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Verfahren zur Herstellung von Betonmischungen
Es ist bekannt, dass besondere Vorteile für die Herstellung einer Betonmischung dadurch erreicht werden können, dass die Oberflächenspannung zwischen Wasser bzw. Zementleim und den festen Bestandteilen der Mischung verringert oder gänzlich aufgehoben wird. Sie bewirken eine bessere Verarbeitbarkeit der Betonmischung und gestatten somit eine Verringerung der erforderlichen Wassermenge ; bei gleicher Zernentdosierung werden daher fast alle Festbetoneigenschaften verbessert.
Da sich die Wirkung der Oberflächenspannung am stärksten auf denjenigen Teilen der Betonmischung auswirkt, die den grössten Anteil an der Gesamtoberfläche ausmachen, konzentriert sich der Einfluss der Oberflächenspannung auf die feineren Bestandteile, d. i. auf die Oberfläche der Bindemittel und des feinsten Sandes. Bei der allgemein üblichen Verarbeitung von mehr oder weniger trockenen Bindemitteln und Zuschlagstoffen wird in der Mischmaschine bei Vermengung mit Wasser die innige Verbindung und Umhullung jedes einzelnen Teil- chens durch die Oberflächenspannung des Wassers erschwert, während beispielsweise bei Verwendung von naturfeuchtem Feinsand günstigere Bedingungen für die Mischung geschaffen werden.
Es gibt bereits verschiedene Verfahren, die eine Verbesserung dieser Verhältnisse zum Ziel haben.
Einerseits kann die Oberflächenspannung durch chemische Zusatzmittel verschiedener Art verringert werden. Ihre Anwendung ist jedoch kostspielig und erübrigt sich mehr oder weniger bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Anderseits kann, wie erwähnt, die Oberflächenspannung dadurch verringert werden, dass an Stelle des trockenen Sandes Zuschlagstoffe verwendet werden, die von Natur aus, also beispielsweise durch Lagerung im Fluss oder unterhalb des Grundwasserspiegels feucht sind und vor ihrer Verwendung zur Betonbereitung nicht getrocknet werden. Eine industrielle Verwertung dieses Vorteiles ist jedoch in den seltensten Fällen möglich. Überdies kann unter Umständen der hohe Feuchtigkeitsgehalt von naturfeuchtem Sand die Herstellung'einer Betonmischung erschweren.
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schung, jedoch keine hinreichende Verringerung der Oberflächenspannung erzielt, die nur durch eine Vibration erreicht werden kann.
Es ist auch bekannt, ein Gemenge von Wasser und Zement einer kurzen Rüttelung zu unterziehen, bevor die übrigen Zuschlagstoffe in der Mischmaschine beigemengt werden. Das Verfahren hat den Nachteil, dass der Feinstsand nicht in die Vormischung einbezogen und daher nur eine Teilwirkung erzielt wird.
Nach einem andern bekannten Verfahren wird die ganze fertige Betonmischung nach Verlassen der Mischmaschine einem Rüttelvorgang unterzogen, um dadurch die Geschmeidigkeit für den Transport zur Einbaustelle und für Einbau und Verdichtung zu erhöhen. Dieses Verfahren hat sich jedoch in der Praxis nicht bewährt, da durch die Rüttelung der ganzen Mischung unter Einschluss der gröberen Teile die Oberflächenspannung nicht in genügendem Masse herabgesetzt werden kann und überdies die Wirkung auf dem Weg zur Einbaustelle zum Teil wieder zurückgeht.
Erfindungsgemäss sollen die eingangs erwähnten Vorteile, die durch Verringerung der Oberflächen- spannung einer Betonmischung erreicht werden können, dadurch erzielt werden, dass die feinen Bestandteile der Mischung, also nicht nur Zement und Wasser, sondern auch mindestens ein Teil der übrigen
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Feinststoffe, wie Sand, Schlacke u. dgl., mit Wasser einem intensiven Rüttelvorgang unterzogen werden, bevor sie in der Mischmaschine mit den übrigen Bestandteilen der Betonmischung oder in andern Geräten in gebräuchlicher Weise weiter verarbeitet werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn man aus dem eingangs angeführten Grund zunächst für die feinsten Bestandteile mit Wasser rüttelt und dann schrittweise die nächstgröberen Fraktionen zusetzt.
Es wird also beispielsweise zuerst nur das Bindemittel mit etwas Feinst- sand gerüttelt und dabei zunächst nur so viel Wasser beigegeben, dass ein gut rüttelbares Gemenge ent- steht.
Versuche haben gezeigt, dass die angestrebte Verringerung der Oberflächenspannung selbst'durch rasch rotierende Mischmaschinen nur in geringem Umfang erreicht wird. Eine ungleich bessere Wirkung ist durch Vorrichtungen zu erzielen, die mit hoher Frequenz arbeiten, also eine Rüttelwirkung hervorru- fen. Die Durchrüttelung kann z. B. in einem besonderen Gefäss mit einem oder mehreren fest eingebauten
Tauchrüttlern erfolgen, an denen der Zementleim vorbeifliesst. Der so vorgerüttelte Mörtel bzw. Feinbeton kann dann unter Zusatz von weiteren Sandfraktionen einem nochmaligen Rüttelvorgang unterzogen werden. Unter Umständen kann eine dritte Stufe des Vorrüttelns bzw. eine Wiederholung unter Zugabe der nächstgröberen Sandfraktion zweckmässig sein.
Bei jeder Sandbeigabe ist stets auch die Wassermenge entsprechend zu erhöhen, u. zw. mindestens so weit, dass immer eine gut rüttelbare Konsistenz erreicht wird. Der so vorgerüttelte Mörtel bzw. Feinbeton wird dann mit den übrigen zum Aufbau der Mischung erforderlichen weiteren Baustoffen, wie Wasser, Kies, Splitt, gröberen Steinen und eventuell unter Beigabe von Zusatzmitteln, in die Mischmaschine gebracht und dort in gebräuchlicher Weise gemischt oder in anderer gebräuchlicher Weise verarbeitet.
In der Zeichnung bedeuten 1 zwei Tauchrüttler, an denen das Mischgut 2 vorbeigeführt wird. Sobald diese Rüttler arbeiten, tritt eine Verflüssigung des Mischgutes ein, das dann aus dem Trichter 3 bis zu der drehbaren Verschlussklappe 4 fliesst. Durch die Einstellung dieser Klappe kann die Durchflussmenge und damit die Stundenleistung des Gerätes beeinflusst werden.
Wird, wie in obigem Beispiel, das Vorrütteln so durchgeführt, dass das Mischgut an fest eingebauten Rüttelgeräten von an sich bekannter Bauart vorbeigeführt wird, so ist es zweckmässig, durch besondere Einrichtungen einer Entmischungsgefahr vorzubeugen. Dies kann durch an sich bekannte Rührwerke oder aber in der Weise erfolgen, dass beim Vorbeifliessen der Mischung an mehreren Rüttelgeräten stets andere Zonen des Mischgutes mit den Rüttlern in unmittelbare Berührung kommen.
Schliesslich ist es vorteilhaft, die Frequenz des oder der Rüttler der Zusammensetzung des jeweiligen Rüttelgutes anzupassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Betonmischungen, bei dem zunächst ein Teil der Mischungskomponenten mit Wasser durch Vibration vorgemischt wird, worauf die restlichen Bestandteile der Mischung zugesetzt und vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vormischung ausser Wasser und Zement mindestens ein Teil der übrigen feinen Komponenten, wie Sand, Schlacke od. dgl., herangezogen wird.