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Verfahren zum Verhindern des Entmischens von rieselfähigen Baustoffbestandteilen
beim Transportieren und Umschütten Das Herstellen von Baustoffgemischen geschieht
vielfach in zwei Mischanlagen, nämlich in einer Vormisch- und einer Fertigmischanlage.
Die Vormischanlage mischt die Baustoffbestandteile aus rieselfähigen, körnigen Stoffen,
vorzugsweise Mineralien gleichen oder unterschiedlichen spezifischen Gewichtes,
die in bestimmten Korngrößenverhältnissen insbesondere in betonartiger Zusammensetzung
vorgattiert sind. Die Fertigmischanlage setzt den vorgemischten Baustoffbestandteilen
weitere Stoffe, z. B. flüssige Bindemittel, zu und erzeugt das einbaufertige Baustoffgemisch.
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Die Vor- und die Fertigmischanlage wurden bisher räumlich unmittelbar
hintereinander angeordnet, so daß die vorgemischten rieselfähigen Baustoffbestandteile
ohne Zwischentransport vom Vormischer in den Fertigmischer gelangten.
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Sehr oft verlangt jedoch die Wirtschaftlichkeit einer Mischanlage
die räumliche Trennung des Vormischers vom Fertigmischer und damit die oft mehrfache
Umschüttung der vorgemischten rieselfähigen Baustoffbestandteile und den Transport
derselben über größere Entfernungen: Beim Transportieren von vorgemischten rieselfähigen
Baustoffbestandteilen sind jedoch Entmischungen zu beobachten. Diese sind darauf
zurückzuführen, daß einem homogenen gemischten Kornhaufwerk eine größere potentielle
Energie innewohnt als einem entmischten (geschichteten). Sobald die innere Reibung
im Korngemisch z: B. durch die beim Transport auftretenden Erschütterungen aufgehoben
oder vermindert wird, entspannt sich der Überschuß an potentieller Energie, indem
das spezifisch schwerste und das gröbste Korn nach unten wandert und die Zwischenräume
desselben sich mit schwerem Feinkorn füllen. Der Energieüberschuß ist erst dann
entspannt, wenn das Komhaufwerk vollkommen entmischt ist, also eine Schichtung angenommen
hat, bei der das schwerste, gröbste Korn unten und das feinste, leichteste Korn
oben liegt.
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Beim Umschütten von homogenen, rieselfähigen Stoffgemischen mit Bestandteilen
verschiedener Körnung ist zu beobachten, daß das grobe Korn sich am Fuße des Schüttkegels
anreichert. Diese Entmischung ist auf die für Grob- und Feinkorn verschiedenen Schüttböschungswinkel
zurückzuführen. Beim Schütten nimmt das feine Korn seinen steilen Böschungswinkel
ein, auf dem das grobe Korn abwärts rollt, weil sein eigener Schüttwinkel kleiner
ist. Es sind also in beiden Fällen Schwerkraftwirkungen, die das Entmischen verursachen:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entmischen von Baustoffbestandteilen
beim Transport und Umschütten zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung werden den Bausto$bestandteilen in einer Vormischanlage
geringe Mengen von Adhäsionsmitteln zugesetzt, die deren Rieselfähigkeit durch Adhäsion
und Kohäsion insbesondere der feinen Kornbestandteile untereinander so weit vermindern,
daß Entmischungen durch reine Schwerkrafteinwirkungen oder durch die Wirkung von
Rüttelbewegungen beim Transport mit Sicherheit vermieden werden und die mit den
den Gemischen später zugesetzten Bindemitteln mischbar sind bzw. deren Eigenschaften
nicht beeinträchtigen.
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Es ist bekannt, bei- der Herstellung von schwer entmischbaren, einen
hohen Anteil wasserlöslicher Salze, z. B. Chlornatrium enthaltenden Salzmischungen,
diesen Salze, die zur Bildung kristallisierter Hydrate befähigt sind, z. B. kalzinierte
Soda, und eine entsprechende Wassermenge hinzuzufügen. Dabei wachsen die sich bildenden
Kristalle an die Wasserlöslichen Salze an, so daß Agglomerate entstehen, die sich
nicht mehr entmischen können.
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Abgesehen davon, daß dieses Verfahren nur für wasserlösliche Salze
anwendbar ist, verliert das agglomerierte Gemisch seine Mischfähigkeit mit weiteren
Bestandteilen, insbesondere mit flüssigen - Bindemitteln, da diese nur die Agglomerate
aus den Salzen und den an ihnen festgewachsenen kristaLisierten Hydraten, nicht
aber beide getrennt vollkommen umhüllen
können. Die innere Haftung
eines.solchen Gemisches wird dann nicht durch das Bindemittel allein bestimmt, sondern
hängt in hohem Maße von der Haftfähigkeit der durch Kristallisation aneinandergewachsenen
Gemischkomponenten ab, die meistens ganz wesentlich schlechter ist als die durch
ein gutes Bindemittel erzielte. Bei der Herstellung von Zement-oder Asphaltbeton
ist es mit Rücksicht auf eine möglichst hohe Strukturfestigkeit notwendig, daß die
Mineralkörner des Betons rundum vom Bindemittel (Zement oder Asphalt) umgeben werden
und so ausschließlich durch das Bindemittel zusammengehalten werden.
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In einem erfindungsgemäß vorbereiteten Gemisch aus Baustoffbestandteilen
haften besonders die feinen Kornfraktionen aneinander und bilden im Gemisch zusammenhängende
Inseln, die ihrerseits an den groben Kornfraktionen haften. Dabei sollen durch entsprechend
sparsame Mengenbemessung der zugesetzten Adhäsionsmittel die Haftkräfte möglichst
nur so groß sein, daß sie die feinen Kornfraktionen entgegen der Wirkung der Schwerkraft
an Ort und Stelle halten. Ein solches Gemisch behält seine Mischfähigkeit in mechanischen
Mischern praktisch bei, denn die beim mechanischen Mischvorgang im Gemisch erzeugten
Schub- und Scherkräfte sind beträchtlich größer als die durch das sparsam zugesetzte
Adhäsionsmittel erzeugten Haftkräfte. Das sparsam mit Adhäsionsmitteln versetzte
Gemisch läßt es ohne weiteres zu, daß ihm nach längeren Transportwegen, z. B. auf
Lastkraftwagen, in einem erneuten Mischprozeß weitere Stoffkomponenten beigemischt
werden.
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Durch den Erfindungsgegenstand werden auch die geschilderten Entmischungsvorgänge
beim Umschütten des Gemisches verhindert. Die aneinander haftenden Inseln aus Feinkorn
benehmen sich beim Umschütten wie gröberes Korn, so daß die Differenz der Schüttwinkel
zwischen Grob- und Feinkorn erheblich vermindert wird. Hinzu kommt noch die durch
die Adhäsion vergrößerte innere Reibung des Gemisches, die die gegenseitige Beweglichkeit
des Kornes vermindert.
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Als Adhäsionsmittel sind sämtliche, das Korn des Gemisches benetzende
Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Öle oder Emulsionen und Leime geeignet. Voraussetzung
ist hierbei jedoch, daß sie sich mit dem Mischgut vertragen und das Endprodukt nicht
beeinträchtigen. Bei Zementbeton z. B. muß das Mischen der mineralischen Zuschläge,
des Zements und des Wassers, dicht an der Einbaustelle vollzogen werden, weil sich
der Zementbeton auf längeren Transportwegen entmischt, wenn man nicht Spezialfahrzeuge
mit mechanischen Mischvorrichtungen einsetzt. Nach der Erfindung kann das zusammengemischte
Mineral durch Zusatz von geringen Wassermengen oder geringen Mengen einer Zementaufschlämmung
als Adhäsionsmittel besser transportfähig und erst an der Einbaustelle -durch Zumischen
des Zements und des restlichen Wassers einbaufertig gemacht werden. Hierdurch ist
es bei beweglichen Baustellen (Straßendecken) möglich, das Mineraldepot mit seinen
umfangreichen Sieb-, Trocken- und Vormischeinrichtungen ortsfest zu machen und zum
Transport des vorgemischten Minerals normale Lastkraftwagen einzusetzen.
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Heißen Korngemischen können pulverförmige Stoffe zugemischt werden,
die in der Hitze plastisch und klebrig werden, z. B. Kunstharzmehl, Pech- oder Naturasphaltpulver.
Außerdem kommen z. B. Öle in Frage, die als Erweichungsmittel für die später endgültig
zuzusetzenden Bindemittel wirken. Das Transportieren von Suspensionen aus homogenen
Kornmischungen und einer Flüssigkeit, z. B. Gußasphalt, ist ohne Spezialfahrzeuge
mit mechanischen Rührwerken ausgeschlossen, weil sich die Suspension durch Absetzen
des Korns entmischt. Man ist deshalb gezwungen, die Suspension entweder unmittelbar
an der Einbaustelle herzustellen oder kostspielige Spezialfahrzeuge zum Transport
oder Suspension zur Einbaustelle einzusetzen.
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Gemäß der Erfindung wird dem Korngemisch ein kleiner Bruchteil der
Suspensionsflüssigkeit (bei Gußasphalt oder Walzasphalt, Bitumen oder Öl) als Adhäsionsmittel
zugesetzt. Dadurch wird das Korngemisch auch auf normalen Lastkraftwagen transportfähig.
Erst an der Einbaustelle wird dem Gemisch die restliche Menge Suspensionsflüssigkeit
(Bitumen) zugesetzt und damit die gewünschte Suspension (Gußasphalt) erzeugt. Das
neue Verfahren erspart den Einsatz von Spezialfahrzeugen für den Transport der Suspension
und erlaubt die Beibehaltung wirtschaftlicher, ortsfester Mineraldepots mit den
erforderlichen umfangreichen Trocken-, Sieb- und Vormischcinrichtungen. Bei der
Herstellung von Gußasphalt oder von Walzasphalt ist noch zu erwähnen, daß das betonartig
zusammengesetzte Mineralgemisch vor dem Zusatz der Bitumenteilmenge als Adhäsionsmittel
mindestens auf die erforderliche Mischtemperatur erhitzt werden muß.