrete matrix is the biggest weak point of the Systems in the area of the contact zone, in which due to the The cement stone then strives to shrink during the Hardening form microcracks that trigger another Crack growth when the concrete is loaded and thus the Determine the strength and fracture behavior of the concrete. With the wrapping of supplements according to the invention can Training of the contact zone of the surcharge, however, considerably to be influenced. Hilsdorf and Ziegeldorf were already able to do this (Influence of the aggregate contact zones on the mechanical Properties of concrete, institute for concrete construction and Building materials technology, University of Karlsruhe, 1978) find that with a plastic dispersion modified cement block an increase in Contact zone strength can be achieved, which too leads to an increase in the strength of the concrete. With the inventive method for wrapping aggregates with dense and porous structure can all possible additives that have a positive effect on the contact zone strength, be used, the improvement aimed at the direct grain surface of the aggregate can be limited and thus a good bond between aggregate and wrapping ensures. By adding suitable Plastic dispersions can consequently also the contact zone of the Targeted bond area between grain surface and coating be optimized. An optimal bond between wrapping and cement mortar matrix is characterized by the high Post-hardening potential of the cement-bound coating at Contact with the mixing water of the fresh concrete reached.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf die Beschichtung bzw. Umhüllung von zementgebundenen Substanzen beschränkt. Es ist auch möglich, andere Materialien, insbesondere Metalle, Farbpigmente etc. aufzubringen, die erlauben einen Beton mit besonderen Eigenschaften herzustellen, der weitere Einsatzmöglichkeiten von Zuschlägen aus dichtem oder porigem Gefüge erlaubt. Beispielsweise kann durch Einsatz von wärmeleitfähigen Zusatzstoffen bei der Umhüllung des Leichtzuschlags ein Leichtbeton mit guter Wärmeleitfähigkeit geschaffen werden, der insbesondere als Estrich bei Fußbodenheizungen große Vorteile bieten würde. Durch die Zugabe elektrisch leitfähiger Zusatzstoffe bei der Umhüllung von Zuschlägen aus dichtem und porigem Gefüge kann zudem ein elektrostatisch geeigneter Fußbodenestrich, beispielsweise für die elektrotechnische und chemische Industrie, hergestellt werden. Generell können all jene Zusatzstoffe in der Umhüllung eingebunden werden, mit denen die Eigenschaften eines Betons günstig beeinflußt werden können.The method according to the invention is not only based on Coating or coating of cement-bound substances limited. It is also possible to use other materials, in particular to apply metals, color pigments, etc. allow concrete with special properties to manufacture the additional uses of supplements allowed from dense or porous structure. For example through the use of thermally conductive additives at Wrapping the lightweight aggregate a lightweight concrete with good Thermal conductivity can be created, in particular as Screed in underfloor heating would offer great advantages. By adding electrically conductive additives to the Wrapping aggregates from dense and porous structure can also an electrostatically suitable floor screed, for example for electrotechnical and chemical Industry. Generally all of them can Additives are included in the wrapper with which the properties of a concrete can be influenced favorably can.
Zur Umhüllung der Betonzuschläge werden Ausgangsstoffe eingesetzt, eine Mischung aus Zementen, Betonzusatzmittel und/oder Betonzusatzstoffe die identisch und damit völlig verträglich mit den bei der Herstellung von Betonen verwendeten Materialien der Betonmatrix sind. Die Folge davon ist ein verbessertes Verbundverhalten zwischen Zuschlagkorn und Mörtelmatrix des Betons, so daß ein günstigeres Festigkeits- und Bruchverhalten der aus umhüllten Zuschlägen hergestellten Betone erreicht werden kann. Starting materials are used to encase the concrete aggregates used, a mixture of cements, concrete admixtures and / or concrete additives that are identical and therefore completely compatible with those in the production of concrete used materials of the concrete matrix. The consequence of this is an improved bond behavior between aggregate and mortar matrix of the concrete, so that a cheaper Strength and fracture behavior of the coated aggregates manufactured concrete can be achieved.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Umhüllungsvorgang eine geringere Wassermenge eingesetzt wird, als für die vollständige Hydratation des für die Umhüllung eingesetzten Zementes benötigt wird. Daher verfügt die Umhüllung über ein Nacherhärtungspotential, das einen optimalen Verband zwischen umhülltem Leichtzuschlag und Zementmörtelmatrix des Betons sicherstellt. Zudem kann auch der Verbund in der Kontaktzone der Kornoberfläche des Zuschlags und der zementgebundenen Umhüllungsschicht durch Zugabe geeigneter Stoffe beim Umhüllungsvorgang erheblich gegenüber dem normalen Verbund von Zuschlag und Zementmörtel verbessert werden. Bisherige Untersuchungen an Leichtbetonen führten bereits zu einer Steigerung der Druckfestigkeit um mehr als 30% gegenüber einem Leichtbeton der gleichen Mischungszusammensetzung, aber mit unumhüllten Zuschlagkörnern. Auch bei Betonen aus Zuschlägen mit dichtem Gefüge können Festigkeitssteigerungen durch eine Verbesserung der Verbundzone zwischen Kornoberfläche und Zementmörtelmatrix erreicht werden. Zudem stellt sich die an der Kornoberfläche im Beton zu beobachtende Mikrorißbildung entlang der Korngrenzen in deutlich geringerem Ausmaße ein, wenn ein umhüllter Zuschlag unter Einsatz von Kunststoffdispersionen verwendet wird, daß zu einem günstigeren Festigkeitsverhalten des Konstruktionsbetons führt.Another advantage is that the Wrapping process a smaller amount of water is used, than for the full hydration of the for wrapping cement is needed. Therefore, the Wrapping over a post-hardening potential that one optimal association between wrapped light aggregate and Ensures cement mortar matrix of the concrete. It can also the bond in the contact zone of the grain surface of the Surcharge and the cement-bound coating layer Adding suitable substances during the wrapping process considerably compared to the normal combination of aggregate and cement mortar be improved. Previous investigations on lightweight concrete already led to an increase in compressive strength more than 30% compared to a lightweight concrete of the same Mix composition, but with uncoated Aggregates. Even with concretes from aggregates with dense Structures can increase strength through an improvement the bond zone between the grain surface and Cement mortar matrix can be achieved. In addition, the queues up microcracking of the grain surface in the concrete along the grain boundaries to a much lesser extent, if an enveloped surcharge using Plastic dispersions are used that at a more favorable strength behavior of the construction concrete leads.
Die Umhüllung bzw. Beschichtung besteht vorzugsweise aus Zementen und Betonzusatzmitteln und/oder Betonzusatzstoffen.The covering or coating preferably consists of Cements and concrete admixtures and / or concrete admixtures.
Der Kern der Erfindung ist letztlich darin zu sehen, daß die Ausgangsstoffe der Beschichtung nur mit geeigneten Verfahrenstechniken in einer minimalen Schichtdicke, gleichmäßig und kompakt auf dem Zuschlag aufgebaut werden können, um eine ausreichend abdichtende Wirkung und einen verbesserten Verbund zwischen Zuschlag und Mörtelmatrix des Betons zu erreichen. Als geeignete und wirtschaftliche Verfahrenstechnik zur erfindungsgemäßen Umhüllung steht derzeit vornehmlich die Aufbauagglomeration mit dem Granulierteller bzw. der Granuliertrommel, ggf. noch das Granulierwirbelbett-Verfahren, zur Verfügung, bei denen die Zuschläge zunächst vorgenäßt werden und anschließend die Beschichtung mittels gleichmäßiger Zugabe des Zements bei gleichzeitigem Aufsprühen von Wasser erfolgt. Mit einer Fortentwicklung des Granulierwirbelbett-Verfahrens läßt sich auch diese Technologie wirtschaftlich für eine gleichmäßig dichte und dünnschichtige Umhüllung von Zuschlägen einsetzen. Andere Verfahren, so der Einsatz der Preßagglomeration, der Microverkapselung und der Mischagglomeration im Freifallmischer oder mit dem Schneckenmischer, können entsprechend dem derzeitigen Stand der Technik nicht in geeigneter und wirtschaftlicher Weise eingesetzt werden, um die erfindungsgemäße Umhüllung der Zuschläge kontrolliert aufzubauen. Gerade bei den beiden zuletzt genannten Verfahren müssen entweder die Zuschlagstoffe intensiv vorgenäßt werden, um anschließend die zugegebenen feindispersen Ausgangsstoffe im Mischer auf den Zuschlag aufzubringen. Erfolgt die Zugabe des Zements in Form einer Schlämme, bleiben die für die Umhüllung eingesetzten Stoffe nur ungleichmäßig und nicht kompakt auf der Kornoberfläche haften. Die Anforderungen an eine erfindungsgemäße dichte Umhüllung werden somit nicht erfüllt.The essence of the invention can ultimately be seen in the fact that Starting materials of the coating only with suitable Process techniques in a minimal layer thickness, be built evenly and compactly on the aggregate can have a sufficient sealing effect and a improved bond between aggregate and mortar matrix of the To achieve concrete. As suitable and economical Process engineering for wrapping according to the invention is available currently mainly the built-up agglomeration with the Granulating plate or the granulating drum, if necessary, that Granulating fluidized bed process, available in which the Supplements are first wet and then the Coating by evenly adding the cement water is sprayed simultaneously. With a The granulating fluidized bed process can be developed further even this technology is economical for a uniform use a dense and thin layer of aggregates. Other processes, such as the use of press agglomeration, the Microencapsulation and mixed agglomeration in the Free fall mixer or with the screw mixer, can not in accordance with the current state of the art be used in a suitable and economical manner in order to controls the wrapping of the supplements according to the invention build up. Especially with the last two methods mentioned either the aggregates must be prewetted intensively, to then add the finely dispersed starting materials to apply in the mixer to the aggregate. The addition is made of cement in the form of a slurry, they remain for the Wrapping materials used only unevenly and not adhere compactly to the grain surface. The requirements for a tight wrapping according to the invention are therefore not Fulfills.
Da zum gegenwärtigen Zeitpunkt mit der Aufbauagglomeration
mit einem Granulierteller oder einer Granuliertrommel die
erfindungsgemäße Umhüllung in technisch einfacher und
beherrschbarer Form wirtschaftlich auf die Kornoberfläche
aufgebracht werden kann, werden nachfolgend die
verfahrenstechnischen Schritte zur Beschichtung der Zuschläge
aus dichtem und porigem Gefüge anhand dieser Technologie
aufgezeigt:
Zunächst werden die chargenweise oder kontinuierlich in den
Granulierteller bzw. in die Granuliertrommel eingebrachten
Zuschläge auf der geneigten Tellerfläche einer ständigen
Rollbewegung ausgesetzt. Während dieser Rollbewegung werden
die feindispersen Feststoffe, d. h. der Zement, die
Betonzusatzmittel, die Betonzusatzstoffe und ggf. andere
Hilfsstoffe unter gleichzeitigem Besprühen mit einer
Bindemittelflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gleichmäßig dünn
beschichtet bzw. umhüllt. Durch die gleichmäßige Zementzugabe
bei weiterer Flüssigkeitszugabe wird die Bildung von
Konglomeraten aus umhüllten Zuschlagskörnern vermieden.
Günstige Umhüllungen können bei einer Zuführung von Wasser
und Zement im Massenverhältnis von Wasser zu Zement von etwa
1 : 4 erreiche werden. Das optimale Verhältnis wird von der Art
des verwendeten Zementes und den Betonzusatzmitteln bzw.
Betonzusatzstoffen bestimmt.Since the casing according to the invention can be applied economically to the grain surface in a technically simple and manageable form at the present time with the build-up agglomeration with a granulating plate or a granulating drum, the procedural steps for coating the aggregates from a dense and porous structure are shown below using this technology:
First, the batches or continuously introduced in the granulating plate or in the granulating drum on the inclined plate surface are subjected to a constant rolling movement. During this rolling movement, the finely dispersed solids, ie the cement, the concrete admixtures, the concrete admixtures and possibly other auxiliaries are coated or coated uniformly thinly with simultaneous spraying with a binder liquid, preferably water. The uniform addition of cement with further addition of liquid prevents the formation of conglomerates from coated aggregate grains. Favorable coatings can be achieved by adding water and cement in a mass ratio of water to cement of about 1: 4. The optimal ratio is determined by the type of cement used and the concrete admixtures or concrete admixtures.
Je nach angestrebter Verbesserung der Betoneigenschaft im frischen oder festen Zustand können verschiedenste Betonzusatzmittel und Betonzusatzstoffe sowie weitere Hilfsstoffe einzeln oder in Kombination zugegeben werden, wobei in Vorversuchen die optimalen Komponenten und Zugabemengen zu erarbeiten sind.Depending on the desired improvement of the concrete properties in the fresh or solid state can be various Concrete admixtures and additives as well as others Auxiliaries are added individually or in combination, the optimal components and Addition quantities have to be worked out.
Als Betonzusatzmittel stehen dabei vor allem Betonverflüssiger, Fließmittel, Stabilisierer, Betondichtungsmittel, Erstarrungsbeschleuniger und ggf. Luftporenbildner zur Verfügung. Die Betonzusatzmittel werden nur in relativ geringen Mengen zugesetzt. Zumeist müssen sie dem Wasser untergemischt werden, um gleichmäßig auf den Kornoberflächen verteilt werden zu können. Bei den physikalisch wirkenden Betonzusatzmittel handelt es sich zumeist um oberflächenaktive Stoffe, die neben einer verflüssigenden Wirkung durch die Herabsetzung der Oberflächenspannung des Wassers auch eine Schaum- oder Luftporenbildung auslösen können. Als oberflächenaktive Stoffe kommen dabei neben anionaktiven auch kationaktive Stoffe zum Einsatz. Des weiteren werden nichtiogene Stoffe verwendet. Die Einflüsse der einzelnen Betonzusatzmittel auf den Beschichtungsvorgang und die Eigenschaften der umhüllten Zuschläge sowie des daraus hergestellten Betons sind in Vorversuchen zu untersuchen. Above all, there are concrete additives Concrete plasticizers, plasticizers, stabilizers, Concrete sealant, solidification accelerator and possibly Air entraining agents available. The concrete admixtures are added only in relatively small amounts. Usually they have to be mixed into the water to ensure that the Grain surfaces can be distributed. Both it is physically active concrete admixtures mostly surface-active substances, which in addition to a liquefying effect by reducing the Surface tension of the water also a foam or Can trigger air pore formation. As a surface active In addition to anion-active substances, there are also cation-active substances Fabrics for use. Furthermore, noniogenic substances used. The influences of the individual concrete admixtures the coating process and the properties of the coated Surcharges and the concrete made from them are in To investigate preliminary tests.
Betonzusatzstoffe sind fein verteilte Stoffe, die durch chemische oder-physikalische Wirkung bestimmte Betoneigenschaften, z. B. Konsistenz, Verarbeitbarkeit, Festigkeit, Dichtheit oder Farbe der Umhüllung beeinflussen. Inerte Stoffe, beispielsweise Gesteinsmehle aus Quarz oder Kalkstein, könnten eingesetzt werden, um den Anteil an Zement in der Umhüllung und damit die Kosten zu reduzieren. Pigmente können zum Einfärben der Zuschläge verwandt werden. Puzzolanische Stoffe, die einen hohen Anteil an Kieselsäure und ggf. Tonerde aufweisen, können mit Wasser und Calciumhydroxid, das bei der Erhärtung des Zementes entsteht, reagieren. Diese Zusatzstoffe könnten folglich genutzt werden, um das Nacherhärtungspotential der Umhüllung zu steigern und die Art und Dauer der Nachbehandlung des umhüllten Zuschlags zu steuern. Gebräuchliche Puzzolane sind Steinkohleflugaschen, Silicastaub bzw. silicatische Feinstäube sowie getempertes Steinmehl. Neben den besonderen Einflüssen auf die Festigkeitsentwicklung der Umhüllungsschicht wirken sich Puzzolane als Folge ihres kleinen Partikeldurchmessers auch günstig hinsichtlich der Packungsdichte von Zement und Betonzusatzstoffen aus, da sich die kleineren Partikel in die Hohlräume der größeren Zementkörner einlagern. Da sie gegenüber den Zementen neben der wesentlich größeren Feinheit teils zudem eine kugelige Form besitzen, erhöht beispielsweise die Zugabe von silicatischen Feinstäuben die Klebwirkung der Beschichtung an der Kornoberfläche, die bei der Aufbauagglomeration nicht zwingend erforderlich ist, die sich aber gerade bei einer Umhüllung im Granulierwirbelbett-Verfahren vorteilhaft auswirken kann. Latent-hydraulische Stoffe, die ähnlich den puzzolanischen Stoffen in Verbindung eines Anregers, beispielsweise Calciumhydroxid, reagieren aber keine Reaktion mit dem Anreger selbst eingehen, beispielsweise Hüttensand oder Hochofenschlacke, könnten ebenfalls genutzt werden, um das Nacherhärtungspotential der Umhüllung zu steuern.Concrete additives are finely divided substances that pass through chemical or physical effects Concrete properties, e.g. B. consistency, processability, Affect the strength, tightness or color of the casing. Inert substances, for example quartz or stone powder Limestone, could be used to control the percentage of cement in the wrapper and thus reduce costs. Pigments can be used to color the surcharges. Pozzolanic substances that contain a high amount of silica and optionally have clay, can with water and Calcium hydroxide, which is formed when the cement hardens, react. These additives could therefore be used to increase the post-hardening potential of the coating increase and the type and duration of aftercare of the to control the enveloped surcharge. Common pozzolans are Hard coal fly ash, silica dust or silicate Fine dust and tempered stone powder. In addition to the special Influences on the strength development of the Wrapping layer affects pozzolans as a result of their small particle diameter also favorable in terms of Packing density of cement and concrete additives from because the smaller particles into the cavities of the larger ones Store cement grains. Since they are next to the cements the much greater delicacy also partly spherical Having shape increases the addition of, for example Silicatic fine dust affects the adhesive effect of the coating the grain surface, which is not in the case of built-up agglomeration is absolutely necessary, which is particularly the case with a Coating in the granulating fluidized bed process is advantageous can impact. Latent hydraulic substances similar to those pozzolanic substances combined with an exciter, for example calcium hydroxide, but do not react deal with the stimulator itself, for example blastfurnace slag or blast furnace slag, could also be used to to control the post-hardening potential of the casing.
Weitere Hilfsstoffe sind Kunststoffdispersionen oder sonstige organische Stoffe, beispielsweise hochleistungsfähige Polymere oder Cellulose, die als Plastifizierungsmittel oder Stabilisierer wirkend, die Klebrigkeit oder Packungsdichte der Umhüllung beeinflussen können. Außerdem können diese Hilfsstoffe je nach Art und Zusammensetzung auch eine günstigere Festigkeitsentwicklung, eine Erhöhung des Verformungsvermögens oder eine Steigerung des Verschleißverhaltens der Beschichtung bewirken. Des weiteren können Kunststoffdispersionen auch für die Optimierung der Nachbehandlung Verwendung finden.Other auxiliaries are plastic dispersions or others organic substances, for example high-performance Polymers or cellulose used as plasticizers or Acting stabilizer, the stickiness or packing density can affect the wrapping. They can also Auxiliaries depending on the type and composition also one more favorable strength development, an increase in Deformability or an increase in Wear behavior of the coating cause. Furthermore can also use plastic dispersions to optimize the Find after-treatment.
Kugelförmige Zuschläge, wie z. B. Naturkiese oder die im Konstruktionsleichtbeton zumeist eingesetzten Blähtonkörner lassen sich dabei besonders gut beschichten. Mit der Aufbauagglomeration im Granulierteller oder in der Granuliertrommel lassen sich aber auch gebrochene, kantige Zuschlagkörner mit einer absperrenden Schicht umhüllen. Allerdings ist dabei zu beachten, daß hierfür größere Zementmengen erforderlich sind und die Schichtdicke der Umhüllung gegenüber kugelförmigen Zuschlägen ungleichmäßiger wird. Für gebrochene Materialien wäre daher der Einsatz des Granulierwirbelbett-Verfahrens anzustreben, bei dem auch gebrochene Kornformen mit einer erfindungsgemäßen Umhüllung beschichtet werden können.Spherical supplements, such as. B. natural gravel or in Construction lightweight concrete mostly used expanded clay granules can be coated particularly well. With the Agglomeration in the granulation plate or in the Granulating drum can also be broken, angular Cover aggregate with a barrier layer. However, it should be noted that this is larger Amounts of cement are required and the layer thickness of the Wrapping more uneven compared to spherical aggregates becomes. For broken materials, the use of To aim for granulating fluidized bed process, which also broken grain shapes with a coating according to the invention can be coated.
Nach der Erhärtung der Umhüllung durch die Reaktion des Zementes mit dem für die Beschichtung verwendeten Wasser steht dann ein Zuschlag zur Verfügung, der die zuvor angeführten Verbesserungen hinsichtlich der Verarbeitbarkeit des Frischbetons aber auch der Eigenschaften des erhärteten Betons sicherstellt.After the coating has hardened by the reaction of the Cement with the water used for the coating a surcharge is then available, which is the previous one listed improvements in processability the fresh concrete but also the properties of the hardened Ensures concrete.
Der Umhüllungsvorgang kann dabei sowohl zentral beim Zuschlaghersteller erfolgen, als auch erst unmittelbar vor der Betonherstellung. Wird die Umhüllung der Betonzuschläge beim Zuschlaghersteller vorgenommen, beispielsweise im Anschluß an das Naßbaggern und Klassieren von Kiesen, nach dem Brechen und Klassieren von natürlichen oder recycelten Ausgangsstoffen, nach dem Brennen von Blähtonen etc., muß der beschichtete Zuschlag ausreichend nachbehandelt werden, damit die Umhüllung eine für die Lagerung, das Umschlagen und den späteren Mischvorgang notwendige Festigkeit erreicht. Die Art und Dauer der Nachbehandlung muß sich dabei an der sich anschließenden Lagerung des umhüllten Zuschlags (Silo- oder Haldenlagerung) und an den Auflasten durch darüber liegende umhüllte Zuschlagsmassen orientieren, um im Falle einer noch nicht vollständig erhärteten Beschichtung eine Konglomeration der umhüllten Zuschläge zu vermeiden. Sollen die umhüllten Zuschläge im Freien gelagert werden, ist zu berücksichtigen, daß durch die Bewitterung die Eigenschaften der Umhüllung beeinflußt werden, da die Niederschläge eine weitere Reaktion des noch nicht vollständig hydratisierten Zementes auslösen. Die weitere Hydratation hat jedoch keine nachteiligen Folgen für den umhüllten Zuschlag selbst. Soll jedoch der Verbund zwischen umhülltem Zuschlag und Zementmörtelmatrix des Betons optimiert werden, so wäre allerdings eine Lagerung der Zuschläge im Silo oder einer überdachten Halle vorzuziehen, um das Nacherhärtungspotential des umhüllten Zuschlags vollständig nutzen zu können.The wrapping process can be central to the Surcharge manufacturers take place, as well as just before of concrete production. Will be wrapping the concrete aggregates made at the contract manufacturer, for example in Connection to wet dredging and grading gravel, according to breaking and classifying natural or recycled Starting materials, after firing expanded clay, etc., the coated aggregate are treated sufficiently so that the wrapping one for storage, handling and the necessary strength achieved later mixing process. The Art and the duration of the aftercare must be different subsequent storage of the coated aggregate (silo or Stockpile storage) and on the loads by overlying orientated additional masses, in the case of a still not fully hardened coating a conglomeration to avoid the enveloped surcharges. Shall the enveloped Supplements are stored outdoors, it must be taken into account that by weathering the properties of the casing be affected as the precipitates another reaction of the not yet fully hydrated cement. However, further hydration has no adverse consequences for the enveloped surcharge itself. However, the bond should between the coated aggregate and the cement mortar matrix of the concrete would be optimized, however, would be a storage of the Prefer surcharges in the silo or a covered hall, the post-hardening potential of the coated aggregate to be able to fully use.
Alternativ kann die Umhüllung aber auch dezentral unmittelbar vor der Betonherstellung erfolgen. Hierzu müßten spezielle Zemente und Betonzusatzmittel eingesetzt werden, die den Reaktionsprozeß des Zementes in der Umhüllung beschleunigen, so daß bereits direkt oder kurz nach dem Verlassen des Granuliertellers, der Granuliertrommel bzw. der Granulierwirbelbettanlage die Umhüllung eine ausreichende Festigkeit aufweist, um beim den Mischen nicht beschädigt zu werden und um außerdem eine ausreichende abdichtende Wirkung aufzuweisen, die die geforderte Verarbeitbarkeit und Pumpfähigkeit des Frischbetons sicherstellt. Durch den Einsatz geeigneter Zemente und Betonzusatzmittel läßt sich die erfindungsgemäße Umhüllung unmittelbar vor der Betonherstellung unproblematisch herstellen. In Form einer anlagentechnischen Erweiterung des Betonmischwerkes stellt die werksseitige Umhüllung derzeit aber noch die unwirtschaftlichere Variante des Umhüllungsprozesses dar. Alternatively, the envelope can also be decentrally direct before concrete production. This would require special Cements and concrete admixtures are used that the Accelerate the reaction process of the cement in the coating, so that immediately or shortly after leaving the Granulating plates, the granulating drum or the The pelletizing fluid bed system has an adequate coating Has strength so as not to get damaged when mixing and also have a sufficient sealing effect to demonstrate the required workability and Ensures that the fresh concrete is pumpable. By the Suitable cements and concrete admixtures can be used the wrapping according to the invention immediately before Produce concrete production without problems. In form of a technical expansion of the concrete mixing plant the factory wrapping is currently still the less economical variant of the wrapping process.
Sollten sich aber umhüllte Zuschläge auf dem Markt etablieren, beispielsweise umhüllte Leichtzuschläge für Konstruktionsleichtbetone, umhüllte Recyclingzuschläge für Konstruktionsbetone oder gar umhüllte Zuschläge aus dichtem Gefüge zur Steigerung der Festigkeit und zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit durch eine Minimierung der Mikrorisse im Beton, stellt die direkte Vorschaltung des Umhüllungsprozesses vor die Betonherstellung eine interessante technologische Perspektive auch für die Transportbetonindustrie dar.But there should be enveloped supplements on the market establish, for example, enveloped light supplements for Structural lightweight concrete, encased recycling surcharges for Construction concrete or even encased aggregates made of dense Structure to increase the strength and to improve the Durability by minimizing the micro cracks in the Concrete, represents the direct upstream of the Coating process prior to concrete production interesting technological perspective also for the Ready-mixed concrete industry.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Beispiele
näher erläutert:
Die Leichtzuschlagkörner werden auf die geneigte Tellerfläche
des Granuliertellers gegeben (anstelle eines Granuliertellers
kann ohne weiteres auch eine Granuliertrommel verwendet oder
gar das Granulierwirbelbett-Verfahren angewandt werden) und
zunächst leicht vorgenäßt, um ein Anhaften des Zements auf
der Leichtzuschlagkornoberfläche zu bewirken. Nach
ausreichender Vornässung erfolgt die Beschichtung der in
Rollbewegung befindlichen Körner durch eine gleichmäßige
Zugabe des Zementes unter gleichzeitigem Aufsprühen von
Wasser. Die Wasserbedüsung sollte dabei vorzugsweise in den
Bewegungsbahnen der kleineren Zuschlagkörner erfolgen. Die
gesamte während des Beschichtungsprozesses zugeführte
Wassermenge sollte ein Verhältnis zum zugegebenen Zement von
0,3 nicht überschreiten, um Konglomerationen der Zuschläge
auszuschließen. Außerdem kann der Zement während des
Beschichtungsvorgangs nicht vollständig hydratisieren. Bei
der späteren Erhärtung des gefügedichten Leichtbetons kann
damit eine Nacherhärtung des für die Umhüllung aufgebrachten
Zements erreicht werden, die eine Verbesserung des Verbunds
zwischen dem Zuschlag und der Umhüllung und auch zwischen der
Umhüllung und der Feinmörtelmatrix des Betons bewirken kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konnte bei Verwendung von
Zement, eines gewöhnlichen handelsüblichem Stabilisierers und
von Wasser eine Beschichtung erreicht werden, die gegenüber
dem unbeschichteten Leichtzuschlagkorn bei einer einminütigen
Druckbeaufschlagung von 50 bar statt 37,1 Gewichts-% Wasser
nur noch 5,3 Gewichts-% Wasser aufnimmt. Die Festigkeit des
aus diesem umhüllten Leichtzuschlag hergestellten Betons
erreicht im Alter von 28 Tagen eine Steigerung um mehr als
30% gegenüber der Festigkeit des Leichtbetons aus
unbehandeltem Leichtzuschlag. Weitere Verbesserungen sind bei
einer Optimierung der Umhüllung zu erwarten.The invention is explained in more detail below with the aid of several examples:
The light aggregate grains are placed on the inclined plate surface of the granulating plate (instead of a granulating plate, a granulating drum can easily be used or even the granulating fluidized bed method can be used) and initially slightly prewetted in order to cause the cement to adhere to the light aggregate grain surface. After sufficient pre-wetting, the grains in rolling motion are coated by evenly adding the cement while spraying water. The water spraying should preferably take place in the movement paths of the smaller aggregate grains. The total amount of water supplied during the coating process should not exceed a ratio of the added cement of 0.3 in order to avoid conglomerations of the aggregates. In addition, the cement cannot fully hydrate during the coating process. During the subsequent hardening of the structure-sealed lightweight concrete, a subsequent hardening of the cement applied for the covering can be achieved, which can bring about an improvement in the bond between the aggregate and the covering and also between the covering and the fine mortar matrix of the concrete. With the method according to the invention, with the use of cement, a conventional commercial stabilizer and water, a coating could be achieved which, compared to the uncoated light aggregate grain, with a one-minute pressurization of 50 bar instead of 37.1% water by weight, only 5.3% by weight. Absorbs water. The strength of the concrete made from this coated lightweight aggregate reaches an increase of more than 30% at the age of 28 days compared to the strength of the lightweight concrete made from untreated lightweight aggregate. Further improvements can be expected when optimizing the wrapping.
Ziel der Erfindung ist die Umhüllung von Zuschlag aus dichtem und porigem Gefüge, um die Verarbeitbarkeit des Frischbetons und/oder die Eigenschaften des erhärteten Betons bei Verwendung von umhüllten Zuschlägen deutlich zu verbessern. Der Umhüllung kommt im wesentlichen eine feuchtesperrende Wirkung und/oder eine Verbesserung des Verbundverhaltens zu, wobei die Umhüllung aus einer gleichmäßig dichten Schicht aufzubauen ist, wobei eine minimale Schichtdicke im Sinne einer Kostenreduzierung und einer Verringerung der Rohdichte im Falle von Leichtzuschlägen anzustreben ist.The aim of the invention is to wrap the aggregate from dense and porous structure to the workability of the fresh concrete and / or the properties of the hardened concrete Use enveloped supplements to significantly improve. The wrapper essentially comes with a moisture barrier Effect and / or an improvement in the bond behavior, the covering being made of a uniformly dense layer is to build up, with a minimum layer thickness in the sense a reduction in costs and a reduction in bulk density in the case of light surcharges is to be aimed for.
Folgende Betonzuschläge können mit der erfindungsgemäßen Umhüllung versehen werden und erreichen dabei Verbesserungen der Frisch- und Festbetoneigenschaften, die ebenfalls beispielhaft angeführt werden:The following concrete aggregates can be used with the invention Wrapping are provided and achieve improvements the fresh and hardened concrete properties, too examples are:
Zuschläge mit dichtem Gefüge:
Die Umhüllung von Zuschlägen mit dichtem Gefüge kann zu einer
deutlichen Erhöhung der Betonfestigkeiten führen und
beeinflußt damit das Bruchverhalten des Betons.
Kornformen: kugelig und kantig, gebrochen
Zuschlagarten: Quarzit, dichte und sonstige Kalksteine,
quarzitischer und sonstiger Sandstein, Basalt, Porphyr,
Granit, Hochofenschlacke etc.Surcharges with dense structure:
The coating of aggregates with a dense structure can lead to a significant increase in the concrete strength and thus influences the fracture behavior of the concrete.
Grain shapes: spherical and angular, broken
Types of aggregates: quartzite, dense and other limestone, quartzitic and other sandstone, basalt, porphyry, granite, blast furnace slag etc.
Durch die das Korn umschließende Umhüllung können für Konstruktionsbetone alle Arten von Zuschlägen mit ausreichender Festigkeit eingesetzt werden, die aufgrund ihres Saugvermögens ansonsten nur selten in Konstruktionsbetonen Verwendung finden.Due to the coating surrounding the grain can for Construction concrete with all types of aggregates sufficient strength to be used due to otherwise only rarely in Use structural concretes.
Zuschläge mit porigem Gefüge sind z. B. Leichtzuschläge und Abbruchmaterialien.Supplements with a porous structure are e.g. B. Light supplements and Demolition materials.
Mit der Umhüllung von Leichtzuschlägen werden die bisherigen
Probleme der Verarbeitbarkeit und Pumpfähigkeit von
Konstruktionsleichtbetonen gelöst. Zudem kann durch die
gezielte Einhaltung des Wasserzementwertes und der
Frischbetonkonsistenz auch ein günstiges Verhalten des
Festbetons erreicht werden.
Kornformen: kugelig und kantig, gebrochen
Zuschlagarten: Blähton, Naturbims, gebrochene Lavaschlacke,
Kesselschlacke, Sinterbims, Blähschiefer, Blähglas etc.The coating of light aggregates solves the previous problems of workability and pumpability of lightweight construction concrete. In addition, the behavior of the hardened concrete can be favorably achieved through the targeted observance of the water cement value and the fresh concrete consistency.
Grain shapes: spherical and angular, broken
Surcharge types: expanded clay, natural pumice, broken lava slag, boiler slag, sintered pumice, expanded slate, expanded glass etc.
Mit der Umhüllung von Abbruchmaterialien können künftig
Zuschläge nicht nur aus dem Abbruch von Betonbauwerken,
sondern auch aus dem Bauschutt des Abrisses von normalen
Hochbauten gewonnen werden. Hier fallen eine Vielfalt
unterschiedlichster mineralischer Baustoffe des Mauerwerksbau
sowie aus Decken, Böden und Dächern an.
Kornformen: kantig, gebrochen
Materialarten: Betonabbruch (Normalzuschlag mit
Mörtelmatrix), Ziegelsplitt, Mauermörtel, Putze, Estriche,
baukeramische Stoffe wie Steingutfliesen/feinkeramische
Fliesen, Steinzeugwaren, Dachziegel, Mauersteine aus
Kalksandstein, Ziegel, Porenbeton, Bimsbeton, Blähtonbeton
etc.With the covering of demolition materials, surcharges can be won not only from the demolition of concrete structures, but also from the rubble from the demolition of normal buildings. A variety of different mineral building materials from masonry construction as well as from ceilings, floors and roofs arise here.
Grain shapes: angular, broken
Types of material: demolition of concrete (normal surcharge with mortar matrix), brick chippings, masonry mortar, plasters, screeds, building materials such as earthenware / fine ceramic tiles, stoneware, roof tiles, bricks from sand-lime brick, bricks, aerated concrete, pumice concrete, expanded clay concrete etc.
Weitere Ausgangsstoffe können für eine Optimierung der erfindungsgemäßen Umhüllung Verwendung finden.Other starting materials can be used to optimize the Covering according to the invention are used.
Für die Optimierung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Umhüllung (abdichtende Wirkung selbst bei großen Pumpdrücken,
gute Verbundwirkung zwischen Korn und Umhüllung, hohes
Nacherhärtungspotential, Lagerfähigkeit,
Verschleißeigenschaft, Brandverhalten, Leitfähigkeit etc.)
können neben den handelsüblichen Zementen und
Spezialbindemitteln auch verschiedenste Betonzusatzmittel
und/oder Betonzusatzstoffe sowie sonstige Betonhilfsstoffe
verwendet werden. Dabei können verschiedenste Kombinationen
von Ausgangsstoffen, die je nach der Art der angestrebten
Verbesserung das Betons durch den umhüllten Zuschlag
auszuwählen sind, eingesetzt werden:
Zemente: Alle bauüblichen Zemente und alle
Spezialbindemittel.
Betonzusatzmittel: Betonverflüssiger (BV); Fließmittel (BV),
Luftporenbildner (LP), Dichtungsmittel (DM), Beschleuniger
(BE), Stabilisierer (ST) etc.
Betonzusatzstoffe: Inerte Stoffe (Quarz- und Kalksteinmehle),
Farbpigmente, Puzzolane (Traß, Steinkohleflugasche,
Silicastaub, silicatische Feinstäube, getempertes
Gesteinsmehl, Flugaschen), latent-hydraulische Stoffe
(Hüttensand), wärmeleitende und elektrisch leitende Stoffe
etc.
sonstige Hilfsstoffe: Kunststoffdispersionen,
Hochleistungspolymere, Cellulose, Fasern etc.In addition to the commercially available cements and special binders, a wide variety of concrete additives and / or concrete additives can also be used to optimize the properties of the coating according to the invention (sealing effect even at high pump pressures, good bond between grain and coating, high post-hardening potential, shelf life, wear properties, fire behavior, conductivity etc.) as well as other concrete auxiliaries are used. A wide variety of combinations of starting materials can be used, which are to be selected depending on the type of improvement to be made to the concrete due to the coated aggregate:
Cements: All customary cements and all special binders.
Concrete admixtures: concrete plasticizers (BV); Plasticizers (BV), air entraining agents (LP), sealants (DM), accelerators (BE), stabilizers (ST) etc.
Concrete additives: inert substances (quartz and limestone powders), color pigments, pozzolans (tress, hard coal fly ash, silica fume, silicate fine dust, tempered rock dust, fly ash), latent hydraulic substances (slag sand), heat-conducting and electrically conductive substances etc.
other auxiliaries: plastic dispersions, high-performance polymers, cellulose, fibers etc.
Grundsätzlich sind zur erfindungsgemäßen Umhüllung von Zuschlägen die Verfahren der Aufbauagglomeration und das Granulierwirbelbett-Verfahren geeignet, um eine möglichst dünne Beschichtung auf der Kornoberfläche aufzubauen, die aufgrund der gleichmäßigen und kompakten Anlagerung der feindispersen Stoffe eine hohe Dichtigkeit erreicht. Die Aufbaugranulation bietet dabei verschiedene Möglichkeiten die erfindungsgemäße Umhüllung auf der Kornoberfläche aufzubauen. So kann neben dem Granulierteller und der Granuliertrommel auch ein sogenannter Granulierkonus zum Einsatz kommen. Neben einstufigen Verfahren handelt es sich beim Granulierkonus um mehrstufige kontinuierlich oder schrittweise abgestufte Tellerbereiche, so daß verschiedenartige Schichten auf der Kornoberfläche aufgebaut werden können, wobei die einzelnen Schichten aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sein können. Im Granulierteller bzw. in der Granuliertrommel können auch Prallbleche etc. eingebaut werden, um die Gleichmäßigkeit der Beschichtung und die Packungsdichte der in der Umhüllung befindlichen Stoffe zu optimieren. Neben den üblichen rotationssymmetrischen Wänden könnten auch polygonale Teller- und Trommelwände eingesetzt werden. Des weiteren kann durch eine Drucklufteinleitung die Rollbewegung und damit der Schichtenaufbau des umhüllten Zuschlags beeinflußt werden. Die Aufbauagglomeration im Granulierteller, in der Granuliertrommel und im Granulierkonus als auch das Granulierwirbelbett-Verfahren läßt sich sowohl chargenweise als auch kontinuierlich betreiben.Basically, for the inventive wrapping of Supplements to build agglomeration and that Granulating fluidized bed method suitable to a possible to build up a thin coating on the grain surface that due to the uniform and compact arrangement of the finely dispersed materials achieve a high level of tightness. The Build-up granulation offers various options to build up the coating according to the invention on the grain surface. In addition to the pelletizing plate and the pelletizing drum a so-called pelletizing cone can also be used. Next the pelletizing cone is a one-step process multilevel continuously or gradually graded Plate areas so that different layers on the Grain surface can be built, the individual Layers composed of different materials could be. In the pelletizing plate or in the pelletizing drum baffle plates etc. can also be installed in order to Uniformity of the coating and the packing density of the to optimize substances in the wrapping. In addition to the usual rotationally symmetrical walls could also be polygonal Plate and drum walls are used. Furthermore, the rolling motion and thus the Layer structure of the coated aggregate can be influenced. The build-up agglomeration in the granulating plate, in the Granulating drum and in the granulating cone as well Granulating fluidized bed process can be carried out in batches as well as operate continuously.
Preßagglomerations-Verfahren, wie sie beispielsweise in der pharmazeutischen Industrie zur Herstellung von Tabletten bekannt sind, könnten bei einer Fortentwicklung des Verfahrens und bei einer sorgfältigen und engen Klassierung der Korngrößen des zu umhüllenden Zuschlags ebenfalls Verwendung finden. Hier sind die Oberflächen der Doppelzylinderpreßwalzen entsprechend den Korngrößen des umhüllten Zuschlags strukturiert. Die Umhüllung wird folglich auf die Kornoberfläche des Zuschlags aufgepreßt. Theoretisch wäre auch die Microverkapselung eine technische Möglichkeit, Zuschläge an der Oberfläche mit einer Beschichtung zu versehen. Hier werden elektrostatische Aufladungen genutzt, um auf die Zuschlagoberfläche die feindispergierten Partikel der Umhüllung sowie Wasser als Bindeflüssigkeit aufzubringen. Die Mischagglomeration in Form eines gewöhnlichen Freifallmischers scheidet weitestgehend aus. Lediglich wenn die Ausgangsstoffe in weitestgehend trockener Form im Mischer vorliegen und mittels Prallblechen und weiteren Einbauten im Mischgefäß eine Verdichtung der feindispersen Stoffe auf der Kornoberfläche erfolgen kann, könnte u. U. eine brauchbare Umhüllung auf den Zuschlag aufgebracht werden. Trogmischer, Schneckenmischer etc. bieten möglicherweise ebenfalls Ansatzpunkte, um bei einer Fortentwicklung der Verfahrensweise in großen Mengen umhüllte Zuschläge mit den erfindungsgemäßen Eigenschaften herzustellen.Press agglomeration process, such as in the pharmaceutical industry for the production of tablets are known, could in a further development of the Procedure and with a careful and narrow classification the grain sizes of the surcharge to be coated as well Find use. Here are the surfaces of the Double cylinder press rolls according to the grain sizes of the structured surcharge structured. The wrapping is consequently pressed onto the grain surface of the aggregate. Theoretically microencapsulation would also be a technical possibility, Surcharges on the surface with a coating too Mistake. Here electrostatic charges are used, around the finely dispersed particles on the aggregate surface the coating and water as a binding liquid. The mixed agglomeration in the form of an ordinary Free fall mixer is largely excluded. Only if the raw materials in a largely dry form in the mixer available and by means of baffle plates and other internals in the Mixing vessel a compression of the finely dispersed substances on the Grain surface can take place, u. A useful one Wrapping can be applied to the surcharge. Trough mixer, Screw mixers etc. may also offer Starting points in order to further develop the Procedures in large quantities covered supplements with the to produce properties according to the invention.
Die erfindungsgemäße Umhüllung der Zuschläge kann mit den vorstehend angeführten Verfahrenstechniken entweder zentral beim Hersteller der Zuschläge selbst, also im Kieswerk im Nachgang an die Klassierung, im Brechwerk oder nach dem Brennvorgang im Anschluß an die Abkühlung des Rohzuschlags erfolgen. Dabei kann der Zuschlag direkt aus der Produktionslinie oder von der Halde aufgegriffen werden.The wrapping of the supplements according to the invention can be done with the Process techniques listed above either centrally at the manufacturer of the aggregates themselves, i.e. in the gravel works in After the classification, in the crusher or after Burning process after cooling the raw aggregate respectively. The surcharge can be taken directly from the Production line or be picked up from the stockpile.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der dezentralen Umhüllung der Zuschläge unmittelbar vor der eigentlichen Betonherstellung, beispielsweise im Transportbetonwerk oder auf der Baustelle. Um die abdichtende Wirkung und eine ausreichende Festigkeit in der umhüllten Schicht möglichst frühzeitig zu erreichen, so daß eine Zwischenlagerung des umhüllten Zuschlags nicht erforderlich ist, können neben schnell erhärtenden Zementen oder Spezialbindemitteln auch Betonzusatzmittel in Form von Erstarrungsbeschleunigern zugesetzt werden.Another possibility is decentralized wrapping of the surcharges immediately before the actual Concrete production, for example in the ready-mixed concrete plant or on the site. To the sealing effect and a sufficient strength in the coated layer if possible to reach early, so that the wrapped surcharge is not required, in addition to quickly hardening cements or special binders too Concrete admixtures in the form of solidification accelerators be added.
Im Hinblick auf die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens sei noch angemerkt, daß beim derzeitigen Stand der Technik mit Hilfe der Aufbauagglomeration im Granulierteller oder in einer Granuliertrommel eine Umhüllung mit einer einheitlichen Schichtdicke, mit einer gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche lückenlos dicht aufgetragenen Umhüllung und mit einer verglichen mit dem Durchmesser des Zuschlags geringen Schichtdicke am besten möglich ist. Die dünnschichtige Umhüllung bewirkt insbesondere bei Leichtzuschlägen eine nur geringfügige Erhöhung der Rohdichte von Leichtzuschlägen. Dennoch reicht die Schichtdicke aus, durch die absperrende Wirkung der Umhüllung einem Entzug von großen Teilen des Anmachwassers selbst bei hohen Drücken entgegenzutreten. Die Aufbauagglomeration in einem Granulierteller oder in einer Granuliertrommel erlaubt gerade bei runden Zuschlägen eine besonders kompakte und damit abdichtende Schicht auf der Kornoberfläche aufzubauen. Auch bei gebrochenen Zuschlägen läßt sich die abdichtende Wirkung der zementgebundenen Umhüllung mit der Aufbauagglomeration im Granulierteller bzw. in der Granuliertrommel erreichen. Zu berücksichtigen ist lediglich, daß aufgrund der gebrochenen, kantigen Kornform des Abbruchmaterials eine ungleichmäßigere Schicht als bei der Umhüllung von kugelförmigen Zuschlägen aufgebaut wird. Verbesserungen lassen sich hier mit dem aufwendigeren aber handhabbaren Granulierwirbelbett-Verfahren erreichen, bei dem selbst kantige Zuschläge mit einer äußerst dünnen Schicht umhüllt werden können.With regard to the efficiency of the invention Procedure should be noted that at the current state of the Technology with the help of the build-up agglomeration in the granulation plate or in a pelletizing drum a coating with a uniform layer thickness, with a uniform on the covering the entire surface without leaks and one compared to the diameter of the aggregate thin layer thickness is best possible. The thin-layer coating causes in particular Slight increases only a slight increase in the bulk density of light supplements. Nevertheless, the layer thickness is sufficient due to the blocking effect of the wrapping a withdrawal of large parts of the mixing water even at high pressures to face. The construction agglomeration in one Granulation plate or in a granulation drum allows straight with round supplements a particularly compact and therefore build up a sealing layer on the grain surface. Also in the case of broken aggregates, the sealing effect can be reduced the cement-bound cladding with the build-up agglomeration in Reach the pelletizing plate or in the pelletizing drum. To just take into account that due to the broken, angular grain shape of the demolition material a more uneven Layer than when wrapping spherical aggregates is built up. Improvements can be made here with the more complex but manageable granulating fluidized bed process achieve, where even angular supplements with an extreme thin layer can be wrapped.
Claims (10)
- - die Zuschlagstoffe zunächst vorgenäßt werden, und
- - die Beschichtung mittels gleichmäßiger Zugabe des Zements bei gleichzeitigem Aufsprühen von Wasser erfolgt.
- - the aggregates are prewetted first, and
- - The coating is done by evenly adding the cement while spraying water.
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