<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Zementleim
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Aufnahmebehälter heraus einer Pump- und Mischvorrichtung zugeleitet wird, die wieder in den Auf- nahmebehälter hinein speist. Dadurch bildet sich ein Wasser/Zement-Kreislauf mit langsam steigender
Viskosität, der jedoch zwangsläufig zur Zubereitung eines Zementleimes mit niederem W/Z-Wert eine für die herkömmliche Weiterverarbeitung in der Betonmischmaschine zu lange Zeit benötigt.
Eine kurze Mischzeit ist aber unter anderem deshalb besonders wichtig, weil sofort nach der Be- netzung des Zementes mit Wasser die Hydration und damit die Zementsteinbildung, unabhängig von weiteren äusseren Einflüssen, beginnt. Es kann also nicht eine grössere Menge Zementleim vorgemischt und nach und nach zur Herstellung von Beton abgezogen werden, sondern immer nur eine solche Menge, die unmittelbar in dem dem Vormischer nachgeschalteten Betonmischer verbraucht werden kann. Nimmt die Zementleimvormischungbereits zu viel Zeit in Anspruch, kann die Hydratation des Zementes schon so weit vorgeschritten sein, dass das Einbringen des Betons insbesondere bei niederem W/Z-Wert auf
Schwierigkeiten stösst.
Ausserdem werden durch lange Mischzeiten Betonmischanlagen unwirtschaftlich, da sie nur so schnell arbeiten können, wie das langsamste in der Verarbeitungskette enthaltene Glied.
Die Spielzeit einer modernen, Wasser, Zement und Zuschlagstoffe vermischenden konventionellen
Betonmischmaschine liegt in der Grössenordnung von etwa 60 sec. Eine über diese Zeit hinausgehende
Spielzeit für die Vormischung, also für die Herstellung des Zementleims, kann deshalb auch aus wirt- schaftlichen Gründen nicht zugestanden werden.
Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, Zement und ge- gebenenfalls Additive und Zuschlagstoffe so mit Wasser zu vermischen, dass die einer einwandfreien
Vermischung entgegenstehenden Eigenarten der einzelnen Komponenten ausgeschaltet oder überwunden werden können, um das Gemisch, also den Zementleim in einer Spielzeit fertigzustellen, die minde- stens nicht länger ist als die Spielzeit der nachgeordneten Betonmischmaschine.
Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von Zementleim aus Zement und Wasser, gegebenenfalls unter Zufügen von weiteren staubförmigen, feinkörnigen oder flüssigen Additiven und/oder Zuschlagstoffen, in einem Mischgerät, bei dem rotierende Teile so mit starren zusammenarbeiten, dass die eingebrachten Komponenten innig gemischt werden, dadurch gelöst, dass das Mischen nach folgenden Verfahrensschritten erfolgt :
1. Einbringen des Mischwassers in den Mischbehälter und Antreiben der rotierenden Teile, so dass keine Kavitation auftritt.
2. Zugabe des Zementes und gegebenenfalls der Additive und/oder Zuschlagstoffe.
3. Antreiben der rotierenden Teile über die für Wasser gültige Kavitationsgrenze.
Das nach Verfahrensschritt 1. in den Mischbehälter eingebrachte Mischwasser wird durch das
Antreiben der rotierenden Teile ohne Kavitationserscheinungen so in Bewegung versetzt, dass sich eine den nach Verfahrensschritt 2. zuzugebenden Zement erfassende Strömung ausbildet. Da sich die Strömung, weil sie nicht durch Kavitation behindert wird, voll ausbilden kann, ist es möglich, den nach Verfahrensschritt 2. zuzugebenden Zement gegebenenfalls mit Additiven und/oder Zuschlagstoffen auf einmal in den Mischbehälter einzubringen. Der Zement wird hiebei sofort von der Strömung erfasst und durch das Mischgerät getrieben. Hiebei passiert er zwangsläufig die die Mischung bewirkenden rotierenden oder starren Teile, so dass bereits eine zur Verkürzung der eigentlichen Mischzeit erwünschte Vormischung stattfindet.
Nach dieser Vormischung werden die rotierenden Teile nach der Erfindung über die für Wasser gültige Kavitationsgrenze hinaus angetrieben. Das nach den Verfahrensschritten 1. und 2. vorbereitete Gemisch wird durch die höhere Drehzahl in kürzester Zeit so aufgeschlossen, dass alle Zementteilchen von Wasser benetzt sind. Der so erzeugte kolloidale Zementleim kann nun dem Mischbehälter abgezogen und einem üblichen Betonmischer zum Beimischen der Zuschlagstoffe zugeführt werden. Da die verschiedenen Verfahrensschritte jeweils nur einige Sekunden Zeit in Anspruch nehmen, zudem auch gleichzeitig mit dem Einbringen des Mischwassers die rotierenden Teile angetrieben werden, oder auch die rotierenden Teile dauernd durchlaufen können, ist die Gesamtmischzeit äusserst kurz.
Zweckmässigerweise wird die Drehzahl der rotierenden Teile beim ersten Verfahrensschritt so gewählt, dass bei dieser angepassten Drehzahl gerade noch keine Kavitation auftritt. Ausgangsdrehzahl ist die Drehzahl der rotierenden Teile beim ersten Verfahrensschritt, die so anzulegen ist, dass sich zwar eine gewünschte Strömung, aber keine Kavitation ausbildet.
Höhere Drehzahlen, wie sie zweifellos zu einer schnelleren Vormischung notwendig sind, kommen über die für Wasser gültige Kavitationsgrenze hinaus und verhindern ein intensives Durchmischen dadurch, dass sich über den umlaufenden Teilen eine durch die Kavitation bewirkte Dampfblasenschicht bildet, die nicht nur die Ausbildung einer den Zement an die umlaufenden Teile heranbringende Strö-
<Desc/Clms Page number 3>
mung verhindert, sondern auch eine unerwünschte Zementsteinbildung an der Grenze der Kavitations- zone über den bewegten Teilen des Vormischers bewirkt.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei sämtlichen bekannten Mischerarten angewendet werden, die die Ausbildung einer Strömung beim ersten Verfahrensschritt erlauben. Es können also sowohl Trom- melmischer als auch Propellermischer oder sonstige Rührwerke eingesetzt werden, soweit sich die Ver- fahrensschritte nach der Erfindung durchführen lassen, jedoch hat es sich bewährt, einen Propeller- mischer zu verwenden, dessen Rührwerksflügel nach der Erfindung so geformt sind, dass bei der nie- drigsten Antriebsdrehzahl gerade keine Kavitation auftritt.
Durch diese Ausbildung der Rührwerksflügel wird erreicht, dass bei der niedrigsten Drehzahl, bei der in erfindungsgemässer Weise noch keine Kavitation auftritt, das Wasser so bewegt wird, dass sich eine Strömung ausbildet, die bei Einbringen des Zementes in den Mischbehälter diesen Zement sofort zu den Rührwerksflügeln fördert, der dort innig mit dem Anmachwasser vermengt wird. Bei dieser Ver- mengung können sich keine Nester ausbilden, dass die Rührwerksflügel mechanisch solche Nester zer- schlagen und mit dem Anmachwasser verwirbeln. Dieses Zerschlagen und Verwirbeln des Zementes im
Anmachwasser wird dadurch unterstützt, dass die Drehzahl des Antriebes nach Einbringen des Zementes erhöht wird.
Es wird durch diese Massnahme erreicht, dass sich eine einwandfreie Suspension bildet, in der jedes Zementteilchen so von Wasser umgeben ist, dass eine einwandfreie Hydratation ohne Verbleiben von Zementnestern stattfindet.
Die Erfindung bezieht sich schliesslich auch auf die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs- gemässen Verfahrens, bei einem als Rotationskörper ausgebildeten Mischbehälter zum selbsttätigen
Mischen von Füllstoffen und bzw. oder hydraulisch erhärtenden Bindemitteln wie Zement mit Wasser, an dessen Boden ein mit einem variablen Antrieb ausgestattetes Rührwerk wirkt, wobei erfindungsgemäss die Rührwerksflügel in an sich bekannterweise propellerförmig ausgebildet und so geformt sind, dass bei der niedrigsten Drahzahl gerade keine Kavitation auftritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von Zementleim aus Zement und Wasser, gegebenenfalls unter Zufügen von weiteren staubförmigen, feinkörnigen oder flüssigen Additiven und/oder Zuschlagstoffen in einem Mischgerät, bei dem rotierende Teile so mit starren zusammenarbeiten, dass die eingebrachten Komponenten innig gemischt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :
1. Einbringen des Mischwassers in den Mischbehälter und Antreiben der rotierenden Teile, so dass keine Kavitation auftritt,
2. Zugabe des Zementes und gegebenenfalls der Additive und/oder Zuschlagstoffe,
3. Antreiben der rotierenden Teile über die für Wasser gültige Kavitationsgrenze.