DE19632666C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Luftporenbeton - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von LuftporenbetonInfo
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- B28C5/38—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected both by the action of a fluid and by directly-acting driven mechanical means, e.g. stirring means ; Producing cellular concrete
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Luftporenbeton, wobei einer Wasser-Zement-Mischung mit silikatischen
Beimischungen ein aus Wasser, Schaummittel und Luft bestehender Schaum
zugegeben und nach einem Mischvorgang in vorbereiteter Position aufgetra
gen wird.
Durch die DE 23 48 915 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Herstellung eines sog. Luftporenbetons bekannt geworden. Nach diesem
Verfahren wird zunächst Wasser mit einem Schaummittel gemischt und mit
Hilfe einer Kolbenpumpe in die Mischanlage gefördert. Parallel dazu fördert
eine zweite Pumpe Luft in den gleichen Raum der Mischanlage. Unter Anwe
senheit der Luft bildet sich ein Schaum, der sich über einen Schlauch der
Zuführungsposition für die Wasser-Zement-Mischung nähert.
Am Beginn dieser Mischzone wird in das schaumführende Rohr koaxial
zentrisch der Frischbetonstrom eingeführt, so daß der Schaum den Mörtel
ringförmig umschließt. In einem nachfolgenden, langen gewundenen Schlauch
soll das so gebildete Gemisch aus Schaum und Frischbeton weiter gemischt
und gefördert werden.
Die Richtungsänderungen des Schlauches und spiralförmige Wülste an der
Innenwand des Schlauches sollen einerseits für einen Rückstau des Mörtels
mit Schaum und zum anderen für eine gute Durchmischung des Mörtels mit
dem Schaum sorgen.
Eine solche Verfahrensweise kann praktisch nicht zum Erfolg führen.
Dadurch, daß der Mörtel und der vorbereitete Schaum jeweils pulsierend
zugeführt werden und der Widerstand im Schlauch sehr hoch ist, wird bei
der Mischung des Schaumes mit der Frischbeton- oder Mörtelmischung die
Luft aus dem Schaum verdrängt und in Form großer Luftblasen an der
Innenwand des Schlauches gesammelt. Diese großen Luftblasen werden bis
zum Austrag mitgeführt und gelangen ungenutzt ins Freie.
Der Widerstand der Frischbetonmischung im beschriebenen Schlauch sorgt
auch dafür, daß sich der Frischbeton auch in der Schaumbildungszone aus
breitet. Die Schaumbildung wird unterbrochen. Die Vorrichtung ist funk
tionsunfähig.
Die Luftblasen sind daher nicht regelmäßig im Inneren des Betons angeord
net. Die Dichte des Betons ist sehr unterschiedlich. Der Lufteinschluß in den
Poren des Betons ist gering.
Durch die DE 27 18 918 A1 ist eine weitere Modifizierung des beschriebenen
Verfahrens bekannt geworden. Bei diesem Verfahren hat man ebenfalls das
Wasser-Schaummittel-Gemisch mit Luft unter hohem Druck zu einem
Schaum verarbeitet. Man erwartete einen Schaum mit höherer Widerstands
fähigkeit.
Diesen Schaum führte man über Rohrleitungen Behältern zu, in denen sich
die Frischbeton - bzw. Mörtelmischung befand.
Mit Hilfe eines Rührgerätes mischte man dort den Schaum in die Frisch
beton- bzw. Mörtelmischung. Diese Schaum-Beton-Mischung wurde in
einem Tank zwischengespeichert und mittels einer Schneckenförder
pumpe über einen Schlauch zum Bestimmungsort gefördert.
Auch mit dieser Verfahrensweise erreichte man nicht die erwünschten Ergeb
nisse. Der Schaum wurde nicht so stabil, daß er den Mischvorgang mit dem
Frischbeton mittels mechanischem Mischer überstand.
Die Ergebnisse waren ungenügend.
Eine andere modifizierte Verfahrensweise wird in der DE 31 32 667 A1
beschrieben. Einem, unter dem Druck der üblichen Wasserleitung freigesetz
ten Wasserstrahl wird Schaummittel zugesetzt, bevor in dieses Gemisch
unter dem Druck von etwa 1,4 bar Luft gedrückt wird. Der sich dann in
einem sich vergrößernden Raum, der sogen. Schaumlanze, unter Druck
reduzierung ausbildende Schaum wird dann bei Normaldruck in den
vorgemischten Baustoff mittels Mischer verteilt.
Angesprochen ist in dieser Darstellung auch das Mischen von Frischbeton
und Schaum in einer Förderleitung mit spiralförmiger Innenstruktur. Ein
solcher Mischvorgang mit unter Normaldruck bereitgestelltem Schaum ist
jedoch angeblich nur möglich, wenn Schaum und Frischbeton in einem
Behälter vorgemischt, von einer Pumpe angesaugt und durch die Förderlei
tung gepreßt werden. Nur unter diesen Umständen ist in der Förderleitung
eine entsprechende Durchmischung möglich.
Wie vorn bereits beschrieben, ist es jedoch nicht möglich, unter diesen Bedin
gungen Schaum und Frischbeton miteinander zu mischen, ohne daß der
Schaum von vornherein zerstört wird. Auch dieses Verfahren ist damit
unbrauchbar.
Eine Anwendung des in der DE 23 48 915 A1 beschriebenen Verfahrens ist
aber nicht möglich, weil der mit hohem Druck geförderte Frischbeton in die
Lanze eindringen würde. Die Schaumbildung wird sofort unterbrochen. Die
Vorrichtung wäre damit funktionsunfähig.
Damit ist auch eine solche Verfahrensweise nicht anwendbar.
Mit dem CH 657 844 A5 wird weiter ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Herstellung eines aufgeschäumten Gemisches vorgeschlagen, bei dem in einem
einzigen, mechanischen Mischer mit Rührwerk nacheinander zunächst das
trockene Bindemittel und die Zuschlagstoffe, danach Wasser und letztendlich
ein vorbereiteter Schaum zugeführt wird.
Eine solche Arbeitsweise ist nicht geeignet, das Problem zu lösen, weil ein
großer Teil des Schaum es bei der Beruhrung mit dem in willkurlich und stark
bewegten Betonschlamm zerstört wird. Die Luft entweicht in großen Blasen
entweder zurück in den Schaumbehälter oder zunächst in das Gemisch und
dann im anschließenden Sammler in die Umgebung.
Ein weiterer Nachteil dieser Arbeitsweise besteht darin, daß das Mischen des
Frischbetons und das Einbringen des Schaum es in einem einzigen Arbeitsgang
erfolgt.
Wird der Beton, wie bisher üblich, an einer zentralen Station gemischt und
dann mittels Transportmischer zur Baustelle transportiert, dann muß bei
Anwendung dieses Verfahrens automatisch auch ein erheblicher Anteil Luft mit
transportiert werden. Dadurch geht wertvoller Transportraum verloren.
Gemäß einer weiteren, durch die DE 38 07 250 A1 offenbarten Verfahrensweise
wird ein Betonschlamm in einen kontinuierlichen Mischer gepumpt. In diesen
kontinuierlichen Mischer wird auch ein besonders vorbereiteter, mit Polymeren
stabilisierter Schaum mittels Einspritzeinrichtung direkt eingespritzt. Der Zem
entschlamm und der stabilisierte Schaum werden dann sorgfältig in dem konti
nuierlichen Mischer gemischt. Das so gewonnene Gemisch soll dann für die
Ablagerung bereit sein.
Auch diese Arbeitsweise ist nicht geeignet, das Problem in befriedigender Weise
zu lösen. Es ist nicht möglich, den Luftporenbeton ohne diesen besonders
stabilisierten Schaum he,zustellen.
Die Einspritzeinrichtung, die im Einzelnen nicht beschrieben ist, muß den
drucklos dargebotenen Schaum rückwirkungsfrei fördern und offensichtlich
unter Druck in den kontinuierlichen Mischer bringen. Das ist mit einem nicht
stabilisierten Schaum unmöglich. In der Regel geht dabei die Struktur des
Schaumes verloren und der unter Druck zugeführte Beton macht die Einspritz
einrichtung unwirksam.
Die Verwendung eines stabilisierten Schaumes erfordert andererseits zusätzli
chen Materialaufwand und kompliziert das gesamte Verfahren.
Das fertige Gemisch ist wegen der Größe der entstehenden Zellen unbefriedi
gend hinsichtlich der erreichbaren Druckfestigkeit. Das Anwendungsgebiet
dieses Zellen- oder Porenbetons ist begrenzt.
Mit dem Ziel, die Zahl der Poren im Beton zu vergrößern und die spezifische
Dichte zu reduzieren, hat man in der Folge Schaummittel verwendet, die in
Verbindung mit dem Wasser und dem Zement Gase freisetzen, die sich
porenartig im Inneren des Frischbetons ansiedeln und die poröse Struktur
bildeten.
Nachteilig ist bei dieser Modifikation des Verfahrens, daß die chemische
Reaktion zur Bildung der Gase eine lange Zeit beanspruchte.
Die Produktivität der Herstellung von Gasbeton - so nannte man jetzt dieses
Erzeugnis - war dem entsprechend niedrig.
Wegen der relativ schnellen Aushärtung des Frischbetons konnten regelmäßig
nur kleine Portionen ohne Unterbrechung hintereinander hergestellt werden.
Ein weiterer Nachteil ist, daß das sich bildende Gas in den meisten Fällen
Wasserstoff oder Wasserstoffverbindungen enthielt, die gesundheitsschädlich
sind. Die Verwendung solcher Baustoffe war deshalb im Innenbereich von
Gebäuden ausgeschlossen.
In der Folge orientierte man sich darauf, das vorzugsweise chemisch reagie
rende, gasbildende Schaummittel gleichmäßig in der Frischbetonmischung zu
verteilen.
Mit der DE 34 08 007 A1 ist man zunächst dazu übergegangen, in der
Spritzdüse den trockenen Zement mit einem Schaummittel zu mischen,
anschließend Wasser und Luft zuzuführen und nach einer kurzen Misch
strecke innerhalb der Düsenanordnung die Mischung von Frischbeton,
Schaum und Wasser zu vollenden.
Ein solches Verfahren war ohne Verwendung chemisch reagierender Schaum
mittel überhaupt nicht praktizierbar. Es setzte für seine Realisierung voraus,
daß das sich bildende Gas vor einem Zeitpunkt vorhanden war, wo die
Frischbetonmischung noch zur Blasenbildung fähig war. Die Blasenbildung
erfolgte regelmäßig erst in der Form, in der der Frischbeton aushärten sollte.
Probleme hinsichtlich der Maßhaltigkeit, der Stabilität der Formen und vor
allem hinsichtlich der Spannungsverteilung im fertigen Baustoff setzten die
Grenzen. Die Durchmischung war ungenügend und das damit hergestellte
Produkt hatte Risse und unregelmäßige Festigkeitseigenschaften. Am Ende
entstand auch nur ein Gasbeton, dessen Einsatzgebiet, wie oben bereits
beschrieben, begrenzt ist.
Mit der DE 34 15 782 A1 wurde ein zweites Verfahren dieser Art bekannt. Es
wurde trockener Zement und Schaummittel zunächst mechanisch gemischt.
Unter Zugabe von Wasser und Luft unter Normaldruck gelangte dieses
Gemisch in einen zweiten Mischer, der mit mechanischen Mitteln Wasser und
Luft in die vorliegende Mischung einbringen sollte.
Auch dieses System hat sich nicht bewährt. Der zweite mechanische
Mischer war nicht in der Lage, Luftpartikel in den Mörtel einzubringen und
als Blasen einzulagern.
Nach der EP 517 207 A1 wurde einer sandfreien Zement-Wasser-Mischung
innerhalb einer kompakten Düsenanordnung zunächst das Schaummittel
injiziert und nach einer sehr kurzen Mischstrecke dem so hergestellten Ge
misch Luft unter hohem Druck zugeführt. Eine Pumpe sollte dieses mit Luft
angereicherte Gemisch zur Auftragsposition fördern.
Auch dieses Verfahren führte nicht zum gewünschten Erfolg. Die Entstehung
und Verteilung der Luftporen war sehr differenziert.
Zur Sicherung einer einigermaßen vertretbaren Zuverlässigkeit setzte man
eine sehr dünnflüssige Wasser-Zementmischung mit einem Mischungsverhält
nis von 1 : 1 ein. Bei einem solchen Verhältnis wird nur etwa 70% des Wassers
chemisch abgebunden. Das übrige Wasser muß verdunsten.
Dieser Umstand führte dazu, daß der Trocknungsprozeß sehr lange dauerte.
Die Abriebfestigkeit und auch die Druckfestigkeit sind unbefriedigend.
Rißbildungen waren nicht zu vermeiden. Zur Sicherung einer ausreichenden
Stabilität war man gezwungen, die Oberfläche mit einer normalen Frisch
beton- oder Mörtelschicht zu belegen, die dann dem hergestellten Element
bessere Eigenschaften geben sollte.
Ein entscheidender Nachteil bestand auch darin, daß das Luftporen-Zement-
Gemisch dieser Art wegen der Dünnflüssigkeit nur horizontal verarbeitet
werden konnte. Das Aufbringen auf senkrechte Flächen oder die Verarbei
tung Überkopf war völlig unmöglich.
Durch die DE 40 41 727 A1 ist eine weitere Vorrichtung dieser Art bekannt.
Nach dem trockenen Mischen von Bindemittel, Zuschlagstoffen und Schaum
bildemittel wird zunächst Wasser zugeführt und der Mischprozeß bei hoher
Geschwindigkeit mechanisch fortgesetzt. Das Einbinden von Luft erfolgt nur im
geringen Maße und ist rein zufällig. Eine anschließende Dickstoffpumpe fördert
den Frischmörtel mit dem Schaummittel weiter. Nach dem Druckstutzen dieser
Pumpe wird das notwendige, restliche Wasser unter hohem Druck zugeführt.
Gasporen werden bei dieser Verfahrensweise nur durch das freiwerdende
Reaktionsprodukt des Schaummittels gebildet und gefüllt.
In der Praxis hat diese Serie von Mißerfolgen dazu geführt, daß man regel
mäßig, wie bereits oben erwähnt, als schaumbildende Elemente oder Agenzien
solche Stoffe wählte, die auf chemischem Wege entsprechende Gase freigesetz
ten, die dann oft in der Form während des Aushärtens die Porenbildung
realisierten.
Die Nachteile hinsichtlich der Produktivität, der Gesundheitsschädigung und
der Maßhaltigkeit in mindestens einer geometrischen Größe - wie oben
beschrieben - nahm man wissend in Kauf.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, mit einfachen Mit
teln einen vorbereiteten Schaum so in ein Zement-Wasser-Sand-Gemisch - in
einen Frischbeton - einzubringen, daß darin eine große Zahl von Luftporen -
möglichst ohne Unterstützung durch chemische
Vorgänge - gleichmäßig verteilt angeordnet werden kann.
Insbesondere soll gewährleistet werden, daß die Wandstrukturen des Schau
mes beim Mischvorgang zunächst im wesentlichen erhalten bleiben und durch
die Frischbetonelemente verstärkt werden.
Es ist unbedingt zu vermeiden, daß die Wände der Bläschen vor ihrer Ein
bindung in den Beton zerstört werden und die Luft in großen Blasen unkon
trolliert entweicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensmerkmale des 1.
Anspruches auf überraschend einfache Weise gelöst.
In den im wesentlichen kontinuierlichen Frischbetonstrom wird auf dem Weg
zur Austragsdüse im Mündungsbereich der Förderleitung ebenfalls kontinu
ierlich ein stabilisierter Schaum oberhalb des Frischbeton- oder Mörtel
stromes unter definiertem, hohem Druck zugeführt.
Die dünnflüssigen Bestandteile des Frischbetons oder Mörtels dringen unter
der Wirkung von Kohäsions- und Adhäsionskräften (Kapilarwirkung) und
dem hohen Druck in die Wände der Schaumbläschen ein. Die Bläschen
werden stabilisiert und die von innen eingeschlossene Luft bleibt in der
gegliederten Struktur erhalten (Saugphase).
Die Wände der Bläschen stabilisieren sich weiter und das Bestreben der
Porenwände des Schaumes, sich mit weiteren Teilen des Frischbetons oder
Mörtel zu verbinden, verbessert sich.
Die dann zunehmend wirksamen Kohäsionskräfte sind deutlich größer als
die bis dahin wirksamen Adhäsionskräfte. Immer mehr und größere Teil
chen des Frischbetons lagern sich in den Wänden ein. Treten jetzt z. B.
scharfkantige Sandkörner in die Bläschen ein, zerplatzen diese zwar, aber die
Luft kann nicht mehr entweichen, sondern bildet wegen des größeren Ober
flächenspannungsniveaus der Wände und wegen der erhaltenen Struktur des
Schaumes eine größere Zahl wesentlich kleinerer Bläschen.
Während des nachfolgenden Mischvorganges innerhalb des weiterführenden
Rohres oder Schlauches verteilen sich diese Lufteinschlüsse im Frischbeton
gleichmäßig.
Weitere Elemente des Frischbetons lagern sich beim Mischvorgang gezielt in
die Zwischenräume zwischen den Bläschen ein.
Dieser Mischvorgang kann jetzt auch mit rein mechanischen Mitteln erfolgen,
da die Bläschenwände so weit stabilisiert sind, daß sie den Mischvorgang
unbeschadet überstehen.
Die kleineren Blasen führen zu einer höheren Stabilität des Baustoffes, ohne
das Gesamtmaß des Lufteinschlusses zu reduzieren. Die Bläschen werden
dabei so klein, daß sie mit bloßem Auge kaum noch erkennbar sind.
Die gemessene Dichte beweist jedoch den nach wie vor hohen Luftanteil.
Versuche haben bestätigt, daß nach diesem Verfahren ein Luftporenbeton
herstellbar ist, dessen Dichte in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in
der Mischzone und der Menge des zugeführten Schaumes zwischen 1,8 und
0,5 kp/dm3 eingestellt werden kann.
Im Normalfall wird bei diesem Vorgang eine fließfähige bis pumpfähige
Konsistenz der Frischbetonmischung mit einer Körnung von 0 bis 2 mm
verwendet. Die flüssige Frischbeton-Schaum-Mischung ist zuverlässig auf
horizontalen Flächen verarbeitbar.
In etwas steiferer Konsistenz läßt sich diese Mischung auch als Putz auf
senkrechten Flächen und auch Überkopf auftragen.
Die Stabilität des Luftporenbetons ist ausreichend groß. Er besitzt eine gute
Abriebfestigkeit.
Die aus diesem Luftporenbeton entweder vor Ort gegossenen Bauelemente
oder die in einer stationären Anlage hergestellten Bausteine, Platten, Träger
oder dgl. lassen sich mit bekannten Arbeitselementen mechanisch bearbeiten
(Bohren, Fräsen, Sägen).
Im übrigen können mit diesem Luftporenbeton mindestens alle die Anwen
dungsgebiete abgedeckt werden, die man bisher mit Gasbeton realisiert hat.
Die in dem Luftporenbeton eingeschlossene Luft ist nicht gesundheitsschädi
gend. Die Baustoffe können damit auch innerhalb von Räumen verwendet
werden, in denen sich ständig oder regelmäßig Menschen über längere Zeit
räume aufhalten.
Der so hergestellte Luftporenbeton ist im hohen Maße recyclingfähig.
Durch eine mechanische Zerkleinerung lassen sich die rückgewonnenen
Rohstoffe erneut zu Baumaterialien in neuen Formen verarbeiten.
Sehr positive Ergebnisse erreicht man nach dem gegebenen Verfahren hin
sichtlich der eingeschlossenen Luft, wenn das Zusammenführen von Schaum
und Frischbeton bei 4 bis 6 bar durchgeführt wird.
Es hat sich gezeigt, daß eine besonders effektive Arbeitsweise dann
gewährleistet werden kann, wenn - nach Anspruch 2 - der Schaum am Über
gang zu einer Querschnittserweiterung der Förderleitung zugeführt wird.
Zur Sicherung des notwendigen Druckes im Mündungsabschnitt des Schaumes,
bei gleichzeitiger Austragsfähigkeit des Frischbeton Schaum-Gemisches ist
die Leitung für den frischen Schaumbeton zwischen dem Mündungsabschnitt
und der Austragsdüse, nach Anspruch 3, so zu gestalten, daß der in diesem
Abschnitt zu überwindende Widerstand dem notwendigen Druck in dem
Mündungsabschnitt entspricht.
Dieser Druck kann einstellbar sein, indem entweder Mittel zur Veränderung
der Länge oder Mittel zur Veränderung der Querschnitte in dem Förder
abschnitt angeordnet sind.
Zur Verbesserung des Überganges von leichtflüssigen Bestandteilen der
Frischbetonmischung in die Wände der Schaumblasen empfiehlt es sich, im
Bereich des Mündungsabschnittes den Frischbetonstrom zeitweilig auf einer
breiteren Fläche zu führen und in diesem Bereich auf dessen ebenfalls ver
größerter Oberfläche den Schaum unter Druck aufzutragen.
Diese Gestaltung des Mündungsabschnittes erlaubt es, auch bei höheren
Austragsgeschwindigkeiten, eine hohe Qualität des Luftporenbetons zu er
reichen (Anspruch 4).
Hinsichtlich einer optimalen Gestaltung der Festigkeit des Luftporenbetons
und seiner rißfreien Ausbildung werden sehr positive Ergebnisse durch die
Zusammensetzung gemäß Anspruch 6 erreicht. Dieser Wasseranteil wird
zusammen mit dem Wasseranteil des Schaumes fast vollständig chemisch
gebunden. Der Anteil des Wassers, der durch Verdunstung auszuscheiden ist,
wird auf ein Minimum begrenzt.
Mit der Zuführung eines Mittels zur Schaumbildung zur Frischbetonmi
schung - nach Anspruch 7, können die Ergebnisse hinsichtlich der Zahl,
Größe und Menge der Lufteinschlüsse im Luftporenbeton zusätzlich ver
bessert werden.
Die Bildung des Schaumes nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8, ermög
licht es, den Schaum unter den Bedingungen des notwendigerweise hohen
Druckes herzustellen und denselben unter diesem Druck in den Mündungs
abschnitt zu bringen.
Die Verlängerung der Verweildauer des Schaum es im Bereich zwischen dem
Zusammenführen von Luft und Wasser mit Schaummittel und dem Mün
dungsabschnitt nach Anspruch 9 führt zu einem stabilen Schaum,
der Ausgangspunkt für eine gleichmäßige Verteilung der Luft im frischen
Schaumbeton ist.
Die in den Ansprüchen 10 und 11 definierte Vorrichtung eignet sich in be
sonderer Weise zur Herstellung eines Frischbeton-Schaum-Gemisches für den
Luftporenbeton.
Die Vorrichtung nach Anspruch 12 zeigt Mittel auf, die es ermöglichen, den
Schaum vor Ort mit geringstem technischem Aufwand herzustellen und unter
einem gewünschten Druck in den Mündungsabschnitt zu bringen.
Die Ausbildung der Schaumleitung nach Anspruch 13 gewährleistet eine
zuverlässig stabile Ausbildung des Schaumes mit einfachen Mitteln. Eine
Schlauchklemme wirkt etwa im gleichen Sinne.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die kontinuierliche Zuführung des
Frischbetons mit Hilfe einer Flügelzellenpumpe zu gewährleisten. Eine solche
Pumpe ist beim Einsatz der hier üblichen Rohstoffe optimal. Sie kann mit
hohem Wirkungsgrad den notwendigen Druck erzeugen und sichert gleich
zeitig eine nahezu kontinuierliche Förderung des Frischbetons (Anspruch 14).
Insbesondere bei stationären Anlagen kann man die Zuführung des Frisch
betons unter angemessenem Druck auch über eine abschüssige Betonleitung
aus einem Sammelbehälter mit entsprechender Füllhöhe erreichen.
Eine optimale Durchmischung von Schaum und Frischbeton gewährleistet
man dann, wenn die Förderleitung des Frischbetons im Bereich des Mün
dungsabschnittes um etwa 40% erweitert wird (Anspruch 15).
Einerseits eine gute Durchmischung des Frischbeton-Schaum-Gemisches und
andererseits eine optimale Arbeitsweise vor Ort oder an einem Ort für die
Fertigung einzelner Bauelemente ist gewährleistet, wenn, gemäß Anspruch
16, als Mischzone zwischen dem Mündungsabschnitt und der Austragsdüse
ein flexibler Schlauch mit einer Länge von 5 bis 15 Metern vorgesehen wird,
dessen Innendurchmesser etwa 60 mm beträgt.
Eine optimale Arbeitsweise vor Ort wird durch die Anordnung der beschrie
benen Vorrichtung auf einem mobilen Gerät in der Ausführung nach An
spruch 17 gewährleistet.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanlage für die
Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung des
Mündungsabschnittes in einer Seitenansicht,
Fig. 3 eine Darstellung des Mündungsabschnittes in einer
schematischen Ansicht von oben,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer mobilen Station für die Herstellung
des Frischbeton-Schaum-Gemisches und
Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 4.
Der Frischbeton 10 oder Mörtel wird in der Regel über einen Transport
mischer, nicht dargestellt, zum Verarbeitungsort gebracht, dort in einem
trichterförmigen Behälter 11 zwischengespeichert und mittels Pumpe 12 der
Weiterverarbeitung zugeführt.
In der Förderleitung 13 für den Frischbeton 10, die von der Pumpe 12 zur
Austragsdüse 14 führt, ist in Flußrichtung zunächst der Mündungsabschnitt
131 angeordnet und am Ende, nach dem Förderabschnitt 132 die Austrags
düse 14 befestigt.
In dem Mündungsabschnitt 131 mündet von oben eine Schaumleitung 44 für
einen vorbereiteten Schaum 5, der in den Frischbeton 10 eingefügt werden
soll.
Nach der Mündung dieser Schaumleitung 44 wird die Förderleitung 13 für
den Frischbeton 10 in diesem Fall erweitert und wird von hier an, vorzugs
weise mit diesem erweiterten Querschnitt, bis zur Austragsdüse 14 geführt.
Dieser Förderabschnitt 132 dient sowohl dem Transport des Gemisches als
auch der intensiven Durchmischung der Bestandteile des Gemisches.
Er sichert durch seinen inneren Reibungswiderstand auch den für den Misch
vorgang notwendigen Druck im Mündungsabschnitt 131.
Für die Herstellung des Schaumes 5 unter einem hohen Druck besitzt diese
Vorrichtung einen Druckbehälter 2, der eine größere Menge Wasser (etwa
150 l) enthält, das mit einem Schaummittel (1-2% der Wassermenge) ver
mischt 22 ist.
Als Schaummittel verwendet man zweckmäßigerweise Proteine.
Ein Kompressor 3 hält in diesem Druckbehälter 2 einen Druck von 2 bis 6
bar über die Druckleitung 41 aufrecht. Der Druck ist mittels Drosselventil
412 und Rückschlagventil 411 einstellbar.
Der Druckbehälter 2 besitzt ein zu einem Düsenpaar 43, das wahlweise als
Injektor oder Ejektor wirksam sein kann, führendes Steigrohr 21.
Das Drosselventil 412 und das Rückschlagventil 411 kann wahlweise auch
diesem Steigrohr 21 zugeordnet werden.
Dieses Steigrohr 21 mündet in eine Druckleitung 42, in der die Schaum
bildung 5 am Düsenpaar 43 ausgelöst wird.
Dieser Schaum 5 stabilisiert und vergleichmäßigt sich innerhalb der Schaum
leitung 44. Unterstützend wirkt dabei der innere Reibungswiderstand in der
Schaumleitung 44. Einen sehr stabilen und gleichmäßigen Schaum 5 erreicht
man, wenn die Schaumleitung 44 als flexibler, gewundener Schlauch mit
einer Länge von etwa 10 m ausgebildet ist.
Es ist möglich, auch mit einem kürzeren Schlauch zu arbeiten und einen Teil
des Reibungswiderstandes durch ein einstellbares Drosselventil 442 zu erzeu
gen.
Der so hergestellte, stabile und gleichmäßige Schaum 5 wird unter Druck
formschlüssig in den Mündungsabschnitt 131 gepreßt.
Die zum Düsenpaar 43 geführte Luft wird mit Hilfe des Kompressors 3
verdichtet. Der Druck in der Druckleitung 42 ist über das einstellbare Dros
selventil 422 und das Rückschlagventil 421 einstellbar.
Der Druck dort ist abhängig vom Druck im Steigrohr 21.
Er sollte mindestens 2 bar, vorzugsweise aber bis 6 bar, betragen.
Die gegenseitige Einstellung des Druckes im Steigrohr 21 zu dem Druck in
der Druckleitung 42 ist abhängig von der Wirkung hinsichtlich der Schaum
bildung. Dabei kann das Düsenpaar 43 sowohl als Injektor aber auch als
Ejektor arbeiten.
Bei den gewählten Druckverhältnissen entsteht unmittelbar hinter dem Dü
senpaar 43 unter Druck ein Schaum 5, der über die nachfolgende Schaumlei
tung 44 stabilisiert wird und unter dem bestehenden Druck
kontinuierlich in den Mündungsabschnitt 131 gelangt.
Die vorn beschriebene Pumpe 12 liefert den Frischbeton 10 ebenfalls kontinu
ierlich mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 2 m/s und einem einstellbaren
Druck von ebenfalls 2 bis 6 bar in den Mündungsabschnitt 131.
In dem Mündungsabschnitt 131 erweitert sich der Querschnitt der Frisch
betonleitung 13, vorzugsweise allmählich, um etwa 40% oder um den Quer
schnitt der dort mündenden Schaumleitung 44.
In dem Mündungsabschnitt 131 wird der durch die Pumpe 12 und durch den
Kompressor 3 erzeugte Druck durch den inneren Reibungswiderstand des
anschließenden Förderabschnittes 132, der sich bis zur Austragsdüse 14
erstreckt und als Schlauch ausgebildet ist, gesichert.
Die Länge dieses Förderabschnittes 132 bzw. Schlauches und sein Querschnitt
sorgen dafür, daß der Widerstand des Frischbeton-Schaum-Gemisches 54, das
sich in dem Schlauch befindet, dem Druck in dem
Mündungsabschnitt 131 Stand hält und dabei noch das Fließen dieser Mi
schung 54 ermöglicht.
Die Konsistenz des zugeführten Frischbetons 10 ist vorzugsweise fließend bis
pumpfähig. Besonders bewährt hat sich ein Frischbeton 10, der Kategorie KF
nach DIN 1045. Verwendbar ist unter Umständen auch ein Frischbeton mit
pumpfähiger Konsistenz (KR).
Als wesentlich hat sich die Verwendung von Sand mit einer Körnung von 0
bis 2 mm erwiesen.
Im Bereich des Mündungsabschnittes 131 läuft mit hoher Wahrscheinlichkeit
ein Vorgang ab, der bisher bei der Herstellung von Luftporenbeton noch
nicht so betrachtet worden ist.
Der unter hohem Druck und niedriger Geschwindigkeit auf den Frischbeton
10 aufgepreßte, stabile und gleichmäßige Schaum 5 saugt im Mündungs
abschnitt 131 zunächst die flüssigen Bestandteile der Frischbeton-Mischung
10, bestehend aus Wasser, Zement und staubförmigem Sand, in die Wände
der Bläschen (Schaum in der Saugphase 51).
Die Wände dieser Bläschen 51 werden dadurch verstärkt und die Molekular
kräfte zur übrigen Frischbeton-Mischung 10 verändern sich in positivem
Sinne.
Dadurch gelangen diese Bläschen 51 bei gleichzeitiger Stabilisierung ihrer
Wände und bei Vergrößerung der Oberflächenspannung tiefer in den Frisch
beton 10 hinein. Die Wände der Bläschen (Schaum in der ersten Stabilisie
rungsphase 52) werden stärker.
Die in ihrer Struktur erhalten gebliebenen Bläschen 52/53 und die in ihnen
enthaltene Luft bleibt so innerhalb des Frischbetons 10 und wird dort zu
verlässig eingeschlossen.
Die weitere Vergrößerung der Oberflächenspannung wirkt im Zusammen
hang mit den im Frischbeton 10 enthaltenen Sandkörnchen in dem Sinne,
daß sich die Schaumbläschen jetzt innerhalb des Frischbetons teilen (Schaum
in der zweiten Stabilisierungsphase 53) und dort kleinere Poren bilden.
Die so in dem Frischbeton 10 eingeschlossenen, stabilen, kleinen Luftbläschen
54 werden in dem folgenden Förderabschnitt 132 bis zur Austragsdüse 14
durch die dort auftretenden turbulenten Strömungen gleichmäßig verteilt,
ohne daß deren Luftinhalt aus dem Frischbeton-Schaum-Gemisch ausgesto
ßen wird.
In der Regel werden bei diesem Vorgang die Bläschen weiter geteilt. Es
entsteht ein nahezu homogenes Frischbeton-Schaum-Gemisch 54 mit hohem
Luftanteil. Die Luftbläschen können dabei so klein werden, daß sie im
fertigen, ausgehärteten Gemisch mit bloßem Auge nicht mehr erkennbar
sind. Ihre tatsächliche Anwesenheit wird jedoch bei der Bestimmung der
Dichte bestätigt.
Spürbar ist sie auch durch das Vorort augenscheinliche Wachstum des Volu
mens des frischen Schaumbetons 53 gegenüber dem eingesetzten Frischbeton
10.
In dieser Phase kann man den frischen Schaumbeton 54 auch intensiven
mechanischen Belastungen aussetzen. Er ist pumpfähig.
Er kann nochmals mechanisch gemischt werden. Es ist auch möglich, densel
ben als Putz aufzutragen und die aufgetragene Schicht in herkömmlicher
Weise zu verreiben.
Nahezu alle Bestandteile dieser Mischung 54 dienen der Aushärtung des
Gemisches. Überschüssiges Wasser, das in der Regel nur innerhalb normaler
Toleranzen in einer Menge von 40 bis 50% des Zementanteiles (Gewicht)
zunächst dem Frischbeton 10 zugegeben und dann durch das Wasser des
Schaumes 5 ergänzt wird, muß nicht durch Verdunstung ausgeschieden
werden. Lange Trockenzeiten und Rißbildungen werden vermieden.
Der so hergestellte Luftporenbeton besitzt eine hohe Festigkeit. Die Abrieb
festigkeit ist in einer solchen Qualität gegeben, daß sie an Wänden und
Fußböden den dort auftretenden normalen Belastungen Stand hält.
Zur Verdeutlichung des Mischungsvorganges von Frischbeton 10 und Schaum
5 zeigt die Fig. 2 eine Seitenansicht des Mündungsabschnittes 131. Die För
derleitung 13 tangiert unten den weiterführenden erweiterten Rohrabschnitt
im Bereich des Mündungsabschnittes 131.
Der erweiterte Rohrabschnitt ist in seinem Querschnitt fast doppelt so groß,
wie der Querschnitt der ankommenden Förderleitung 13 für den Frischbeton
10. Über der Förderleitung 13 mündet die Schaumleitung 44.
Der Schaum 5 steht etwa unter dem gleichen Druck wie der zugeführte
Frischbeton 10. Es ist so nicht möglich, daß Frischbeton 10 in die Schaumlei
tung 44 eindringt.
Bei dieser Anordnung legt sich der Schaum 5 auf den Frischbeton 10 und
füllt den größeren freien Raum bis dorthin, wo - aufgrund des Druckgleich
gewichtes - die Frischbeton-Schaum-Mischung 53/54 den
Querschnitt des weiterführenden Schlauches oder Förderabschnittes 132
ausfüllt.
Durch den hohen Druck des Schaumes 5 erfolgt eine sehr intensive Berüh
rung der Schaumwände mit dem Frischbeton 10.
Die dünnflüssigen Bestandteile dieser Mischung gelangen augenblicklich in
die Schaumwände und schaffen damit die Voraussetzung für ein gutes Durch
mischen von Schaum 5 und Frischbeton 10 - wie es oben beschrieben wurde.
Man kann bei diesen Vorgang das Eindringen flüssiger Bestandteile des
Frischbetons 10 in die Schaumwände dadurch optimieren, daß man die
Oberfläche des Frischbetons 10 im Bereich der Schaumzuführung vergrößert.
Das ist möglich, indem man im Mündungsabschnitt 131 den Querschnitt
flacher ausbildet. Der dann breitlaufende Frischbeton 10 bietet dem Schaum
5 eine größere Angriffsfläche. Die Durchmischung verbessert sich.
Es versteht sich, daß hierbei der Druck des Schaumes 5 entsprechend ange
paßt werden muß.
Einstellvorgänge werden einfacher, wenn im Mündungsabschnitt 131 trans
parente, ggfs. durchleuchtbare Bauteile eingefügt werden, die die Grenze
zwischen Schaum 5 und Frischbeton unter den Bedingungen des aktuellen
Druckes erkennen lassen.
Zur Reinhaltung des so ausgebildeten Mündungsabschnittes 131 ist es zweck
mäßig, diesen Abschnitt mit Zuführungen für den Frischbeton 10
und den Schaum 5 so zu gestalten, daß er unabhängig von anderen Bau
elementen auch innen separat gereinigt werden kann.
Zu diesem Zweck ist dieser Abschnitt in an sich bekannter Weise aus zwei
Teilen hergestellt, die mittels Schrauben lösbar verbunden sind.
Im unteren Teil fließt regelmäßig der Frischbeton 10 und im oberen Ab
schnitt wird anfänglich nur der Schaum 5 geführt.
Anstelle des allgemein üblichen Frischbetons 10 kann natürlich auch, wie
herkömmlich üblich, Mörtel eingesetzt werden, der weitere Zuschlagstoffe,
wie z. B. Kalk, enthält.
Unter Berücksichtigung der beschriebenen, grundsätzlichen Lehre können
auch andere Stoffe als Frischbeton 10 eingesetzt werden. Bedingung ist nur,
daß das verwendete Bindemittel in Verbindung mit einer Flüssigkeit, die sich
auch mit Schaumbildnern mischen kann, zu einem festen Werkstoff aushär
tet.
In den Fällen, in denen ein besonders hoher Anteil von Luftbläschen im
Luftporenbeton erreicht werden soll, ist es zweckmäßig, dem Frischbeton 10
bereits während seiner Herstellung Schaummittel zuzuführen und dieselben
darin gleichmäßig zu verteilen.
Die Oberflächenspannung der flüssigen Bestandteile der Frischbetonmischung
10 wird dadurch von vornherein erhöht. In der Phase der Zusammenfüh
rung kann der Prozeß des Lufteinschlusses zusätzlich stabilisiert werden.
Parallel dazu ist es zweckmäßig, den Druck in der Anlage 4 für die Schaum
herstellung zu erhöhen.
Mit der größeren Menge an Schaum 5 wird auch mehr Luft zur Einbrin
gung in den Frischbeton 10 bereitgestellt.
Dieser Vorgang läßt sich durch die vorn beschriebenen Stellmittel 411, 412;
421, 422 in den Zuleitungen 41, 42 zwischen Kompressor 3 und Düsenpaar 43
und zwischen Kompressor 3 und Druckbehälter 2 auf einfache Weise bewerk
stelligen.
Die Querschnittsvergrößerung im Bereich des Mündungsabschnittes 131 ist
zweckmäßig, aber nicht prinzipiell bedingt. Es ist auch möglich, den Quer
schnitt der Förderleitung 13 nach der Mündung der Schaumleitung 44 in
gleicher Größe beizubehalten. Durch den gleichen, hohen Druck in beiden
Leitungen erfolgt die Mischung in der gleichen Weise, wie vorn beschrieben.
Das entstehende größere Volumen schafft sich Raum durch eine erhöhte
Austragsgeschwindigkeit des frischen Schaumbetons 53 im Förderabschnitt
132.
Die Anwendung einer solchen Anlage ist sowohl vor Ort auf Baustellen als
auch in einer stationären Anlage für das Herstellen von Bausteinen, Trägern
oder Wandelementen möglich.
Für die Verwendung auf Baustellen, vor Ort, ist es zweckmäßig, die für die
Herstellung des Luftporenbetons erforderlichen Aggregate auf einer mobilen
Einheit, einem Gerätewagen 6, zu installieren.
Dieser mobile Gerätewagen 6 ist in Fig. 4 und 5 in vereinfachter Form
dargestellt.
Er besitzt eine vorzugsweise als Flügelzellenpumpe gestaltete Pumpe 12.
Dieser Pumpe 12 ist ein trichterförmiger Behälter 11 zugeordnet, in den der
Transportmischer den Frischbeton 10 entlädt.
Neben dieser Pumpe 12 befindet sich der Druckbehälter 2, dem über ent
sprechende Leitungen 41, 42, der Kompressor 3 und das Düsenpaar 43 für
die Schaumbildung zugeordnet sind.
Beide Aggregate 12 und 3 fördern ihre Medien, den Frischbeton 10 oder den
Schaum 5, unter Druck in den Mündungsabschnitt 131.
An den Mündungsabschnitt 131 schließt sich dann der flexible Schlauch als
Förderabschnitt 132 an, der an seinem Ende mit der Austragsdüse 14 ausge
stattet ist.
Parallel zu diesem letztgenannten Schlauch kann ein zweiter Druckschlauch
45 geführt werden, der zusätzlich vom Kompressor 3 verdichtete Luft in den
Bereich der Austragsdüse 14 führt und damit seinerseits das Austragen des
Gemisches 53 unterstützt.
Dieser Gerätewagen 6 ist in üblicher Weise auch mit einem Schlauchträger 61
und mit einer elektrischen Steuereinheit 62 ausgestattet. Die Steuereinheit 62
befindet sich vorzugsweise nahe dem Behälter 11, nahe dem Mündungs
abschnitt 131 und nahe an den Stellmitteln der Drosselventile 412, 422, 442.
Angesichts der guten erreichbaren Festigkeitseigenschaften des mit dieser
Verfahrensweise hergestellten Luftporenbetons, eignet sich eine solche Anlage
auch dafür, an einer zentralen Fertigungsstätte qualitativ hochwertige, profi
lierte Bausteine aus diesem Werkstoff herzustellen.
Diese Bausteine lassen sich mit Hilfe üblicher Werkzeuge mechanisch be
arbeiten und an der Baustelle den gegebenen Bedingungen anpassen.
In gleicher Weise kann man natürlich auch einzelne Balken oder komplette
Wandelemente aus diesem Werkstoff zentral fertigen und vor Ort anpassen
und montieren.
Mischt man dem frischen Schaumbeton 54 nochmals feinen Sand zu, ist es
auch möglich, mit diesem Ausgangsstoff senkrechte Wände oder Decken zu
verputzen. Ein derartiger Putz erhöht einerseits die Wärmeisolation einer
Wand, andererseits bietet eine solche Schicht die Gewähr für die Atmungs
fähigkeit der Wand.
Durch die hohe Wischfestigkeit und die hohe Stabilität des Luftporenbetons
insgesamt bietet dieser Werkstoff eine echte Alternative für das Sanieren von
Altbauten.
Die vielerorts umstrittene Sanierung durch den Auftrag synthetischer
Schaumstoffschichten und deren Schutz durch Gewebe und Putzschichten,
kann durch den Luftporenbeton als Bau- und Putzwerkstoff abgelöst werden.
Wegen der besseren Eigenschaften dieses Werkstoffes hinsichtlich seiner
Festigkeit, seiner Verträglichkeit für den Meschen im Normalzustand und bei
Bränden kann dieser auch bedenkenlos im Innenbereich angewandt werden.
Im Außenbereich kann man durch den Einsatz auch chemisch gasbildender
Schaummittel größere Poren und damit einen höheren Wärmedämmwert und
eine niedrigere Dichte erreichen.
Frischbeton - Zuführung
10
Frischbeton
11
Behälter
12
Pumpe
13
Förderleitung
131
Mündungsabschnitt
132
Förderabschnitt (mit Mischfunktion)
14
Austragsdüse
141
Druckluftzuführung
2
Druckbehälter
21
Steigrohr
22
Wasser-Schaummittel-Gemisch
3
Kompressor
4
Schaumbildeeinheit (Anlage)
41
Druckleitung (z. Druckspeicher)
411
Rückschlagventil
412
Drosselventil, stellbar
42
Druckleitung (auch Strahlleitung)
421
Rückschlagventil
422
Drosselventil, stellbar
43
Düsenpaar
44
Schaumleitung
442
Drosselventil, stellbar
45
Druckschlauch
5
Schaum
51
Schaum in der Saugphase (Bläschen)
(leicht flüssige Teile des Frischbetons werden aufgesaugt)
52
Schaum in der ersten Stabilisierungsphase
(schwerere Teile des Frischbetons werden aufgesaugt -
Luft ist in stabilen Bläschen eingeschlossen)
53
Schaum in der zweiten Stabilisierungsphase
(Bläschen werden durch körnige Bestandteile der Mischung
geteilt, es bilden sich mehrere kleine Bläschen)
54
Frischbeton-Schaum-Gemisch
(die stabilen, kleinen Bläschen sind gleichmäßig im
Frischbeton verteilt)
6
Gerätewagen
61
Schlauchträger
62
Steuereinheit.
Claims (17)
1. Verfahren zur Herstellung von Luftporenbeton, wobei
- - einer Frischbeton- oder Mörtel- Mischung mit silikatischen Beimischungen
- - ein aus Wasser, Schaummittel und Luft bestehender Schaum zugegeben und
nach einem Mischvorgang in vorbereiteter Position ausgetragen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß einer Frischbeton- oder Mörtel- Mischung (10) - - zwischen einer kontinuierlich fördernden Pumpe (12) und einer Austragsdüse (14) einer Förderleitung (13) an einem Mündungsabschnitt (131) ein stabiler Schaumstrom (5) kontinuierlich zugeführt und
- - in einem nachfolgenden Förderabschnitt (132) mit dem Frischbeton (10) während des Förderns gemischt wird,
- - wobei die Frischbeton- oder Mörtelmischung (10) und der Schaum (5) im Mündungsabschnitt (131) unter gleichem Druck zwischen 2 und 8 bar kontinuierlich strömend zusammengeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaumstrom (5) dem Frischbeton (10) am Übergang zu
einer Querschnittserweiterung der Förderleitung (13) kontinuierlich
zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strom des Frischbeton-Schaum-Gemisches (53/54) nach der
Zusammenführung über einen Förderabschnitt (132) in einer Leitung
geführt wird, in dem sich durch die Summe der Reibungswiderstände
bis zur Austragsdüse (14) ein Widerstand aufbaut, der den Druck im
Mündungsabschnitt (131) sichert.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der stabile Schaumstrom (5) unter einem Druck von mindestens 2 bar
zugeführt und in einem nachfolgenden, mindestens 5 m, vorzugsweise
bis 15 m langen Förderabschnitt (132) mit dem Frischbeton (10)
während des Förderns gemischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frischbeton-Mischung (10) eine fließfähige bis pumpfähige
Konsistenz aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frischbeton-Mischung (10) einen Wasseranteil von 40 bis 50% der
Masse des Zementanteiles aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frischbeton-Mischung (10) vor der Zusammenführung mit dem
Schaum (5) zusätzlich auch gasbildende Schaummittel gleichmäßig verteilt
zugegeben werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaum (5) mittels freier gleichgerichteter, einander benach
barter Strahlen aus Luft und einem Wasser-Schaummittel-Gemisch (22)
unter einem einstellbaren Druck in einem abgeschlossenen Raum
zwischen zwei und acht bar mittels Düsenpaar (43) erzeugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaum (5) zwischen dem Düsenpaar (43) und dem Mündungs
abschnitt (131) unter Druck in einem begrenzten, lang gestreckten
Raum, der Schaumleitung (44), über einen definierten Zeitraum
stabilisiert und gefördert wird.
10. Vorrichtung zur Herstellung von Luftporenbeton nach dem Verfahren
gemäß Anspruch 1, bestehend aus
- - einem Druckbehälter (2) für ein Wasser-Schaummittel-Gemisch (22),
- - einer Schäumeinheit (4) mit Zuführungen (42, 21) für Druckluft und ein Wasser-Schaummittel-Gemisch (22),
- - einer Zuführung (11, 12, 13) für ein Frischbeton-Gemisch (10),
- - einer Mischzone zur Vereinigung von Frischbeton (10) und Schaum (5)
sowie einer Frischbeton-Förderleitung (13) von der Mischzone zur
Austragsdüse (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Frischbeton-Förderleitung (13) von einer kontinuierlich fördernden Förderpumpe (12) für den Frischbeton (10) bis zur Austragsdüse (14) erstreckt,
daß dem Druckbehälter (2) für das Wasser-Schaummittel-Gemisch (22) eine Druckluftquelle (3) zugeordnet ist,
daß für die Schaumbildung ein Düsenpaar (43) in einem geschlossenen Druckraum, am Anfang der Schaumleitung (44), vorgesehen ist,
daß das Düsenpaar (43) einerseits über ein Steigrohr (21) mit dem Druckbehälter (2) und andererseits mit einer durch einen Kompressor (3) gespeisten Druckleitung (42) für die Druckluft verbunden ist,
daß die Schaumleitung (44) nahe an der Förderpumpe (12) an dem Mündungsabschnitt (131) in die Frischbeton-Förderleitung (13) druckdicht mündet, und
daß sich die Mischzone (131, 132) zur Vereinigung von Frischbeton (10) und Schaum (5) in der Frischbeton-Förderleitung (13) vom Mündungs abschnitt (131) bis zur Austragsdüse (14) erstreckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtquerschnitt der Förderleitung im Bereich des Mündungsab
schnittes (131) etwa der Summe der Querschnitte der Zuführungsleitungen
des Frischbetons (10) und des Schaum es (5) entspricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Kompressor (3) für die Schaumbildung
- - eine Druckleitung (41) zum Druckbehälter (2) , der über die Steigleitung (21) das Wasser-Schaummittel-Gemisch (22) dem Düsenpaar (43) zuleitet, und
- - eine Druckleitung (42) für die Druckluft direkt zu dem Düsenpaar (43)
zugeordnet ist und
daß in den beiden Druckleitungen (41/21, 42) je ein Rückschlagventil (411, 421) und ein stellbares Drosselventil (412, 422) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaumleitung (44) als flexibler Druckschlauch mit einer
Länge von 4 bis 10 m ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die kontinuierlich fördernde Förderpumpe (12) für den Frischbeton
(10) eine Flügelzellenpumpe ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Frischbetonleitung (13) anschließend an den Mündungs
abschnitt (131) eine Querschnittserweiterung von mindestens 40%
vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Mündungsabschnitt (131) anschließende Mischzone als
schlauchförmiger Förderabschnitt (132) der Förderleitung (13) ausgebildet
ist, der eine Länge zwischen 5 und 15 Metern besitzt und einen Innendurch
messer von etwa 6 cm aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einem mobilen Gerätewagen (6)
- - der Druckbehälter (2) für das Wasser-Schaummittel-Gemisch (22)
- - der Kompressor (3) für die Schaumherstellung,
- - die Pumpe (12) mit Behälter (11) für den Frischbeton (10),
- - die Förderleitung (13) für den Frischbeton mit dem Mündungsabschnitt (131),
- - stellbare Drosselventile für die Wasser-, Luft-, Schaum- und Frisch beton- Zuführung sowie
- - eine Steuereinheit für Motoren und/oder Ventile angeordnet sind.
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