DE1953159C - Verfahren zur Aufbereitung von Sand und Kies sowie andern mineralischen als Baustoffzuschläge geeigneten Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbe- Als wasserlösliche makromolekulare Stoffe können reitung von Sand und Kies sowie anderen mineiali- die verschiedensten natürlichen oder synthetichen sehen, als Baustoffzuschläge geeigneten Materialien, Polymeren eingesetzt werden. Unter den natürlichen bei dem das Gut gewaschen, klassiert und entwässert wasserlöslichen Substanzen sind beispielsweise die wird. 5 verschiedensten sogenannten Pflanzengummisorten geZuschlagstoffe für Betonmischungen wie Sand, Kies, eignet, also beispielsweise Galactomannane wie Johan-Bims, gebrochenes Gestein, Lavalit und B.'ähaggregate nisbrotkernmehl oder Guarmehl eder auch Xanthanaus Schiefer usw. sollen häufiger eine oder mehrere Gum oder wasserlösliche Stärkeprodukte. Zu den enge Fraktionen vorgegebener Körnungscharakteri- letzteren zählen beispielsweise Methylstärke, Hydroxystik aufweisen. Besondere Anwendungszwecke des io äthylstärke, Carboxymethylstärke oder auch oxidativ Betons erfordern mitunter ein eng klassiertes Korn- abgebaute Stärke. Bevorzugt als wasserlösliche makrospektrum mittlerer Körnung, so daß in diesem Fall molekulare Stoffe werden jedoch wasserlösliche CeJIudie eine besonders hohe Restfeuchte aufweisende Fein- loseäther herangezogen. Es eignen sich beispielsweise fraktion unter 3 mm abklassiert werden muß. Dies Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Hydroxyist z. B. dann erforderlich, wenn eine wasserdurch- 15 propylcellulose, Methylhydroxypropylcelluiocc, Äthyllässige, d. h. hochporöse und permeable Betonstruktur hydroxyäthylcellulose, Hydroxyäthylcarboxymethylverlangt wird. cellulose.

Bei Betonauskleidungen von Stollen, Tunnelbauten Neben den erwähnten natürlichen wasserlöslichen oder Stützmauer η an Hanglagen tritt nämlich im Be- makromolekularen Stoffen können auch die verreich wasserführender Gebirgsschichten das Problem ao schiedensten synthetischen Polymeren verwendet werauf, den hydrostatischen Druck des Wassers auf die den we beispielsweise Polyacrylamid, die Alkalisalze Auskleidung durch Ableitung des Wassers zu mildern von Polyacrylsäure, wa'.serlösliche Mischpolymerisate oder ganz zu beseitigen. Dies kann durch eine wasser- des Acrylamids mit am Stickstoff substituiertem Acryldurchlässige Betonschicht erfolgen, die zwischen Aus- amid wie etwa das Mischpolymerisat aus Acrylamid kleidung und Gebirgswand eingeschaltet wird. as und N-tert.-Butylacrylamid, Ferner sind geeignet die

Bekanntlich wird die spezielle Eigenschaft eines wasserlöslichen Polyvinylmethyläther oder Polyvinyl-

Betons wesentlich von der Körnungslinie seiner Zu- alkohol oder Polyvinylpyrrolidon sowie aeren wasser-

schläge bestimmt. Die Einhaltung der betreffenden lösliche Mischpolymerisate mit beispielsweise Vinyl-

Kennlinie wird üblicherweise durch Sieb- oder Naß- acetat. Schließlich können noch eingesetzt werden die

klassierung und dosiertes Wiederzusammenmischen 30 Alkalisalze von Polystyrolsulfonsäure.

der Kornfraktionen erreicht. Für einen sogenannten Nach einer bevorzugten Ausführungsform können

Einkornzuschlag ist es demgegenüber lediglich erfor- die makromolekularen wasserlöslichen Stoffe gleich-

deilicn, aus dem gesamten Kornspektrum eine be- zeitig mit dem zur Betonmischung notwendigen

stimmte Fraktion herauszuklassieren, was am besten Zementanteil zugefügt werden

mit entsprechend abgestuften Mehrdeck sieben gelingt. 35 Die wasserlöslichen makromolekularen Stoffe kön-

Des weiteren ist die Zusammensetzung des Bindemitteis nen sowohl in trockener pulvriger Form mit gewayehe-

von Bedeutung, die wegen der ungewöhnlichen Korn- nem und gesiebtem Material zugesetzt werden. Es ist

Zusammensetzung auf diese abgestimmt sein muß und aber auch möglich, dit Stoffe zunächst mit Wasser an-

daher im engsten Zusammenhang mit dem Reinheits- zuteigen oder zu lösen und sie in dieser Form zuzu-

grad und dem Fehlkornanteil des Zuschlagmaterials 40 setzen. Das Mischen erfolgt zv. eck mäßig in Zwangs

zu sehen ist. mischern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Der Zusatz an wasserlöslichen Cellulosederivaten

einen neuen Weg zur Aufbereitung von Kies und Sand erfordert beim Aufbereitungswasser in der Regel keine

sowie anderen mineralischen Baustoffzuschlägen auf- besondere Einstellung des pH-Wertes. Lediglich bei

zuzeigen, mit denen ein wasserdurchlässiger Porbeton 45 stark saurer Reaktion erhöhen sich die Zugabemengen

auch durch Verspritzen hergestellt werden kann. etwas, während mehr zum alkalischen Bereich hin

Erfindungsgemäß werden aus dem gewaschenen etwas geringere Mengen erforderlich sind.
Rohmaterial enge Kornfraktionen mittlerer Körnung Es ist zwar bekannt, daß Celluloseether der genannvon 3 bis 7 mm und/oder IS bis 30 mm abgesiebt und ten Art als Entwässerungshilfen von Erzflotationskonnach mechanischer Entwässerung der jeweiligen so zentraten, als Klärmittel und Irirnartige Flocker VerFraktion auf maximal 15°/₀ Restfeuchte mit 300 bis Wendung finden können. Im vorliegenden Fall soll aber 2000 g/t eines makromolekularen wasserlöslichen Stof- erstmals die Fähigkeit der genannten Mittel, Wasser fes versetzt. aufzunehmen und für einige Ziit zu binden, im Rah-

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Auf- men eines Verfahrens zur Aufbereitung von Sand und

bereitung von üblichen als Baustoffzuschläge geeig- 55 Kies usw. dazu dienen, sowohl die Restfeuchte des

neten Materialien verwendet werden. In erster Linie Kiesmaterials als Anmachwasacrunteil nutzbar zu

wird es zum Autbereiten von Sand und Kies benutzt. machen als auch in Gegenwart des Zementanteils den

Es ist aber auch möglich, das Verfahren bei gebroche· Abbindevorgang hinauszuzögern. Dies ist insbeson-

nem Gestein oder Blfihaggregate enthaltenden Mine· dere dann von Vorteil, wenn das Aufbereitungsgut zur

rauen wie Bims, Ton, Schiefer, Lavalit u. dgl. anzu« 60 Herstellung von Transport- oder Spritzbeton verwen-

wenden. Der Zusatz von makromolekularen wasser' det wird. Es ist weiterhin bekannt, eisiem Zementbrei

löslichen Stoffen hat den Zweck, die wasserbindende Fruktose und Dextran zuzusetzen, damit der Abbinde·

Eigenschaft dieser Stoffe dazu auszunutzen, die nach Vorgang des Zements verzögert wird (deutsche Aus<

der Entwässerung verbleibende Restfeuchte des Zu· legeschrift 1087 505). Diese Maßnahme dient dem

Schlagmaterials zu erhallen und auch nach späterer öj Zweck, tias vorzeitige Entwässerung eines Zementbreis Zugabe des erforderlichen Zcmenuntcils den Ab* in ölbohrlfichern zu verhindern, was mit dem Problem

bmdevorgang zu verzögern und auch eine Verdunstung der Aufbereitung von Detonzuschingsmaterial techtr ,-

dieses Wesseranteils ai verhindern, logisch nicht» zu tun hat. Dennoch wurden Versuche

mit Dextran und Fruktose unternommen, wobei sich jedoch herausgestellt hat, daß, abgesehen von dem für eine bautechiiische Verwertung indiskutablen K.ostenfaktor, sich in Gegenwart von Kalk chemische Verbindungen bilden, wodurch die Festigkeit des Beton-Prüfwürfels um mehr als 25°/„ herabgesetzt wird. Schließlich sind noch eine Reihe von handelsüblichen Dichtungs-, Beschleunigungs- und Verzögerungsmilteln bekannt (Betonstein-Zeitung, 1965, S. 169 und 237), die aber dem Verwendungszweck des durth das erfindungsgemäße Verfahren gewonnenen Zuschlagstoffes für wasserdurchlässigen Beten nicht dienlich sein können, weil sie sämtlich zur Verbesserung der Wasserdichtigkeit des Betons beitragen sollen.

Beispiele

Eine Kiesmischung, die die verschiedensten Anteile enthielt, wurde durch Naßklassierung in eine Fraktion der Körnung von 3 bis 7 mm und eine weitere der Körnung von 15 bis 30 mm aufgeteilt Die Fraktionen hatten eine Restfeuchte von 10°/₀. Zu beiden Kiesfraktionen wurden folgende Zusätze gegeben, wobei auf jeweils 11 folgende Zusätze entfielen:

1. 350 g Hydroxypropylmethylcellulose, Viskosität

in 2%iger Lösung bei 20⁰C nach H ö ppi er 8000OcP.

2. 130Of Methylcellulose, Viskosität in 2^aljger Lösung bei 2O⁰C nach H ö ρ ρ 1 e r 300 cP.

3. 700 g Miithyltellulote, ^T'?skosität in 2°/_oigei· Lösung bei 20" C nach H ö ρ ρ 1 e r 300 cP.

4. 1800 g Methyleellulose, Viskosität in 2°/,iger Lösung b<:i 20⁰C nach H ö ρ ρ 1 e r 300 cP.

5. 700 g Methylcellulose, Viskosität in 2°/oiger Lösung bri 20° C nach H ö ρ ρ 1 e r 4500 cP.

6. 400 g Hyroxydäthylcarboxylcelliilnse, Viskosität in 2°/_aiger Lösung bei 20°C nach Höppler 400OcP.

7. 1000 g Polyacrylamid, Viskosität in 10°/„iger Lösung bei 20⁰C nach H ö ρ ρ 1 e r 100 000 cP.

8. 1600 g Guarmehl, Viskosität in 2%iger Lösung bei 2O⁰C nach H ö ρ ρ 1 e r 10 000 cP.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufbereitung von Sand und Kies sowie anderen mineralischen, als Baustoffzuschlag für wasserdurchlässigen Beton geeigneten Materialien, bei dem das Gut gewaschen, klassiert und entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem gewaschenen Rohmaterial enge Kornfraktionen mittlerer Körnung von 3 bis 7 mm und/oder 15 bis 30 mm abgesiebt und nach mechanischer Entwässerung der jeweiligen Fraktion auf maximal 15°/₀ Restfeuchte mit 300 bis 2000 g/t eines makromolekularen wasserlöslichen Stoffes versetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als makromolekulare Stoffe wasserlösliche Celluloseäther eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliche makromolekulare Substanzen Alkalisalze der Polyacrylsäure bzw. Polymerisate des Acrylamide eingesetzt werden.

4. Verfahren nach "inem der Ansprüche 1 eis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem makromolekularen wasserlöslichen Stoff gleichzeitig der zur Betonmischung notwendige Zementanteil mit zugesetzt wird.