DE102010025145A1

DE102010025145A1 - Mixture for producing e.g. concrete and mortar, comprises cement as a binder, and sand as a concrete aggregate that comprises a proportion of tuff sand

Info

Publication number: DE102010025145A1
Application number: DE201010025145
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Schüssler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-12-29

Abstract

Mixture for producing e.g. concrete and mortar, comprises at least a portion of cement as a binder and at least a portion of sand as a concrete aggregate that comprises a portion of tuff sand as part of the sand fraction. An independent claim is also included for producing the concrete, mortar or similar with the mixture, comprising forming the sand fraction by dosing a quantity of the sand and a quantity of the tuff sand preferably in a sand pit and then mixing together and further processing the proportion of sand with the proportion of cement to a concrete in a concrete plant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen sowie ein dazu geeignetes Gemisch.The invention relates to a process for the production of concrete, mortar or the like and a suitable mixture.

Ganz allgemein wird als Beton ein künstlicher Stein bezeichnet, der aus einem Gemisch von Zement, Betonzuschlag und Wasser durch Erhärten entsteht. Gegebenenfalls können auch noch Betonzusatzmittel und Betonzusatzstoffe enthalten sein.In general, concrete is referred to as an artificial stone that is made from a mixture of cement, concrete aggregate and water by hardening. Optionally, concrete admixtures and concrete admixtures may also be included.

Dabei ist unter Zement eine Bezeichnung für feingemahlene hydraulische Bindemittel, d. h. solche minerale Stoffe, die unter Wasseraufnahme steinartig erhärten und nach dem Aushärten wasserbeständig sind, zu verstehen.Here, under cement is a name for finely ground hydraulic binder, d. H. such mineral substances, which harden stone-like when absorbed by water and are water-resistant after curing.

Außerdem handelt es sich bei Betonzuschlag um natürliches oder künstliches Gestein mit Korngrößen, die für die Betonherstellung geeignet sind. für Leichtbeton wird zum Beispiel Feinsand als Betonzuschlag eingesetzt.In addition, concrete aggregate is natural or artificial rock with grain sizes suitable for concrete production. For lightweight concrete, for example, fine sand is used as a concrete aggregate.

Als Betonzusatzmittel sind solche Betonzusätze an zu deuten, die durch chemische und/oder physikalische Wirkung die Beton-Eigenschaften wie zum Beispiel die Verarbeitbarkeit oder das Erhärten ändern. Dabei sind Betonzusatzmittel als Volumenanteil des Betons ohne Bedeutung.Concrete additives are to be interpreted as concrete admixtures which, by chemical and / or physical action, change the concrete properties such as, for example, processability or hardening. Concrete admixtures are of no importance as the volume fraction of the concrete.

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei Betonzusatzstoffen um fein aufgeteilte Betonzusätze, die bestimmte Beton-Eigenschaften beeinflussen und als Volumenbestandteile zu berücksichtigen sind.In contrast, concrete admixtures are finely divided concrete admixtures that influence certain concrete properties and have to be considered as volume components.

Ein solches Gemisch mit zumindest einem Anteil Zement und einem Anteil Sand als Betonzuschlag wird nach Durchmischung und Zugabe von Wasser zu einem Frischbeton gebildet, der in die richtige Form gebracht werden kann. Sodann setzt das Aushärten zur Ausbildung des künstlichen Gesteins Beton an.Such a mixture with at least a proportion of cement and a proportion of sand as concrete aggregate is formed after mixing and adding water to a fresh concrete, which can be brought into the correct form. Curing then starts concrete to form the artificial rock.

Zur Herstellung eines solchen Gemisches werden aufwendige, energieintensive Verfahren benötigt. Insbesondere werden dabei pro Einheit Beton hohe CO₂-Emissionen in Kauf genommen. Die vorhergehenden Ausführungen sind nicht nur auf Beton beschränkt. Vielmehr sind dieses Ausführungen entsprechend auch auf Mörtel oder ähnlich hydraulisch gebundene Stoffe anwendbar.To prepare such a mixture, elaborate, energy-intensive processes are required. In particular, high CO ₂ emissions are accepted per unit of concrete. The foregoing is not limited to concrete only. Rather, these versions are also applicable to mortar or similar hydraulically bound substances.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen sowie ein dazu geeignetes Gemisch bereit zu stellen, wobei gegenüber bekannten Verfahren und Gemischen eine bessere Umweltverträglichkeit erreicht wird.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a process for the production of concrete, mortar or the like, as well as a suitable mixture, with better environmental compatibility is achieved over known methods and mixtures.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gemisch zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen mit als Bindemittel zumindest einem Anteil Zement und als Betonzuschlagsstoff zumindest einem Anteil Sand gemäß Patentanspruch 1. Weitere Ausgestaltungen finden sich in den nachfolgenden, auf diesen Patentanspruch rückbezogenen Patentansprüchen.The object is achieved by a mixture for the production of concrete, mortar or the like with at least a proportion of cement as concrete and at least a proportion of sand as concrete additive according to claim 1. Further embodiments can be found in the following, back to this claim.

Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen gemäß Patentanspruch 7. Weitere Ausgestaltungen finden sich in den nachfolgenden, auf diesen Patentanspruch rückbezogenen Patentansprüchen.In addition, the object is achieved by a method for producing concrete, mortar or the like according to claim 7. Further embodiments can be found in the following, back to this claim claims.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe weist das erfindungsgemäße Gemisch zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen mit als Bindemittel zumindest einem Anteil Zement und als Zuschlagsstoff zumindest einem Anteil Sand gemäß Patentanspruch 1 als Bestandteil des Sandes Tuffsand auf.To achieve the object, the mixture according to the invention for the production of concrete, mortar or the like with at least a proportion of cement and as aggregate at least a proportion of sand according to claim 1 as a component of the sand Tuffsand.

Als Tuffsand ist dabei eine Körnung des Tuffs zu verstehen, die der Körnung des übrigen Teils des Anteils Sand angepasst ist.As tuffs sand is to be understood a grain of the tuff, which is adapted to the grain of the remaining part of the share of sand.

Zwar ist als Stand der Technik Trass als feingemahlener Tuff bekannt. Dabei handelt es sich jedoch nicht um Tuffsand im Sinne der vorliegenden Erfindung.Although trass is known as finely ground tuff as the state of the art. However, this is not Tuffsand in the sense of the present invention.

Vielmehr wird der im Stand der Technik angewendete Trass als fein gemahlener Tuffstein in Hinblick auf seine Qualität und Sicherheit nach der DIN 51043 Güteüberwacht und handelt es sich dabei nicht um einen Tuffsand. Außerdem hat der im Stand der Technik genannte Trass eine von dem Tuffsand völlig verschiedene Konsistenz. Die Körnung liegt im Mikrometerbereich, also sehr fein gemahlen um Größenordnungen unterhalb der Körnung des erfindungsgemäßen Tuffsandes. Schließlich ist es zwar im Stand der Technik bei der Produktion von Mörtel gestattet, Trass zu zugeben, aber nur als Bindemittel in Form von Zement und nicht als Betonzuschlag im Sinne der vorliegenden Erfindung. Es war das Verdienst des Erfinders erkannt zu haben, Tuffsand als Betonzuschlag ein zu setzen.Rather, the trass used in the prior art is a finely ground tufa in terms of its quality and safety after the DIN 51043 Goodness monitors and is not a Tuffsand. In addition, the trass mentioned in the prior art has a completely different consistency from the tuff sand. The grain size is in the micrometer range, so very finely ground by orders of magnitude below the grain size of Tuffsandes invention. Finally, although it is in the prior art in the production of mortar allowed to add trass, but only as a binder in the form of cement and not as a concrete aggregate in the context of the present invention. It was the merit of the inventor to have recognized Tuffsand as a concrete surcharge.

Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass ein erfindungsgemäßes Gemisch gemäß Patentanspruch 1 dazu geeignet ist, einen Beton zu bilden, der gegenüber einen solchen Beton ohne Tuff-Anteil im Betonzuschlag eine erhöhte Druckfestigkeit aufweist, die ohne einen solchen Anteil nur durch Erhöhung des Zementanteils erreicht werden könnte. Damit ist mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Gemisches folglich bei gleichbleibender Druckfestigkeit eine Reduzierung des Zementgehaltes möglich. Dies wiederum hat eine Reduzierung des Bedarfs an Zement zur Folge.It has been recognized in the invention that a mixture according to the invention according to claim 1 is adapted to form a concrete which has such a concrete without tuff share in the concrete aggregate increased compressive strength, without such a share only by increasing the cement content could be achieved. Thus, with the help of this mixture according to the invention, a reduction of the cement content is possible with constant compressive strength. This in turn results in a reduction in the demand for cement.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass beispielsweise bei der Produktion von einer Tonne Zementklinker ungefähr eine Tonne CO₂ freigesetzt wird und die weltweite Herstellung von Zementklinker für etwa 7% des gesamten CO₂-Ausstoßes verantwortlich ist, kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gemisches ein zum Teil beachtlicher Anteil des Zements eingespart und somit Treibhausgas CO₂ reduziert werden ohne auf Druckfestigkeit zu verzichten. Damit ist das erfindungsgemäße Gemisch ökologisch wertvoller. Considering, for example, that in the production of one ton of cement clinker, about one tonne of CO _{2 is} released and the worldwide production of cement clinker accounts for about 7% of the total CO ₂ output, the mixture of the present invention can be somewhat more remarkable Saved proportion of cement and thus greenhouse gas CO ₂ can be reduced without sacrificing compressive strength. Thus, the mixture according to the invention is ecologically more valuable.

Außerdem wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass im Falle langsam abbindender, rissarmer Betone als Stand der Technik oft Hochofenzemente und Flugaschen (fast ausschließlich aus Steinkohlekraftwerken) verwendet werden. Diese sind nachteilig mit Schwermetallen belastet. Zwar sind diese Schwermetalle durch intensive hydraulische Bindung im Beton zunächst nicht problematisch. Bei der Bearbeitung eines solchen Betons beispielsweise durch Bohren oder Fräsen können nachteilig solche belastete Stäube eingeatmet werden. Das erfindungsgemäße Gemisch kann in diesem Falle den Zementanteil im Beton bei gleichbleibender Druckfestigkeit reduzieren, sodass auch der Schwermetallgehalt vorteilhaft reduziert wird.In addition, it has been recognized within the scope of the invention that in the case of slowly setting, low-crack concretes, blast furnace cements and flyashes (almost exclusively from hard coal power plants) are often used as state of the art. These are adversely burdened with heavy metals. Although these heavy metals are initially not problematic due to intensive hydraulic bonding in concrete. When working such a concrete, for example, by drilling or milling disadvantageous such polluted dusts can be inhaled. In this case, the mixture according to the invention can reduce the proportion of cement in the concrete while maintaining the same compressive strength, so that the heavy metal content is also advantageously reduced.

Andererseits ist zu beachten, dass mit dem erfindungsgemäßen Gemisch ein erfindungsgemäßer Beton bereit gestellt werden kann, der unter Beachtung vorgegebener Randbedingungen der Betonqualität zwar eine Reduzierung des Zementanteils beispielsweise unter Beachtung von Vorschriften wie DIN-Normen nicht erlaubt, jedoch im Ergebnis hinsichtlich der Druckfestigkeit verbesserte Werte zeigt, die nach dem Stand der Technik nur durch Erhöhung des Zementanteils zu erhalten wären. Auch in diesem Falle wird sehr vorteilhaft eine bessere Betonqualität ohne Reduzierung der ökologischen Eigenschaften und bei Einsatz von belasteten Zementen ohne eine Erhöhung von Schwermetallanteilen erreicht.On the other hand, it should be noted that with the mixture according to the invention, a concrete according to the invention can be provided which does not allow a reduction of the cement content, taking into account prescribed conditions of concrete quality, for example, in compliance with regulations such as DIN standards, but in the result improved in terms of compressive strength values shows, which would be obtainable in the prior art only by increasing the cement content. Also in this case, a better concrete quality without reducing the ecological properties and when using loaded cements without an increase of heavy metal shares is achieved very advantageous.

In Ausbildung der Erfindung ist gemäß Patentanspruch 2 ein Anteil von bis zu 35% oder sogar bis zu 50% Tuffsand, insbesondere einen Anteil von 10% bis 15% Tuffsand im Anteil Sand vorgesehen. Es wurde die erfindungsgemäße Wirkung für Werte des Anteils Tuffsand im Bereich von oberhalb 0% bis zu 35% oder sogar bis zu 50% Tuffsand gefunden. Dabei nimmt grundsätzlich der ökologische Vorteil bei gesteigertem Anteil weiter zu.In an embodiment of the invention, according to claim 2, a proportion of up to 35% or even up to 50% tuff sand, in particular a proportion of 10% to 15% tuff sand, is provided in the proportion of sand. The effect according to the invention for values of the fraction Tuffsand in the range from above 0% up to 35% or even up to 50% Tuffsand was found. In principle, the ecological advantage continues to increase with an increased share.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Gemisch vorteilhaft ausgebildet, wenn der Anteil Tuffsand im Bereich von 10% bis 15% liegt. Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass sich eine maximale Obergrenze bei der Zugabe von Tuffsand aus der DIN EN 12620 ergeben kann. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass bei Anwendung dieser Norm, der Gehalt an abschlämmbaren Bestandteilen (Partikel < 0,063 mm) auf maximal 3% zu beschränken ist. Bei den erfindungsgemäß hergestellten Sanden und Gemischen kann sich deshalb auf Grund einer solchen Vorschrift eine maximale Zugabe von Tuffsand in Höhe von 10 bis 15% im Betonzuschlag als vorteilhaft ergeben.In particular, the mixture according to the invention is advantageously formed when the proportion of tuff sand is in the range of 10% to 15%. It was recognized in the invention that a maximum upper limit in the addition of Tuffs sand from the DIN EN 12620 can result. In this context, it should be noted that when using this standard, the content of substances that can be blown off (particles <0.063 mm) must be limited to a maximum of 3%. In the case of the sands and mixtures produced according to the invention, a maximum addition of tuff sand in the amount of 10 to 15% in concrete aggregate can therefore be found to be advantageous on the basis of such a regulation.

Damit zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Gemisches die Dosierung und Mischung des Tuffsandes im Betonzuschlag nicht durch produktionstechnische Probleme behindert wird, ist gemäß Patentanspruch 3 ein Feuchtegehalt des Anteils Sand als Betonzuschlag bis zu maximal 15%, vorzugsweise bis zu 8% vorzusehen.Thus, for the formation of the mixture according to the invention, the dosage and mixture of Tuffs sand in concrete aggregate is not hindered by production problems, according to claim 3, a moisture content of the proportion of sand as concrete aggregate up to a maximum of 15%, preferably provide up to 8%.

Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass damit vorteilhaft bei der Zugabe von Tuffsand als güteüberwachter Zuschlag in der Praxis keine Probleme durch Restfeuchte bzw. Restwasser des gewonnenen Tuffsandes (bei der Gewinnung von Tuff beispielsweise im Bereich von 6% bis 15%) und durch die damit verbundenen Veranlagung zur Brückenbildung stattfinden. Insbesondere wird damit vorteilhaft vermieden, dass insbesondere beim Einsatz des erfindungsgemäßen Tuffsandes in modernen Betonanlagen Dosierungs- und Mischprobleme mit Tuffsand, insbesondere in Reihendoseuren oder Zuschlagssilos, auftreten. In der Praxis kann Rücksicht genommen werden auf den Feuchtanteil bzw. Wassergehalt im Tuffsand und im übrigen Sand, sodass auch im Sandgemisch ein bestimmtes Maß an diesem Feuchtegehalt nicht überschritten wird, sodass der erfindungsgemäße Sand hinreichend trocken ausgebildet und somit gut verarbeitbar ist.It has been recognized in the invention that thus advantageous in the addition of tuff sand as quality-monitored aggregate in practice no problems by residual moisture or residual water of the tuff sand obtained (in the extraction of tuff, for example, in the range of 6% to 15%) and by the associated predisposition to bridge formation take place. In particular, this advantageously avoids that, in particular when using the tuff sand according to the invention in modern concrete plants, there are dosing and mixing problems with tuff sand, in particular in row doses or aggregate silos. In practice, consideration can be given to the moisture content or water content in the tuff sand and the rest of the sand, so that a certain level of moisture content is not exceeded in the sand mixture, so that the sand of the invention is sufficiently dry and thus easy to process.

Des Weiteren ist eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gemisches gemäß Patentanspruch 4 gekennzeichnet durch einen Anteil Sand als eine Gesteinskörnung nach DIN EN 12620 . Damit wird ein erfindungsgemäßes Gemisch bereitgestellt, das ein hohes Maß an überwachter Qualität mit den genannten ökologischen Vorteilen verbindet.Furthermore, an advantageous embodiment of the mixture according to the invention according to claim 4 characterized by a proportion of sand as an aggregate after DIN EN 12620 , Thus, a mixture according to the invention is provided which combines a high level of monitored quality with the mentioned ecological advantages.

Im Rahmen der Erfindung kann der Tuffsand mit dem übrigen Sand als grobe Gesteinskörnung mit Körnung oberhalb von 4 Millimeter gewählt werden. Es ist jedoch vorteilhaft eine feine Gesteinskörnung bis zu 4 Millimeter zu wählen. Damit sind in dem Sand mehr Tuffsandkörner enthalten, was die durch erfindungsgemäße Verwendung des Tuffsandes gegebenen Vorteile hinsichtlich Treibgas- oder Schwermetallreduzierung und Zementanteil weiter verstärkt.In the context of the invention, the tuff sand with the remaining sand can be selected as a coarse aggregate with grain size above 4 millimeters. However, it is advantageous to choose a fine aggregate up to 4 millimeters. Thus, more Tuffsand grains are contained in the sand, which further enhances the advantages given by the use of the tuff sand according to the invention in terms of propellant or heavy metal reduction and cement content.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Sandes ist gemäß Patentanspruch 5 gekennzeichnet durch eine Körnung des Anteils Sandes als Betonzuschlag mit einem Anteil von mindestens 90% oberhalb von 0,25 Millimeter.A further advantageous embodiment of the sand according to the invention is characterized according to claim 5 by a grain size of the proportion of sand as concrete aggregate with a share of at least 90% above 0.25 millimeters.

Soweit in Ausbildung der Erfindung der erfindungsgemäße, den Tuffsand enthaltene Sand gemäß Patentanspruch 6 durch eine Körnung des Anteils Sandes von 0 bis 2 mm und eine Kornzusammensetzung gemäß der nachfolgenden sogenannten Sieblinie: 0,063 mm < 3%; 0,25 mm: 6%; 1 mm: 77%; 2 mm: 93%; 2,8 mm: 100%, gekennzeichnet wird, handelt es sich um ein vielseitig einsetzbares Gemisch im Bereich der Betonindustrie, das herausragende Vorteile in der Herstellung und Verarbeitbarkeit sowie auch im Bereich der ökologischen Aspekte aufweist. As far as in training the invention of the present invention, the Tuffsand contained sand according to claim 6 by a grain size of the proportion of sand from 0 to 2 mm and a grain composition according to the following so-called Sieblinie: 0.063 mm <3%; 0.25 mm: 6%; 1 mm: 77%; 2 mm: 93%; 2.8 mm: 100%, is a versatile mixture in the concrete industry, which has outstanding advantages in the production and processability as well as in the field of ecological aspects.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist außerdem gemäß Patentanspruch 7 ein Verfahren zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen mit zumindest einem Anteil Zement als Bindemittel und zumindest einem Anteil Sand als Betonzuschlag vorgesehen, wobei zur Bildung eines Anteils Sand vorzugsweise in einem Sandwerk eine Menge Sand sowie eine Menge Tuffsand dosiert und sodann miteinander vermengt wird. Danach wird der Anteil Sand mit dem Anteil Zement zu einem Beton weiterverarbeitet. Diese Weiterverarbeitung findet dabei vorzugsweise in einer Betonanlage statt, die nicht dem Ort des Sandwerks entspricht. Mit dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise sind auch die vorher genannten Vorteile ökologischer Eigenschaften insbesondere bezüglich der erheblichen Reduzierung von Treibgasausstoß und gegebenenfalls Reduzierung von Schwermetallen verbunden. Im Rahmen der Erfindung kann der Tuffsand vor oder nach der Vermengung, vorzugsweise natürlich (beispielsweise durch Sonnenlicht) temperiert werden. Durch eine solche Trocknung oder trockene Ausbildung des Sandes wird der erfindungsgemäße Sand und auch das damit gebildete, erfindungsgemäße Gemisch weniger oder gar nicht klebrig, was die Weiterbehandlung zur Ausbildung des Betons, insbesondere in den Silos, günstig beeinflusst.To solve the problem is also provided according to claim 7, a method for producing concrete, mortar or the like with at least a proportion of cement as a binder and at least a proportion of sand as a concrete aggregate, wherein to form a proportion of sand preferably in a sand plant a lot of sand and a lot Tuffsand dosed and then mixed together. Thereafter, the share of sand with the proportion of cement is further processed into a concrete. This further processing preferably takes place in a concrete plant, which does not correspond to the location of the sand plant. This method according to the invention also relates to the aforementioned advantages of ecological properties, in particular with regard to the considerable reduction of propellant gas emissions and optionally the reduction of heavy metals. In the context of the invention, the tuff sand can be tempered before or after the mixing, preferably of course (for example, by sunlight). Such drying or dry formation of the sand of the sand according to the invention and also the mixture according to the invention formed therewith is less or not at all sticky, which has a favorable influence on the further treatment for the formation of the concrete, in particular in the silos.

Es ist im Rahmen der Erfindung sehr vorteilhaft gemäß Patentanspruch 8 vor zu sehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung die Gewinnung des Tuffsandes im Steinbruch durch Abkratzen mit Hilfe einer Straßenfräse umfasst. Auf diese vorteilhafte Weise wird bereits im Steinbruch selbst eine brauchbare Körnung des Tuffsandes erhalten. Der so gewonnene Tuffsand kann anschließend vergleichsweise einfach durch ein Siebverfahren sodann auf eine Körnung von beispielsweise bis zu vier Millimeter oder bis zu zwei Millimeter eingestellt werden.It is within the scope of the invention very advantageous according to claim 8 before to see that the inventive method for production includes the extraction of tuff sand in the quarry by scraping with the help of a road milling. In this advantageous manner, a usable grain size of the tuff sand is obtained even in the quarry itself. The Tuffsand thus obtained can then be adjusted comparatively easily by a sieving process then to a grain size of for example up to four millimeters or up to two millimeters.

In vorteilhafter Weise ist in Ausbildung der Erfindung das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gekennzeichnet durch eine Körnung des Anteils Sandes als Betonzuschlag mit einem Anteil von mindestens 90% oberhalb von 0,25 Millimeter. Damit wird ein auf die Konsistenz günstiges Gemisch zur Bildung des Betons erhalten.Advantageously, in training the invention, the inventive method according to claim 9 characterized by a grain size of the proportion of sand as concrete aggregate with a share of at least 90% above 0.25 millimeters. Thus, a mixture favorable for consistency is obtained for the formation of the concrete.

Ein weitere sehr vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Patentanspruch 10 ist gekennzeichnet durch Auswählen des Anteils Sand mit der Eigenschaft einer Körnung von 0 bis 2 mm sowie einer Kornzusammensetzung wie folgt: 0,063 mm < 3%; 0,25 mm: 6%; 1 mm: 77%; 2 mm: 93%; 2,8 mm: 100%. Diese Zusammensetzung des Anteils Sand zeigt in der Bearbeitbarkeit und Handhabung entsprechende Vorteile.Another very advantageous variant of the method according to claim 10 is characterized by selecting the proportion of sand having the property of a grain size of 0 to 2 mm and a grain composition as follows: 0.063 mm <3%; 0.25 mm: 6%; 1 mm: 77%; 2 mm: 93%; 2.8mm: 100%. This composition of the proportion of sand shows corresponding advantages in the workability and handling.

Gemäß Patentanspruch 11 ist eine vorteilhafte Variante des Verfahrens zur Herstellung von Frischbeton beschrieben unter Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 7, 8, 9 oder 10. Zudem sind des Weiteren als Varianten Verfahren zur Herstellung von Betonwaren oder Betonfertigteilen, insbesondere Entwässerungsgegenständen oder eingefärbten Betonwaren in Patentanspruch 12 unter Einsatz des Verfahrens gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 11 sowie Verfahren zur Herstellung von Industriefußböden oder Estrich gemäß Patentanspruch 13 unter Einsatz des Verfahrens gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 12. Auf diese Weise werden Betonprodukte erhalten, die die genannten Vorteile aufweisen, insbesondere in gesteigertem Maße ökologisch unbedenklicher sind.According to claim 11, an advantageous variant of the method for the production of fresh concrete is described using the method according to claim 7, 8, 9 or 10. Furthermore, further variants are methods for producing concrete products or precast concrete parts, in particular drainage articles or colored concrete products in claim 12 using the method according to one of the claims 7 to 11 as well as methods for producing industrial floors or screed according to claim 13 using the method according to one of the claims 7 to 12. In this way concrete products are obtained which have the said advantages, in particular in an increased Dimensions are ecologically safer.

Die Erfindung ist im Folgenden an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to several embodiments.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Gemisch und die daraus erhältlichen Produkte beschrieben.The mixture according to the invention and the products obtainable therefrom are described below.

Bei dem erfindungsgemäßen Gemisch (im Folgenden auch als „Sand plus Tuffsand” beschrieben) handelt es sich um einen erfindungsgemäßen Sand, der durch die Zugabe eines natürlich getemperten, latent hydraulischen, mineralischen Additivs (Tuffsand) mit Zement als Anreger im Beton festigkeitssteigernde Eigenschaften entwickelt.The mixture according to the invention (also referred to below as "sand plus tuff sand") is a sand according to the invention which develops strength-increasing properties by adding a naturally tempered, latently hydraulic, mineral additive (tuff sand) with cement as an initiator in the concrete.

Außerdem werden die Schmierfähigkeit und Wasserundurchlässigkeit sowie das Wasserrückhaltevermögen und die Elastizität des hiermit hergestellten erfindungsgemäßen Betons deutlich verbessert.In addition, the lubricity and water impermeability and the water retention capacity and the elasticity of the concrete according to the invention thus produced are significantly improved.

Das erfindungsgemäße Gemisch „Sand plus Tuffsand” wird vorzugsweise durch Zugabe einer bestimmten Menge des reaktiven Stoffs (Tuffsand) zu dem Betonzuschlag Sand im Kieswerk zugesetzt.The mixture according to the invention "sand plus Tuffsand" is preferably added by adding a certain amount of the reactive substance (Tuffsand) to the concrete aggregate sand in the gravel works.

Bei Zusatz dieses erfindungsgemäßen reaktiven Stoffes in Höhe von beispielsweise 10% bezogen auf die Gesamtsandmenge, ergibt dies eine Zusatzmenge bezogen auf den Zementgehalt – in gängigen Betonmischungen – von ca. 40–70 kg/m³ (kg Tuffsand/m³ Beton), abhängig von der verwendeten Zement- und Sandmenge.When adding this reactive substance according to the invention in the amount of, for example, 10% based on the total sand amount, this results in an additional amount based on the cement content - in common concrete mixtures - of about 40-70 kg / m ³ (kg Tuffs sand / m ³ concrete), depending on the amount of cement and sand used.

Das Gemisch „Sand plus Tuffsand” kann unter anderem für folgende Baustoffe zur Verbesserung der Eigenschaften verwendet werden:

– im Bereich der Betonherstellung zur Verbesserung der Druckfestigkeitsreserve, der Wasserundurchlässigkeit, des Wasserrückhaltevermögens (Blutneigung), der Elastizität und somit Verminderung der Rissneigung und der Verminderung der Ausblühneigung (Sichtbeton, eingefärbter Beton),
– im Bereich des Transportbetons zur Erhöhung der Sicherheitsreserve, Erhöhung der Druckfestigkeit im Prüfalter von 28 Tagen, Optimierung der Zementmenge, Einsparung von Zement bei gleicher Druckfestigkeit, Verbesserung der Betoneigenschaften s. o. sowie als Schmierstoff (Pumpbeton) und als Ersatz von Feinstteilen bei Sichtbeton,
– im Bereich der Mörtelherstellung: sowohl als Transportmörtel, Silomörtel, Trockenmörtel als Silo- oder Sackprodukt und Baustellenmörtel,
– im Bereich der Betonwarenherstellung, insbesondere Entwässerungsgegenstände und eingefärbte Betonwaren,
– im Bereich von Industrieböden und Estrich.

The mixture "sand plus tuffs sand" can be used, among other things, for the following building materials to improve the properties:

- in the field of concrete production to improve the pressure resistance reserve, the water impermeability, the water retention (blood inclination), the elasticity and thus reduce the tendency to crack and the reduction of Ausflühneigung (exposed concrete, colored concrete),
- in the field of ready-mix concrete to increase the safety reserve, increase the pressure resistance in the test age of 28 days, optimize the cement quantity, saving cement at the same pressure resistance, improving the concrete properties as well as a lubricant (pumped concrete) and as a substitute for fines in exposed concrete,
- in the field of mortar production: both as transport mortar, silage mortar, dry mortar as silo or sack product and construction site mortar,
- in the field of concrete product manufacturing, especially drainage articles and dyed concrete products,
- in the area of industrial floors and screed.

Durchgeführte Untersuchungsergebnisse des Betonlabors zum Einsatz des erfindungsgemäßen Gemisches „Sand plus Tuff” im Beton lassen folgende Ergebnisse erkennen:Examination results of the concrete laboratory for the use of the mixture according to the invention "sand plus tuff" in the concrete reveal the following results:

1. Ergebnisse hinsichtlich der Frischbetoneigenschaften1. Results in terms of fresh concrete properties

Konsistenzmaß: bedingt durch die Kornzusammensetzung des Additivs erhöht sich der Feinanteil der Sandsieblinie und der Wasserbedarf steigt geringfügig an. Der Konsistenzabfall entspricht in etwa der Verringerung des Konsistenzmaßes, welche auch bei der Zugabe eines anderen feinkörnigen Stoffes (Gesteinsmehl, Flugasche Zement) auftritt. Dieser Konsistenzabfall wird kompensiert, wenn der Zementgehalt verringert wird oder der Zusatzstoff gegen „Sand plus Tuff” ausgetauscht wird.Consistency: due to the grain composition of the additive, the fine fraction of the sand screen line increases and the water requirement increases slightly. The consistency decrease corresponds approximately to the reduction of the consistency, which also occurs when adding another fine-grained substance (rock flour, fly ash cement). This consistency drop is compensated if the cement content is reduced or the additive is replaced with "sand plus tuff".

Dichte: durch Zugabe von „Sand plus Tuff” entsteht eine dichtere Packung, da durch die Reaktionsprodukte das Zementsteingefüge dichter wird und die Sieblinie verbessert wird.Density: the addition of "sand plus tuff" results in a denser packing, as the reaction products cause the cement stone layer to become denser and the grading curve improves.

Verarbeitbarkeit: durch die Verbesserung der Sandsieblinie wird eine verbesserte Verarbeitbarkeit der Mischung erreicht, insbesondere im Bereich Pumpbarkeit und Sichtbetoneigenschaften sowie Zusammenhaltevermögen und Verringerung der Blutneigung.Processability: Improving the sanding line results in improved processability of the mixture, particularly in terms of pumpability and exposed concrete properties as well as retention and reduction of blood inclination.

2. Ergebnisse hinsichtlich des Einflusses der Gesteinskörnung:2. Results concerning the influence of the aggregate:

Verglichen wurde der Einfluss der Gesteinskörnung auf das Konsistenzmaß, die Biegezugfestigkeit und die Druckfestigkeit.The influence of the aggregate on the consistency dimension, the bending tensile strength and the compressive strength was compared.

Bei Verwendung von „Sand plus Tuff” steigt die Biegzugfestigkeit gegenüber einer Mörtelmischung mit Normensand um ca. 7% und die Druckfestigkeit um ca. 10%.When using "sand plus tuff", the bending tensile strength increases compared to a mortar mix with standard sand by about 7% and the compressive strength by about 10%.

Vergleicht man die Ergebnisse von „Sand plus Tuff” mit einem Sand der Mittelterasse nahezu gleicher Kornzusammensetzung, verändert sich die Konsistenz nicht. Die Biegezugfestigkeit fällt zwar geringfügig ab, die Druckfestigkeit steigt vorteilhaft um 13,7% an.If one compares the results of "sand plus tuff" with a sand of the middle terrace of almost the same grain composition, the consistency does not change. Although the bending tensile strength drops slightly, the compressive strength increases favorably by 13.7%.

Als Beispiel sei im Vergleich ein handelsüblicher Normsand erwähnt, wobei die Gesteinskörnung ein Konsistenzmaß mit einem Wert von 162 aufwies und die Druckfestigkeit einen Wert von 58,66 lieferte. Im Vergleich dazu wies das erfindungsgemäße Gemisch „Sand plus Tuff” ein Konsistenz maß von 130 auf, während die Druckfestigkeit vorteilhaft auf einen Wert von 63,03 anstieg.By way of example, a commercially available standard sand was mentioned as an example, the aggregate having a consistency value of 162 and the compressive strength giving a value of 58.66. In comparison, the inventive mixture "sand plus tuff" had a consistency measure of 130, while the compressive strength increased advantageously to a value of 63.03.

Ganz allgemein zeigt das erfindungsgemäße Gemisch zur Herstellung von Beton, Mörtel oder dergleichen bei der Herstellung eine geringfügig verzögernde Wirkung, sodass vorteilhaft eine längere Transport- und Verarbeitungszeit erhalten wird. Außerdem hat das erfindungsgemäße Gemisch im Vergleich eine höhere Festigkeit nach 2 Tagen, sodass vorteilhaft keine verlängerten Ausschalfristen benötigt werden. Außerdem hat sich gezeigt dass die „28-Tage-Druckfestigkeit” höher is. Damit wird vorteilhaft eine höhere Sicherheit erzielt und gleichzeitig ist kein verlängerter Prüfzeitraum erforderlich.In general, the mixture according to the invention for the production of concrete, mortar or the like exhibits a slight delaying effect during production, so that advantageously a longer transport and processing time is obtained. In addition, the mixture according to the invention in comparison has a higher strength after 2 days, so that advantageously no extended stripping periods are needed. In addition, it has been shown that the "28-day compressive strength" is higher. This advantageously achieves greater safety and at the same time does not require a prolonged test period.

Das erfindungsgemäße Gemisch weist einen erhöhten Feinstanteil auf, sodass eine verbesserte Schmierfähigkeit, insbesondere bei Pumpbeton und verbesserte Sichtbetoneigenschaften erhalten werden.The mixture according to the invention has an increased fines content, so that improved lubricity, in particular for pumped concrete, and improved exposed concrete properties are obtained.

Außerdem wird eine gute hydraulische Reaktion mit Zement erreicht, sodass eine verbesserte Dauerhaftigkeit und eine geringere Wassereindringtiefe erhalten wird.In addition, a good hydraulic reaction with cement is achieved, so that an improved durability and a lower water penetration depth is obtained.

Darüber hinaus führt eine im Vergleich dichtere Packung des erfindungsgemäßen Gemisches vorteilhaft zu einem besseren Widerstand gegen chemischen Angriff. Schließlich führen eine erhöhte Elastizität sowie latent hydraulische Eigenschaften einerseits zu einer im Vergleich geringeren Rissneigung, andererseits zu einer geringeren Ausblühneigung.In addition, a comparison denser packing of the mixture according to the invention advantageously leads to a better resistance to chemical attack. Finally, an increased elasticity as well as latent hydraulic properties lead on the one hand to a lower tendency to crack on the other hand to less Ausflühneigung.

Ganz allgemein handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Gemisch um eine solche die der Gesteinskörnung nach DIN EN 12620 entsprechen kann, einfach zu handhaben ist, eine hohe Lagerfähigkeit und eine Erhöhung der Sicherheitsreserve aufweist. In general, the mixture according to the invention is one of those of the aggregate DIN EN 12620 is easy to handle, has a high shelf life and an increase in safety margin.

Schließlich ist vorteilhaft mit dem erfindungsgemäßen Gemisch die Möglichkeit der Rückführung des 56-Tage-Prüfzeitraums auf 28 Tage zumindest bei bestimmten Betonsorten gegeben.Finally, the possibility of recycling the 56-day test period to 28 days, at least for certain types of concrete, is advantageously provided by the mixture according to the invention.

Es ergeben sich weitere Vorteile bei Anwendung des erfindungsgemäßen Gemisches „Sand plus Tuffsand” in verschiedenen speziellen Bereichen.There are further advantages when using the mixture according to the invention "sand plus Tuffsand" in various special areas.

Bei der Bauausführung sind neben den unter „allgemein” genannten Vorteilen darüber hinaus mittels der besseren Wasserbindung vorteilhaft eine geringere Blutneigung sowie ein verbessertes Zusammenhaltevermögen gegeben.In addition to the benefits mentioned under "generally", in addition to the construction of the construction, there is advantageously a lower blood inclination and an improved cohesive capacity due to the better water binding.

Auch im Wasser- und Tiefbau, bei der Herstellung von Industriefußböden, Herstellung von Mörtel, Estrich und Betonfertigteilen sind die genannten Vorteile gegeben.Also in water and civil engineering, in the production of industrial floors, production of mortar, screed and precast concrete components, the advantages mentioned are given.

Insbesondere bei der Herstellung von Betonwaren erweist sich die Erhöhung der Packungsdichte als Vorteil im Hinblick auf die verbesserte Grünstandsfestigkeit. Außerdem führt die nach 2 Tagen geringfügig höhere Festigkeit vorteilhaft zu kürzeren Auslieferungsfristen. Mit Rücksicht darauf, dass der sogenannte r-Wert gegenüber bekannten Gemischen im erfindungsgemäßen Gemisch nahezu gleich ist, gibt es vorteilhaft keine verlängerten Nachbehandlungszeiten.In particular, in the production of concrete goods, the increase in the packing density proves to be an advantage in terms of improved green strength. In addition, the slightly higher strength after 2 days advantageously leads to shorter delivery times. In view of the fact that the so-called r-value is almost identical to known mixtures in the mixture according to the invention, there is advantageously no extended after-treatment time.

Die beschriebenen Ausführungsformen beschränken die erfindungsgemäße Lehre nicht. Der Umfang der Erfindung erstreckt sich auf die durch die nachfolgenden Patentansprüche beschriebenen Gegenstände.The described embodiments do not limit the teaching according to the invention. The scope of the invention extends to the objects described by the following claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN 51043 [0015]
DIN EN 12620 [0021]
DIN EN 12620 [0024]
DIN EN 12620 [0052]

Claims

Mixture for the production of concrete, mortar or the like with - As a binder at least a proportion of cement and - as a concrete aggregate at least a proportion of sand, marked by, - Tuffsand as part of the share of sand.

Mixture according to the preceding claim, characterized by a proportion of up to 50% Tuffs sand, in particular a share of 10% to 15% Tuffs sand in the proportion of sand.

Mixture according to one of the preceding claims, characterized by a moisture content of the proportion of sand as a concrete aggregate up to a maximum of 14%, preferably up to 8%.

Mixture according to one of the preceding claims, characterized by a proportion of sand as an aggregate according to DIN EN 12620.

Mixture according to one of the preceding claims, characterized by a granulation of the proportion of sand as concrete aggregate with a share of at least 90% above 0.25 millimeters.

Mixture according to one of the preceding claims, characterized by a granulation of the proportion of sand from 0 to 2 mm and a grain composition according to the following so-called grading curve: 0.063 mm <3%; 0.25 mm: 6%; 1 mm: 77%; 2 mm: 93%; 2.8mm: 100%.

Process for the production of concrete, mortar or the like with at least a proportion of cement as binder and at least a proportion of sand as concrete aggregate, characterized by the following process steps: To form a portion of sand, a quantity of sand and a quantity of tuff sand is preferably metered in a sanding plant and then mixed together, - Then, in a concrete plant, the proportion of sand with the proportion of cement is further processed into a concrete.

Method according to claim 7, characterized in that the tuff sand in the quarry is obtained by scraping with the aid of a road milling machine.

Method according to one of the preceding claims 7 or 8, characterized by a granulation of the proportion of sand as concrete aggregate with a share of at least 90% above 0.25 millimeters.

Method according to one of the preceding claims 7. 8 or 9, characterized by selecting the proportion of sand with the property of a grain size of 0 to 2 mm and a grain composition according to the following so-called grading curve: 0.063 mm <3%; 0.25 mm: 6%; 1 mm: 77%; 2 mm: 93%; 2.8mm: 100%.

Process for the production of fresh concrete using the method according to claim 7, 8, 9 or 10.

Process for the production of concrete products or precast concrete parts, in particular drainage articles or colored concrete products, using the method according to one of the claims 7 to 11.

Process for the production of industrial floors or screed using the method according to one of the claims 7 to 12.