DE19518469B4

DE19518469B4 - Verfahren zur Wiederaufbereitung von Restbeton

Info

Publication number: DE19518469B4
Application number: DE1995118469
Authority: DE
Inventors: Volker Buss; Max Höflinger; René Lange
Original assignee: Construction Research and Technology GmbH
Current assignee: Construction Research and Technology GmbH
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2015-05-20
Also published as: DE19518469A1

Abstract

Verfahren zur Wiederaufbereitung von Restbeton in einem Betontransportbehälter,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) vor der Aushärtung des Restbetons in dem Betontransportbehälter ein Verzögerer vom Typ der Phosphonsäurederivate zugegeben wird, um eine aufbereitete Altbetonmischung zu erhalten, die nach Zugabe des Verzögerers ein Ausbreitmaß von mindestens 60 cm aufweist und in der die Hydratation des enthaltenen Zements durch den Verzögerer für eine gewünschte Verzögerungsperiode unterbrochen wird,
b) am Ende der gewünschten Verzögerungsperiode zur Aktivierung und zum Start des Hydratationsprozesses eine Menge Frischbeton zu der aufbereiteten Altbetonmischung gegeben wird, wobei das Gewichtsverhältnis des Zements im Frischbeton zu dem Zement in der aufbereiteten Altbetonmischung mindestens 2:1 beträgt und auf den Einsatz eines Beschleunigers verzichtet wird.

Description

Aus der DE 3727907 A1 ist ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von ungebrauchten Betonmischungen durch Zugabe eines Verzögerers und, am Ende der gewünschten Verzögerungsperiode, eines Beschleunigers bekannt. Es wurde auch angegeben, dass bevorzugte Verzögerer Phosphonsäurederivate bzw. ihre Mischungen mit Zitronensäure sind. Ferner ist die Berechnung konkreter Verzögerermengen beschrieben.

Aus dem Patent US 5 203 919 ist die Stabilisierung eines Betonrückstands in einem Transportbehälter bekannt, wobei der Betonrückstand eine Menge von Beton betrifft, die ohne spezielle Reinigung nicht mehr aus dem Transportbehälter entfernt werden kann. Die Menge an Restbeton, die mit einer großen Menge Wasser und Stabilisator zu einer Aufschlämmung verarbeitet wird, ist gegenüber einer eingesetzten Menge an Frischbeton vernachlässigbar.

Es wurde nun gefunden, dass bei Verwendung dieser bevorzugten Verzögerer und bei Einhaltung gewisser Verfahrensbedingungen auf den Einsatz eines Beschleunigers verzichtet werden und die Aktivierung des verzögerten Restbetons durch Ueberladung mit Frischbeton erfolgen kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von Restbeton in einem Betontransportbehälter nach Anspruch 1, welches insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen Verzögerer vom Typ der Phosphonsäurederivate zum Restbeton gibt und, am Ende der gewünschten Verzögerungsperiode, eine Menge Frischbeton zugibt, deren Zementanteil gegenüber dem Zementanteil im Altbeton mindestens 2:1 beträgt.

Geeignete Verzögerer sind Phosphonsäurederivate, vorzugsweise solche mit Hydroxy-, Carboxy- und/oder Aminogruppen, die Calciumionen als Chelate binden können, wie z.B. Aminotri(methylenphosphonsäure), Aminotri(methylenphosphonsäure)-pentanatriumsalz, 1-Hydroxy-äthyliden-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyäthyliden-l,l-diphosphonsäure-tetranatriumsalz, Aethylendiamintetra(methylenphosphonsäure), Aethylendiamintetra(methylen phosphonsäure)-calcium/natriumsalz, Hexamethylendiamintetra(methylenphosphonsäure), Hexamethylendiamintetra(methylenphosphonsäure)-kaliumsalz, Diäthylentriaminpenta(methylenphosphonsäure), Diäthylentriaminpenta(methylenphosphonsäure)-natriumsalz und 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC).

Beispiele solcher Produkte sind die in der DE 3727907 genannten Dequest-Produkte und das Produkt BAYHIBIT AM der Firma Bayer AG mit dem Wirkstoff PBTC (2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure). Besonders geeignete Verzögerer sind Mischungen von mindestens einem Phosphonsäurederivat und mindestens einem anderen Verzögerer, z. B. Glukonsäure oder Zitronensäure resp. ihrer Salze. Ein solches Produkt wird in Deutschland von der Firma MBT Bautechnik unter dem Namen DELVO Stop 10 G (RH) vertrieben, das PBTC und Zitronensäure in Wasser enthält.

Für die Zugabe der geeigneten Menge des Verzögerers ist es wichtig, die Dosierung in einer computergesteuerten Dosieranlage zu berechnen und dabei folgende Parameter zu berücksichtigen: Betonsorte, Zementgehalt, Ausbreitmass und Gewicht der Restbetonmenge, Temperatur des Restbetons und Dauer der gewünschten Verzögerung.

Praktisch geht man so vor, dass in der computergesteuerten Dosieranlage vor der Inbetriebnahme ein Betonsortenverzeichnis mit den Zementgehalten der Betonqualitäten und die Leergewichte der Fahrzeuge eingegeben werden, so dass nach dem Wiegen des zurück kommenden Fahrzeuges das Zementgewicht durch die Anlage errechnet werden kann.

Zur Berechnung der Dosierung des Verzögerers wird das zurück kommende Transportfahrzeug auf die an die Dosieranlage angeschlossene Waage gefahren und gewogen. Die Betonrestmenge wird in der Trommel "zurückgefahren" um die Temperatur des Betons an der Trommelauslassstelle mit der Temperaturlanze zu messen, die automatisch in die Dosieranlage eingegeben wird. Danach gibt der Fahrer seine Codenummer ein und wählt das Restbetonprogramm für ein, zwei oder drei Tage. Zum Schluss wird die Sortennummer und die Beladezeit gemäss Lieferschein eingegeben und die Starttaste betätigt. Aufgrund der Eingabe errechnet die Dosieranlage die erforderliche Menge Verzögerer und dosiert diese in die Trommel. Zusätzlich werden pro m³ Beton 40 l Wasser durch die Dosieranlage automatisch in die Mischtrommel zugegeben, um eine ausreichend dünne Konsistenz mit einem Ausbreitmaß von mindestens 60 cm zu erreichen. Dadurch sind optimale Mischbedingungen für Restbeton mit Verzögerer gegeben.

Der Restbeton wird mit dem Verzögerer fünf Minuten intensiv gemischt und kurz "zurückgezogen", damit auch die oberen Trommelbereiche benetzt werden. Damit ist der "Einschläferungsvorgang" des Restbetons beendet und die Hydratation des Zementes wird duch den Verzögerer für die gewünschte Zeit unterbrochen.

Die Aktivierung erfolgt durch die Ueberladung mit Frischbeton. Das Verhältnis des Zementanteiles im Altbeton zu dem im Frischbeton der zur Aktivierung eingesetzt wird muss bei Dosierung über Nacht mindestens l:2 und bei Dosierung über das Wochenende mindestens 1:3 betragen. Die im Transportbehälter befindliche Menge Wasser und Verzögerer müssen bei dem zu überladenden Frischbeton vom Anmachwasser weggelassen werden, um die gewünschte Konsistenz zu erreichen. Die Mischzeit muss bei voller Umdrehungsgeschwindigkeit mindestens 5 Minuten betragen. Durch die Frischbetonzugabe startet der Hydratationsprozess wieder.

Die Dosierung richtet sich nach
der im Restbeton befindlichen Zementmenge
der Temperatur des Restbetons
dem Alter des Restbetons
der geplanten Ruhezeit
der eingesetzten Zementart
der Festigkeitsklasse des eingesetzten Zementes.

Zum Beispiel wird bei Hochofenzementen die Dosierung des Verzögerers auf 70% reduziert, bei Eisenportlandzementen und Flugaschenzementen auf 80%. Bei Wochenenddosierungen bis 72 Stunden wird die Menge der Normaldosierung um 80% erhöht. Bei Ueberbrückung von Feiertagen bis 48 Stunden wird die Menge der Normaldosierung um 40% erhöht. In beiden Fällen ist eine Ueberladung mit Frischbeton bei gleichem oder höherem Zementgehalt und gleicher oder Näherer Zementgüte im Verhältnis 1:2 (Altbeton : Frischbeton) einzuhalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Verbleib rückgeführten Betons im Transportbetonfahrzeug durch die Einleitung des völligen Stopps der Hydratation des Zementes. Die Anregung und Weiterverwendung des eingeschläferten Betons kann durch passende Dossierung innerhalb von 24 Stunden bis zu 72 Stunden ohne negative Auswirkungen auf Qualität und Abbindeverhalten der Betonmischung erfolgen. Es wurde sogar eine Festigkeitserhöhung des mit Verzögerer versetzten Betons festgestellt.

Beispiel
Betonrezeptur für die Herstellung von 1 m³ Frischbeton der Festigkeitsklasse B45

kg Bestandteil

380,0 Zement CEM I 42,5 R (Zementwerk Leimen Deutschland)

1.850,0 Zuschlaggemisch 0116 Kennlinie 4 nach Formblatt K1 Nr. 2.1.01

188,0 Wasser

1.9 Ligninsulfonat-Lösung (BV) entsprechend 0,5% auf Zement

Eigenschaften: Luftporengehalt von 1 Vol.%

Wasser-Zement-Wert 0.49

Dichte 2,418 Kg/dm³
100 Minuten nach der Herstellung kommen in einem Fahrmischer 3.870 Kg Frischbeton der obigen Rezeptur ins Werk zurück. Rechnerisch sind dies 1,6 m³. Die Temperatur wird mit der Temperaturmess-Lanze mit 23°C ermittelt.
Die Ruhezeit soll 1 Tag betragen.
Von der Anlage werden 7,958 cm³ Delvo Stop 14 G (RH), das PBTC und Zitronensäure in Wasser enthält, berechnet und in den Fahrmischer dosiert, zusätzlich die erforderliche Wassermenge von 64 Liter und entsprechend der Arbeitsanweisung gemischt.
Am kommenden Tag werden 3,2 m³ Frischbeton der gleichen Rezeptur dazugegeben und ausgeliefert.

Claims

Verfahren zur Wiederaufbereitung von Restbeton in einem Betontransportbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass a) vor der Aushärtung des Restbetons in dem Betontransportbehälter ein Verzögerer vom Typ der Phosphonsäurederivate zugegeben wird, um eine aufbereitete Altbetonmischung zu erhalten, die nach Zugabe des Verzögerers ein Ausbreitmaß von mindestens 60 cm aufweist und in der die Hydratation des enthaltenen Zements durch den Verzögerer für eine gewünschte Verzögerungsperiode unterbrochen wird, b) am Ende der gewünschten Verzögerungsperiode zur Aktivierung und zum Start des Hydratationsprozesses eine Menge Frischbeton zu der aufbereiteten Altbetonmischung gegeben wird, wobei das Gewichtsverhältnis des Zements im Frischbeton zu dem Zement in der aufbereiteten Altbetonmischung mindestens 2:1 beträgt und auf den Einsatz eines Beschleunigers verzichtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerer 1 bis 3 Stunden nach der Herstellung der ursprünglichen Betonmischung, aus der der Restbeton stammt, zugesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Restbeton zur Ausbildung der aufbereiteten Altbetonmischung pro m³ Restbeton 401 Wasser zugegeben werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerer mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von Aminotri(methylenphosphonsäure), Aminotri(methylenphosphonsäure)-pentanatriumsalz, 1-Hydroxyäthyliden-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyäthyliden-l,l-diphosphonsäure-tetranatriumsalz, Aethylendiamintetra(methylenphosphonsäure), Aethylendiamintetra(methylenphosphonsäure)-calcium/natriumsalz, Hexamethylendiamintetra(methylenphosphonsäure), Hexamethylendiamintetra(methylenphosphonsäure)-kaliumsalz, Diäthylentriaminpenta(methylenphosphonsäure), Diäthylentriaminpenta(methylenphosphonsäure)-natriumsalz und 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC) eingesetzt wird.
Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerer – mindestens eine Verbindung aus der Gruppe der Phosphonsäurederivate und – mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von Hydroxycarbonsäuren oder Polycarbonsäuren und ihren Salzen, Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, Sulfonsäure-Acrylsäure-Copolymeren, Polyhydroxysilanen, Polyacrylamiden, Kohlenhydraten und Lignosulfonaten eingesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerer 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure und Zitronensäure eingesetzt wird.