DE1646957C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von künstlichem porösen Kies, insbesondere zur Verwendung als Zusatzstoff zu Betonmassen - Google Patents

Description

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Förderband (2) nebeneinander mehrere Reihen von Schalen (3) und über diesen die erforderlichen Beschickungsvorrichtungen (4) bzw. Wassertropfvorrichtungen (5) und Antriebsvorrichtungen (10, 11) für die Rotation der Schalen angeordnet sind, wobei diese Antriebsvorrichtungen vorzugsweise an Einkerbungen (9) am Rand der Schalen angreifen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem hinteren Ende des Förderbandes (2) der Schalen (3) ein um Walzen (12) umlaufendes Siebband (13) angeordnet ist, durch welches die erhaltenen Granulate vom nicht umgesetzten Ausgangsgemisch getrennt und einem Förderband (14) zur weiteren Behandlung der Granulate zugeführt werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein zur Horizontalen schräggestelltes, um seine Längsachse drehbares und im Innern mit Schaufelblechen (21) ausgestattetes Rohr (17), in dessen oberes Ende ein Zuleitungsrohr (20) für das zu verarbeitende Ausgangsgemisch und ein Sprührohr (23) für die tropfenweise Benetzung des genannten Ausgangsgemisches mit Wasser einmünden, sowie ein unter dem hinteren unteren Ende des Rohres angeordnetes umlaufendes Siebband (25) für die Trennung der erhaltenen Granulate vom nicht umgesetzten Ausgangsgemisch.

Die für die Herstellung von Bauelementen für die Erstellung von Gebäuden u. dgl. nach der sogenannten Fertigbauweise benutzten Betongemische bestehen gewöhnlich aus etwa 10 Gewichtsteilen grobem Sand, 6 Gewichtsteilen feinem Sand, 5,5 Gewichtsteilen Zement, 2 Gewichtsteilen Wasser und 3 bis 30 Gewichtsteilen Naturkies. Diese Mischung, die einen sogenannten Schwerbeton ergibt, wird dann in der erforderlichen Menge in eine dem herzustellenden Bauelement entsprechende Form, gewöhnlich unter Rütteln, eingetragen, an der Luft vorgehärtet und dann in der Form mittels Dampf ausgehärtet.

Die auf diese Weise erhaltenen Bauelemente haben jedoch den Nachteil, daß sie einerseits sehr schwer sind und, bedingt durch die in ihnen enthaltenen groben Kiese des Sandes, auch nur eine geringe Wärme- und Schallisolierung besitzen.

Um diese Nachteile zu beheben, werden von Fall zu Fall derartige Fertigbauelemente auch aus sogenanntem Leichtbetonen hergestellt, zu welchem Zweck dem aus Sand, Zement und Wasser bestehenden Betongemisch sogenannte Leicht-Zuschlagstoffe,

' Blähtöne oder Blähschiefer oder Bimsstein Task, zugesetzt werden.

ßnderartiges Betongemisch besteht z.B. aus etwa 57 Gewichtsteilen Zement, 6 Gewichtsteilen Sand, 1*8 Gewichtsteilen Wasser und 5,5 Gewichtsteilen ier genannten Zuschlagstoffe.

ttn Nachteil der Verwendung der genannten BetoBSemische besteht jedoch darin, daß die in ihnen mijenutrten zuschlagstoffe leicht Feuchtigkeit aufdunen, so daß die Trockenhaltung der aus dcrarti-L_n Betongeraischen hergestellten Gebäude mit Schwierigkeiten verbunden ist.

Es sind auch Fertigbauelemente bekannt, die, um Se genannten Nachteile zu beheben, aus mehreren «Schichten aufgebaut sind und zu welchem Zweck in die Form zunächst eine Betonschicht als Vorsatz-Schicht eingetragen, auf diese eine Isolierschicht aus mineralischen Faserstoffen, auf diese zur Erhöhung der Festigkeit gegebenenfalls auch eine Armierung und auf diese dann noch eine Betonschicht aufgetragen wird. Derartige Bauelemente sind jedoch, bedingt durch ihre langwierige Herstellung, teuer.

Es ist bekannt, daß man die vorgenannten Nachteile zum Teil durch die Herstellung von Leichtbeton beheben kann, bei dem der Betonmasse ein poriges Füllmaterial zugegeben ist. Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung eines derartigen porigen Füllmaterials für Bauzwecke besteht (nach der deutschen Patentschrift 855 377) darin, daß aus Betonmasse, Gipsmasse, Mörtelmasse. Ziegelmasse od. dgl in an sich bekannter Weise unter Anwendung porenbildender Maßnahmen vorzugsweise Zusatz von porenbildenden Stoffen (Schaum- oder Gasbildnern) entweder unmittelbar, z. B. mittels geeigneter Vielfachgußformen der gewünschten Korngröße entsprechende porige Klein- oder Kleinstkörper beliebiger Gestalt oder verhältnismäßig große porige Rohkörper hergestellt werden, welche dann auf mechanischem Weg zur gewünschten Korngröße zerkleinert werden.

Dieses Verfahren hat dadurch, daß schon bei der Herstellung des porigen Füllmaterials verhältnismäßig umständliche porenbildende Maßnahmen ergriffen werden müssen und außerdem besondere Formoebungs- oder Zerkleinerungsmaßnahmen erforderlich sind, um die gewünschte Korngröße zu erhalten, langwierig und kostspielig.

Zur Vermeidung dieser Nachteile macht sich die Erfindung zur Herstellung eines porösen künstlichen Kieses zunutze, daß Wärmeschutzmaterialien bekannt sind, die aus wasserhaltigen Alkalisilikaten dadurch hergestellt werden, welche zunäcnst vorgetrocknet und dann z. B. in Formen oder in Tropfenform auf höheren Temperaturen erhitzt werden, so daß durch die entweichenden Wa'serdämpfe das — gegebenenfalls auch mit Zusatzstoffen versetzte — Wasserglas aufgebläht und ein poröses Material erhalten wird. „

Zur Herstellung von künstlichem porösem Kies, insbesondere zur Verwendung als Zusatzstoff zu Betonmassen, ausgehend von einem Gemisch aus Zement und Sand und unter Anwendung von Zuschlagmaterial wird gemäß der Erfindung das Gemisch aus feingemahlenem Zement und feinem Sand mit aufgeblähtem, grießfein zerkleinertem Alkalisilikat versetzt, das Gemisch in einem Behälter ausgebreitet, auf das ausgebreitete Gemisch eine entsprechende Menge Wasser in Tropfenform zum Auffallen gebracht und das Gemisch dann im Behälter in an sich bekannter Weise in eine rotierende und schwabbelnde Bewegung versetzt, hierauf die an den Auftropfsiellen gebildeten, etwa kugelförmigen, feuchten und noch weichen Granulate (Kiesvorprodukte) durch Absieben vom Ausgangsgemisch getrennt und durch eine Kalt- oder Heißwasser- oder Dampfbehandlung gehärtet werden und das. nicht verbrauchte Ausgangsgemisch erneut zum Einsatz gebracht wird. Statt dessen kann ein aus feingemahlenem Zement, ίο feinem Sand und dem aufgeblähten, grießförmig zerkleinerten Alkalisilikat bestehendes Ausgangsgemisch fortlaufend in bestimmter Menge einem zur Horizontalen schräg aufgestellten und um seine Längsachse drehbaren Rohr zugeführt, das genannte Gemisch am oberen Ende des Rohrs durch ein in dieses hineinragendes Sprührohr tropfenweise mit Wasser benetzt, das befeuchtete Gemisch zwecks Bildung von Granulaten in dem Rohr umgewälzt und das aus dem Rohr austretende Produkt zur Trennung der erhaltenen Granulate von dem nicht umgesetzten Ausgangsgemisch einem Siebband zugeführt werden und können hierauf die erhaltenen Granulate durch Behandlung mit Wasser oder Dampf gehärtet werden und kann das nicht umgesetzte Ausgangsgemisch dem Rohr wieder zugeführt werden.

Der nach dem erstgenannten oder dem zweitgenannten Verfahren erhaltene künstliche Kies kann bei der Herstellung von Betonmassen vorteilhaft die bisher verwendeten groben natürlichen Kiese ersetzen. Der erfindungsgemäß hergestellte künstliche Kies ist im Innern sehr porös, somit leicht und auch stark wärme-, kälte- und schalldämmend. Er besitzt auch einen sehr festen geschlossenen Außenmantel, so daß er eine hohe Druckfestigkeit aufweist. Die gekennzeichnete Herstellung ist verhältnismäßig einfach, so daß mit diesem künstlichen Kies hergestellte Bauwerke wegen der verbesserten Eigenschaften des Kieses nicht verteuert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der künstlichen Kiese wird an Hand der Zeichnung, die zwei beispielsweise Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Herstellung der Kiese vei anschaulicht, näher beschrieben. In der Zeichnung veranschaulicht

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung der Kiese,

F i g. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Schnittansicht der Schalen und djr zu-50 gehörigen Wassertropfvorrichtung für die Verarbeitung des Ausgangsgemisches zu Kiesen,

F i g. 4 eine Seitenansicht einer zusätzlichen Vorrichtung zur Weiterbehandlung der erzeugten Kiese,

F i g. 5 eine Seitenansicht im Schnitt einer anderen 55 Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung

der Kiese und

Fig.6 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäß

hergestellten Kieskornes,
Die Vorrichtung zur Herstellung der neuen Kiese

60 besteht gemäß F i g. 1 und 2 aus einem stufenweise um Walzen 1 in Umlauf versetzbaren Förderband 2, auf welchem mit gegenseitig gleichem Abstand eine Anzahl flacher Schalen 3 für die Aufnahme des zu verarbeitenden Gemisches befestigt ist, das beispiels-

65 weise aus 50 Gewichtsteilen feingemahlenem Zement, 300 Gewichtsteilen feinem Sand und 1 Gewichtsteil Natriumsilikatgrieß besteht.

Das genannte Gemisch, das kalt oder auch vorge-

wärmt in den Behälter 4 eingesetzt werden kann, belassen und hierbei mit Wasser benebelt werden.

wird aus diesem stufenweise in bestimmter Menge in Zweckmäßigerweise werden hierfür die kugelförmi-

die Schalen 3 abgelassen, sobald diese bei dem stu- gen Produkte auf poröse Tücher 16 aufgeschüttet,

fenweisen Umlauf des Förderbandes unter den ge- die in die genannten Wagen eingehängt werden

nannten Behälter gelangen. Bei dem weiteren Umlauf 5 (Fig. 4).

des Förderbandes kommen die mit dem zu verarbei- Die so vorbehandelten Produkte werden hierauf in

tenden Gemisch gefüllten Schalen dann unter einem einen mit Wasser gefüllten Behälter 15 α eingegossen,

Wasserbehälters zum Stillstand, durch welchen das in welchem sie zur Aushärtung 10 bis 14 Tage belas-

genannte Gemisch durch an dem Behälter angeord- sen werden. Um das Aushärten zu beschleunigen,

nete Rohre 6 tropfenweise mit der erforderlichen io können die genannten Produkte in dem Behälter 15 a

Menge Wasser benetzt wird, das zweckmäßigerweise auch mit heißem Wasser oder Dampf behandelt wer-

auf eine Temperatur von etwa 60° C vorgewärmt ist. den, in welchem Fall Härtezeiten von 24 bzw.

Der Erfindung entsprechend sind die Schalen 3 je 2 Stunden genügen.

mittels einer biegsamen Schraubenfeder 7 an dem In der beschriebenen Weise werden künstliche Förderband 2 befestigt, so daß die genannten Schalen 15 Kiese erhalten, wie sie in F i g. 6 im Schnitt dargeunter Vollführung leicht seitlicher Schwingungen un- stellt sind, d. h. seitlich etwas abgeflachte kugelförter den Wasserbehälters gelangen und wodurch er- mige Produkte, deren von einer sehr harten Schale reicht wird, daß das aus dem Wasserbehälter trop- eingeschlossener Kern hoch porös ist.
fenweise zugeführte Wasser gleichmäßig über die Die unter Mitverwendung derartiger Kiese hcrge-Oberfläche der Beschickung verteilt und letztere 20 stellten Bauelemente sind somit nicht nur verhältnisauch bereits in eine leicht schwabbelnde Bewegung mäßig leicht, sondern auch noch schall- und wärmeversetzt wird. Die Wasserzufuhr wird etwa so bemes- isolierend.

sen, daß auf eine Beschickung der Schalen mit je Um die Herstellung der Kiese zu beschleunigen,

etwa 3 kg des Ausgangsgemisches etwa 50 g Wasser können für den Großbetrieb auf den Förderbän-

tropfenweise auftreffen. 35 dem 2 nebeneinander natürlich auch mehrere Reihen

Beim weiteren stufenweisen Umlauf des Förder- von Schalen 3 oder nebeneinander auch mehrere

bandes 2 treffen dann die Schalen 3, die auf den ge- Förderbänder 2 mit Schalen 3 angeordnet werden,

nannten Schraubenfedern 7 mittels eines Kugella- wie es in F i g. 2 angegeben ist.

gers 8 befestigt und an ihrem Rand mit einer Anzahl In F i g. 5 ist eine andere Ausführungsform einer

Einkerbungen 9 versehen sind (F i g. 3), auf ein seit- 30 Vorrichtung zur Herstellung der künstlichen Kiese

Hch abgewinkeltes Gestänge 10, das durch einen Mo- dargestellt.

tor 11 in Umlauf versetzt werden kann und durch Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus das nach seinem Einspringen in eine der Einkerbun- einem schräg zur Horizontalen gelagerten Rohr 17, gen 9 der Schalen auch letztere in Umdrehungen ver- das mittels eines Motors 18 über ein Zahnradgetriebe setzt werden, so daß der Schaleninhalt unter seitli- 35 19 in Umdrehung versetzt werden kann,
eher Verschwenkung der Schraubenfeder 7 in eine In dieses Rohr 17 mündet am oberen Ende ein kreisende und schwabbelnde Bewegung versetzt Rohr 20 ein, durch das fortlaufend in bestimmter wird, die, bedingt durch die Lagerung der Schalen Menge das aus dem Zement, dem feinen Sand und auf den Schraubenfedern, auch noch eine gewisse dem Natriumsilikatgrieß bestehende Ausgangsge-Zeit anhält, nach der die Schale durch den weiteren 40 misch aus einem Vorratsbehälter in das Rohr 17 einUmlauf des Förderbandes die Rührvorrichtung 10, geschleust wird.
11 wieder verlassen hat. Auf der Innenseite des Rohres 17 ist ferner eine

Durch die kreisende und schwabbelnde Bewegung größere Anzahl von Schaufelblechen 21 (die auch

des in den Schalen vorhandenen zu verarbeitenden eine zusammenhängende Schnecke bilden können]

Gemisches werden in diesem an all den Stellen, an 45 angeordnet, durch welche beim Umlauf des Rohres

denen Wasser eingetropft worden ist, zunächst zwar 17 das diesem zugeführte Ausgangsgemisch umge-

noch weiche, aber doch schon gut zusammenhaf- wälzt wird.

tende kugelförmige Gebilde (Granulate) erhalten, de- In das Rohr 17 mündet ferner ein Rohr 22 ein,

ren Größe, je nach der Verarbeitung des Gemisches, durch das dem zu verarbeitenden Ausgangsgemisct

im Durchmesser etwa 15 bis 20 mm beträgt. 50 das erf orderliche Wasser durch eine Anzahl Düser

Durch den weiteren Umlauf des Förderbandes 2 23 tropfenweise zugeführt wird.

werden dann die Schalen entleert und ihr Inhalt auf Durch den Umlauf des Rohres und die hierdurcr

ein um Walzen 12 umlaufendes Siebband 13 aufge- bewirkte Umwälzung des Ausgangsgemisches werdet

gössen, wodurch die genannten erzeugten kugelför- dann in diesem an den Einfallstellen der Wassertrop

migen Gebilde von dem nicht umgesetzten zu verar- 55 fen wieder kugelförmige, zusammenhängende Kies

betenden Gemisch getrennt werden. Letzteres wird Vorprodukte erhalten, die nach dem Durchgan]

dann dem Aufgabebehälter 4 zum erneuten Einsatz durch das Rohr 17 zusammen mit dem nicht umge

wieder zugeführt, während die kugelförmigen Pro- setzten Ausgangsgemisch auf ein Siebband 25 fallen

dukte mittels eines mit dem Siebband 13 zusammen- durch dieses von dem nicht umgesetzten Ausgangsge

arbeitenden Förderbandes 14 einer Anzahl Wagen 60 misch getrennt und schließlich in der beschriebenei

15 zugeführt werden, in denen sie 12 bis 14 Stunden Weise weiterverarbeitet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von künstlichem porösem Kies, insbesondere zur Verwendung als Zusatzstoff zu Betonmassen, aus einem Gemisch von Zement und Sand unter Anwendung von Zuschlagmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus feingemahlenem Zement und feinem Sand mit aufgeblähtem, grießfein zerkleinertem Alkalisilikat versetzt das Gemisch in einem Behälter ausgebreitet, auf das ausgebreitete Gemisch eine entsprechende Menge Wasser in Tropfenform zum Auffallen gebracht und das Gemisch dann im Behälter in an sich bekannter Weise in eine rotierende und schwabbelnde Bewegung versetzt wird, hierauf die an den AuftropfstelJen gebildeten, etwa kugelförmigen, feuchten und noch weichen Granulate (Kiesvorprodukte) durch Absieben vom Ausgangsgemisch getrennt und durch eine Kalt- oder Heißwasser- oder Dampfbehandlung gehärtet werden und das nicht verbrauchte Ausgangsgemisch erneut zum Einsatz gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- as kennzeichnet, daß das Ausgangsgemisch aus etwa 50 Gewichtsteilen fein gemahlenem Zement, etwa 300 Gewichtsteilen Feinsand und etwa 1 Gewichtsteil Alkalisilikatgrieß, vorzugsweise Natriumsilikat besteht und dieses sowie auch das Tropfwasser mit normaler oder erhöhter Temperatur zum Einsatz gebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten Granulate durch Berieseln mit kaltem oder warmem Wasser in Wagen 12 bis 24 Stunden vorgehärtet und zu diesem Zweck in den Wagen auf Tüchern od. dgl. aufgehängt und dann in einem Becken durch Behandlung mit kaltem Wasser 10 bis 14 Tage oder durch zweistündige Behandlung mit heißem Wasser ausgehärtet werden.

4. Verfahren zur Herstellung von künstlichem porösem Kies, insbesondere zur Verwendung als Zusatzstoff zu Betonmassen, aus einem Gemisch von Zement und Sand unter Anwendung von Zuschlagmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus feingemahlenem Zement, feinem Sand und aufgeblähtem, grießförmigem zerkleinertem Alkalisilikat bestehendes Ausgangsgemisch fortlaufend in bestimmter Menge einem zur Horizontalen schräg aufgestellten und um seine Längsachse drehbaren Rohr zugeführt, das genannte Gemisch am oberen Ende des Rohres durch ein in dieses hineinragendes Sprührohr tropfenweise mit Wasser »^netzt, das befeuchtete Gemisch zwecks BiI-dung von Granulaten in dem Rohr umgewälzt und das aus dem Rohr austretende Produkt zur Trennung der erhaltenen Granulate von dem nicht umgesetzten Ausgangsgemisch einem Siebband zugeführt wird, hierauf die erhaltenen Granulate durch Behandlung mit Wasser oder Dampf gehärtet werden und das nicht umgesetzte Ausgangsgemisch dem Rohr wieder zugeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein um Walzen (1) umlaufendes Förderband (2), auf welchem mit gegenseitig gleichmäßigem Abstand hintereinander eine größere Anzahl von flachen, auf Lagern (8) umlaufenden Schalen (3) für die Aufnahme des zu verarbeitenden Ausgangsgemisches mittels Federn (7) schwingfähig befestigt ist, sowie eine oberhalb der Stillstandsstellungen der Schalen angeordnete Beschickungsvorrichtung (4) für das zu verarbeitende Gut und eine Wassertropfvorrichtung (5) für das Benetzen des zu verarbeitenden Gemisches und eine Antriebsvorrichtung (10, 11) fm die Rotation der Scha-