DE1815053B2 - Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Von Leichtbeton, also eines Betons, bei welchem an Stelle der üblichen Zuschläge hohen spezifischen Gewichts, wie z. B. Kiesel verschiedener Körnung od. dgl. Partikel aus aufgeschäumten Kunststoff treten, die also ein spezifisches Gewicht von etwa 0,01 g/cm³ haben.

Die Herstellung eines derartigen Leichtbetons ist an »ich bekannt. Im Laufe der Entwicklung hat sich jedoch gezeigt, daß es nicht einfach möglich war, an Stelle der bisher verwendeten Zuschläge Schaumstoffpartikel zu nehmen. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß, hervorgerufen durch die Oberflächenbeschaffenheit der Sehaumstoffpartikel und des außerordentlich geringen spezifischen Gewichtes derselben ein Vermischen im üblichen und bekannten Sinne nicht zu befriedigenden Ergebnisten führte.

Dies hängt wohl vor allem damit zusammen, daß bei Vermischen von groben Zuschlagen, z. B. in Gestalt von Kieselsteinen, Sand und Zement keine besondere Schwierigkeiten auftreten, weil es sich hier im wesentlichen um Mischungskomponenten handelt, die, abgesehen von ihrer Korngröße, weitgehend gleiche Eigenschaften aufweisen, also vor allem gleiches oder zumindest angenähert gleiches spezifisches Gewicht haben und in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften ebenfalls weitgehend gleich oder zumindest ähnlich sind.

Demgegenüber hat sich gezeigt, daß die Vermischung von sehr leichten Partikeln aus aufgeschäumten Kunststoff mit Sand, Zement und Wasser nicht so problemlos ist, sondern daß hier befriedigende Mischungsergebnisse sehr weitgehend von der Art und Weise, in welcher der Mischvorgang durchgeführt wird, abhängig sind.

Es sind zwar schon die verschiedensten Vorschläge zur Variierung de» Mischvorganges bei normalem Schwerbeton bekannt. Diese konnten aber wegen der grundlegend anderen Bedingungen bei dem hier in Fraee stehenden Leichtbeton keine Anregungen geben.

Wichtig ist gerade bei Leichtbeton auch das Schwindverhalten des fertigen Betons. Auch hier bestehen keine Parallelen zum bekannten Schwerbeton. Während dort die gesamte Masse, einschließlich sämtlicher Zuschläge, die in erster Linie die wichtigen Festigkeitseigenschaften des Betons beeinflussen, hängen diese bei Leichtbeton praktisch ausschließlich von dem »Gerüst« ab, welches Zement und Sand zwischen den Schaumstoifpartikel bilden. Demgemäß schlägt sich das Schwindverhalten hier in viel größerem Maße im Ergebnis der Festigkeitseigenschaften nieder als bei Schwerbeton.

Wenn es darauf ankommt, dem herzustellenden Beton eine gewisse Mindestbiege- und Zugfestigkeit zu verleihen, wurde des weiteren schon vorgeschlagen, besondere Haftvermittler zu verwenden. Hier werden insbesondere Epoxyd-Harze eingesetzt, die wohl die Schaumstoffpartikel mit einer Schicht überziehen, die die Haftung zwischen den Schaumstoffpartikeln und den übrigen Mischungskomponenten verbessert. Nun bedeutet dieser Zusatz an Haftvermittlern einen nicht unerheblichen Aufwand, zum einen beim Ablauf des bzw. der Mischvorgänge selbst, zum anderen aber auch in Hinsicht auf eine Verteuerung des Endproduktes.

In ähnlicher Weise wurde in den beiden US-PS 32 14 393 und 32 57 338 vorgeschlagen, den Mischungskomponenten Homogenisierungsmittel beizufügen. Mit diesen Homogenisierungsmitteln sollten die bei der Vermischung der einzelnen Komponenten auf Grund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes auftretenden Schwierigkeiten behoben werden. Diese Homo genisierungsmittel sollten also für eine gleichmäßige Verteilung der aufgeschäumten Kunststoffpartikel in der Betonstruktur Sorge tragen. Die Beifügung solcher Homogenisierungsmittel führt selbstverständlich zu einer Verteuerung der Herstellung und damit des Hersteilungsproduktes, nämlich des fertigen Leichtbetons. Sie können des weiteren gegebenenfalls sogar die Betonqualität verschlechtern, da sie praktisch einen für den fertigen Beton bedeutungslosen Bestandteil darstellen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege, insbesondere im Bereich des Mischverfahrens, za finden, wie Leichtbeton befriedigender Eigenschaften erstellt werden kann, der gegebenenfalls ohne besondere Zusätze, wie Haftvermittler od. dgl. auskommt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton, bei welchem als einzelne Mischungskomponenten Partikel aus aufgeschäumtem Kunststoff, Sand, Zement und Wasser vorgesehen sind, dadurch, daß zunächst aus dem Zement mit Wasser ein Zementleim hergestellt wird und dieser, gegebenenfalls noch nach vorheriger Beifügung des Sandanteiles, den bereits in den Mischbehälter eingebrachten Partikeln aus aufgeschäumten Kunststoff zugeführt wird.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Sand erst der fertigen Mischung aus den aufgeschäumten Kunststoffpartikeln und dem Zementleim zuzuführen.

Vorteilhafterweise wird der Zementleim den Partikeln des aufgeschäumten Kunststoffes von oben oder oben seitlich zugeführt.

Es kann also mittels des vorgeschlagenen Verfahrens ohne zusätzlichen Aufwand, lediglich durch einfache Steuerung des Mischverfahrens eine einwandfreie Mischung der einzelnen, im spezifischen Gewicht so sehr unterschiedlichen M.schungskomponenten erreicht

werden. In der Fachwelt war bisher davon ausgegangen worden, daß das gewünschte Mischungsergebnis innerhalb vern.üfiiger Mischzejterj, wenn überhaupt, nur dyreh Zusatz besonderer Mittel erreicht werden kann.

Es hai sich des weiteren überraschenderweise gezeigt, daß auf diese Weise ein Leichtbeton hergestellt werden kann, der, insbesondere bezüglich seines Schwifidverhahens, außerordentlich gegenüber einem tonst gleichen Beton verbessert ist. bei welchem alle Mischungskomponenten auf einmal zusamrne"gemischt wurden. Dies liegt wohl zumindest zym Teil daran, daß bei Zuführung des trockenen Zementes dieser, da er ja sehr hygroskopisch ist, in Klumpen auf die S.chaumstoffparike) gelangt, wobei diese zur Seile geschleudert werden. Außerdem ist eine Vermischung de»' verschiedenen Komponenten, wie Zement. Sand unc Sdiaumsioffpartikel, bei den außerordentlich großen Unterschieden im spezifischen Gewicht recht schwierig und langwierig. Wird dagegen zunächst ein Zementleim flüssigbreiiger Konsistenz hergestellt und dieser konti- *o nuierlich fließend auf die Schaumstoffpartikel von oben zugeführt, ergibt sich von vornherein durch Auseinanderfließen dieses, Breies und ein Hineinfließen in die Zwischenräume zwischen die Schaumstoffpartikel eine viel bessere Vermischung.

Es wurde nun zwar schon bei der Herstellung des üblichen Schwerbetons vorgeschlagen, zunächst den Zenvfnt mit Wasser zu vermischen, den so gebildeten Zementleim in einer zweiten Stufe mit Sand zu vermischen und schließlich dieses Gemisch in einer dritten Stufe mit den übrigen grobkörnigen Zuschlägen zusammenzumischen. Hier handelte es sich aber im wesentlichen darum, dem fertigen Schwerbeton ein möglichst dichtes wasserundurchlässiges Gefüge zu geben. Die durch das um zwei Zehnerpotenzen niedriger Hegende spezifische Gewicht der Schaumsioffpartikel gegenüber den anderen Mischungskompo*ie<iten auftretenden Probleme spieHen dort keine P.oSle. Diese werden aber durch das erfindungsgemäße Verfahren zufriedenstellend gelöst.

Dies führt, wie weiterhin festgestellt wurde, sogar so weit, daß gegebenenfalls, bei entspt < nenden nicht zu hoch geschraubten Bedingungen für die Biege- und Zugfestigkeit des l^eichtbetons auf die Zumischung von Haftvermittlern verzichtet werden kann. 1st eine Beimischung auch von Haftvermtttlern vorgesehen, werden diese zunächst mit den Schaumstoff panikein vermischt und da/in wird, wie beschrieben, der Zementieim von oben eingebracht.

Nachstehend ist ein Beispiel für das eriindungsgemaße Mischverfahren angegeben:

100 iüter Scbaumstoffparlikel mit einem spezifischen Gewicht von 0.OJ g/cm*, z. B. aus Polystyrol, werden mit 1(K) cm¹ Haftvermittler vermischt, der vorher in etwa 4 Liier Wasser eingegeben und dort zum Aufquellen gebracht wurde. Gleichzeitig werden JO Liier Zement !PZ 275 und 8 bis 10 Liter Wasser intensiv vermischt, bis sich ein gut aufgeschlossener Zementieim ergibt. Dieser Zementleim wird dann von oben auf die mit dem Haftvermittler vorgemischten Polystyrolpariikel zugeführt und wiederum beide intensiv vermisch!. Nun erfolgt die Zuführung des Sandameilev Es entsteht ein homogenes Gemisch von Leichtbeton auf der Basis von Polystyrol als Zuschlagstoff, der ein deutlich verbessertes Schwind verhalten gegenüber dem bc kannten Leichtbeton aufweist, wobei der Misch vor

d dh die außeror

kannten Leichtbeton aufweist, wobe gang selbst unter Ausschaltung der durch die außerordentlich unterschiedlichen spezifischen Gewichte der einzelnen Mischungskomponente bisher aufgetretenen Schwierigkeiten abläuft.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton mit Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff aus Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus dem der Mischung beizufügenden Zement und dem Wasseranteil ein Zemenileim hergestellt und dieser den bereits in den Mischbehälter eingebrachten Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff zugeführt wird.

2. Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zementleim vor Zuführung zu den Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff auch der Sandanteil der Mischung beigefügt wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Zementleim mit den Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff vermischt und erst dann der Sand zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zementleim den Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff von oben oder oben seitlich zugeführt wird.