DE19838710A1 - Verfahren zur Herstellung spritzfertigen Spritzbetons - Google Patents
Verfahren zur Herstellung spritzfertigen SpritzbetonsInfo
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Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung spritzfertigen Spritzbetons aus Zement, Zuschlagstoffen und Wasser zur Verarbeitung mit einer Spritzdüse, bei der diese Stoffe aus getrennten Vorratsquellen zusammengeführt werden, soll insbesondere mit Bezug auf die Verwendung erdfeuchter Zuschlagstoffe wirtschaftlich rationell, d. h. kostengünstig, eingesetzt werden können. DOLLAR A Zu diesem Zweck ist das Verfahren durch folgende Merkmale gekennzeichnet, DOLLAR A - ein schnell reagierender Zement wird in trockenem Zustand als treibluftbeaufschlagter Zementfluidstrom massendosiert einem Bereich A zugeführt, DOLLAR A - die Zuschlagstoffe werden ebenfalls massendosiert als treibluftbeaufschlagter Zuschlagstofffluidstrom dem Bereich A zugeführt, in dem eine Vermischung mit dem Zementstrom erfolgt, DOLLAR A - der Bereich A liegt nahe an der Spritzdüse, DOLLAR A - das Wasser wird dem Gemisch aus Zement und Zuschlagstoffen erst im Bereich der Spritzdüse zudosiert.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung spritz
fertigen Spritzbetons nach dem Oberbegriff des Patentanspru
ches 1.
Spritzbeton wird unter relativ hohem Druck durch eine
Spritzdüse auf einen mit Spritzbeton zu überziehenden Unter
grund aufgetragen. Der aus der Spritzdüse austretende
Spritzbeton soll möglichst schnell abbinden und erhärten.
Bei bisher bekannten Verfahren, bei denen Spritzzement und
erdfeuchte Zuschlagstoffe in einer Mischeinrichtung gemischt
und als solches Gemisch unter Treibluft der Spritzdüse zuge
führt wurden, konnte zur Vermeidung eines Abbindens bereits
in der Zuführleitung zu der Spritzdüse kein besonders
schnell reagierender Spritzzement eingesetzt werden. Das er
wünschte schnelle Abbinden stromab der Spritzdüse wurde in
diesen Fällen durch das Beifügen eines alkalihaltigen Be
schleunigers erzielt. Derartige alkalihaltige Beschleuniger
sind jedoch gesundheitsgefährdende und damit umweltschädli
che Stoffe, deren Einsatz vermieden werden soll.
Um ein vorzeitiges Abbinden eines Gemisches aus Spritzzement
und Zuschlagstoffen stromauf der Spritzdüse bei Verfahren zu
vermeiden, bei denen keine alkalihaltigen Beschleuniger ein
gesetzt werden, müssen getrocknete Zuschlagstoffe verwendet
werden. Der Grund hierfür besteht darin, daß in diesen Fäl
len Spritzzemente eingesetzt werden müssen, die als solche
für eine schnelle Abbindung und Erhärtung geeignet sind. Die
Verarbeitungszeit für derartige schnell reagierende Spritz
zemente kann bei etwa 7 Sekunden liegen. Aufgrund derart
kurzer Verarbeitungszeiten kann im Bereich der Spritzdüse
auf die Zufuhr alkalihaltiger Beschleuniger verzichtet wer
den. Durch die Zugabe getrockneter Zuschlagstoffe wird ein
frühzeitiges Abbinden des der Spritzdüse zugeführten Gemi
sches aus Zement und Zuschlagstoffen vermieden. Bei dem Ein
satz erdfeuchter Zuschlagstoffe würde bereits stromauf der
Spritzdüse bei den vorgenannten schnell reagierenden Zemen
ten ein leitungsverstopfendes vorzeitiges Abbinden und Ver
festigen erfolgen. Die Zugabe getrockneter Zuschlagstoffe
ist jedoch kostenaufwendig, da die zunächst an sich erd
feuchten Zuschlagstoffe in einem vorausgehenden Arbeitsgang
getrocknet werden müssen. Derartiges Trocknen erfolgt in der
Regel in einem Ofen, weshalb in diesen Fällen von ofentroc
kenen Zuschlagstoffen gesprochen wird. Ein Verfahren zur
Herstellung von Spritzbeton, bei dem der vorstehenden Be
schreibung entsprechend ofentrockene Zuschlagstoffe für ein
Vermischen mit Zement stromauf der Spritzdüse eingesetzt
werden, ist beispielsweise aus EP 0 698 419 A1 bekannt.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein äußerst
wirtschaftlich und rationell arbeitendes Spritzbeton-
Herstellungsverfahren zu schaffen, bei dem unter Vermeidung
eines Einsatzes alkalihaltiger Beschleuniger schnell reagie
rende Spritzzemente eingesetzt werden.
Gelöst wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den
schnell reagierenden Spritzzement erst in einer möglichst
kurzen Entfernung vor der Spritzdüse mit erdfeucht zugeführ
ten Zuschlagstoffen zu vermischen. Die Vermischung soll da
bei durch lediglich ein Zusammenführen von treibluftbeauf
schlagten Fluidströmen aus Zuschlagstoffen einerseits und
Spritzzement andererseits erfolgen. Die zugeführten Gemisch
komponenten, nämlich der schnell reagierende Spritzzement
und die erdfeuchten Zuschlagstoffe werden jeweils für sich
massenmäßig gemessen. Dabei werden die Mengenströme der bei
den Gemischkomponenten derart aufeinander abgestimmt, daß
einerseits ein vorbestimmbares Mischungsverhältnis und ande
rerseite ein vorbestimmbarer Gemisch-Massenstrom der Spritz
düse zugeführt wird. Das notwendige Wasser wird dem Gemisch
im Bereich der Spritzdüse, insbesondere direkt innerhalb der
Spritzdüse zugeführt.
Die für das Fördern des Spritzzementes erforderliche Treib-
Druckluft wird vor einer Kontaktaufnahme mit dem Spritzze
ment getrocknet.
In die stromauf der Spritzdüse voneinander getrennt liegen
den Zuleitungen für die beiden Gemischkomponenten, nämlich
Spritzzement und Zuschlagstoffe, werden diese beiden Ge
mischkomponenten durch jeweils an sich bekannte mechanische
Fördereinrichtungen eingegeben.
Bei der Eingabe werden die Zuschlagstoffe auf beispielsweise
einem Wiegeband gewogen, so daß der geförderte Mengenstrom
an Zuschlagstoffen jeweils bekannt ist. Auch der Treibluft
mengenstrom für die Förderung der Zuschlagstoffe zu der
Spritzdüse wird gemessen. Sowohl der Mengenstrom der Zu
schlagstoffe wie der Volumenstrom der für die Förderung ein
gesetzten Treibluft sind mit Bezug auf die Erzielung eines
vorbestimmbaren Gemisches an der Spritzdüse regelbar.
Der in einer an sich bekannten Fördereinrichtung in die zu
der Spritzdüse führende Zement-Leitung eingeführte Spritzze
ment wird durch ein spezielles an sich ebenfalls bekanntes
Meßgerät als Massenstrom innerhalb eines aus Treibluft und
Zement gebildeten Fluidstromes bestimmt.
Der zur Zementförderung eingesetzte Treibluftvolumenstrom
wird zur Erzielung eines vorbestimmbaren Gemisches an der
Spritzdüse kontinuierlich gemessen und geregelt. Auch der
mit Treibluft geförderte Spritzzementmassenstrom wird ent
sprechend geregelt.
Zur Koordinierung des Fluidstromes aus Zuschlagstoffen und
Spritzzement mit Bezug auf ein vorgebbares Mischungsverhält
nis sowie zur Erzielung eines vorbestimmbaren Gemischmengen
stromes dient eine elektronische Steuer- und Regeleinrich
tung, der die einzelnen Volumen- und Massenstromwerte konti
nuierlich zugeführt werden. Aus dieser zentralen Steuer- und
Regeleinheit stammen die Signale für die Regelung der ein
zelnen Fluidströme, die für die Erzielung eines vorgebbaren
Mischungsverhältnisses und Mengenstromes am Eingang der
Spritzdüse verantwortlich sind.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Diese zeigt in der einzigen
Fig. 1 ein Flußschema für ein Verfahren zur Herstellung von
Spritzbeton, bei dem ein äußerst schnell reagieren
der Spritzzement mit erdfeuchten Zuschlagstoffen
vermischt wird.
Schnell reagierender Spritzzement und erdfeuchte Zuschlag
stoffe werden jeweils als treibluftbeaufschlagte Fluidströme
durch getrennte Druckleitungen 1 und 2 in einen an der den
Spritzbeton ausgebenden Spritzdüse 3 liegenden Bereich A ge
führt und dort miteinander vermischt. Dabei durchströmt der
Spritzzement die Druckleitung 1 und die Zuschlagstoffe
durchströmen die Druckleitung 2. Die Vermischung erfolgt
durch lediglich ein Zusammenführen der Leitungen 1 und 2. In
der Spritzdüse 3 wird das zur Erzeugung des Spritzbetons er
forderliche Wasser aus einer Wasserdruckerhöhungspumpe 4 zu
geführt.
Der Spritzzement wird aus einem Zementsilo 5 als Trockensub
stanz über eine Fördereinrichtung 6 in die Druckleitung 1
gefördert. Zur Erzielung eines Fluidstromes wird dem Zement
in der Fördereinrichtung 6 über einen Luftmengenregler 7
Druckluft zugeführt. Diese Druckluft wird in einem Kompres
sor B erzeugt und in einem Lufttrockner 9 getrocknet, bevor
sie dem Zement als Treibluft zugeführt wird.
Der in der Druckleitung 1 geförderte Zementmassenstrom wird
in einem Fluidmassenmeßgerät 10 gemessen. Dieses Gerät 10
arbeitet mit Druckluft, die über eine Leitung 11 ebenfalls
dem Kompressor 8 entnommen wird.
Erdfeuchte Zuschlagstoffe zur Erzeugung des Fluidstromes in
der Leitung 2 werden aus einem Zuschlagbunker 12 über ein
Wiegeband 13 einer Fördereinrichtung 14 zugeführt, aus der
sie in die Leitung 2 gelangen. Die zur Erzeugung des
Fluidstromes erforderliche Treibluft wird einem Kompressor
15 über eine Leitung 16 als Druckluft entnommen, aus der sie
über einen Luftmengenregler 17 den Zuschlagstoffen in der
Fördereinrichtung 14 zugeführt wird.
Das Massenverhältnis von Zement zu Zuschlagstoffen beträgt
bei dem beschriebenen Verfahren beispielsweise 1 : 5. Die
Fördergeschwindigkeit, mit der das Gemisch aus Dünn- und
Dichtstrom in die Spritzdüse 3 gelangt, kann bei etwa 60 m/s
liegen. Bei dem Einsatz eines Spritzzementes mit einer Ver
arbeitungszeit von etwa 7 Sekunden kann die Schlauchlänge
zwischen dem Bereich A, in dem die Fluidströme zusammenge
führt werden, beispielsweise etwa 20 bis 40 m messen.
Alle Teile der zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens
erforderlichen Einrichtungen sind transportabel, so daß die
betreffende Anlage jeweils vor Ort dort aufgebaut werden
kann, wo Spritzbeton an einem Bauwerk aufgetragen werden
soll.
Die Anlage enthält eine Steuer- und Schalteinrichtung 18,
von der aus elektrische Zuleitungen und elektrische Steuer
leitungen zu den einzelnen Anlagenteilen geführt sind. Die
einzelnen an der Steuer- und Schalteinrichtung 18 ange
schlossenen Leitungen sind mit jeweils Ziffern und Buchsta
ben bezeichnet. Die Buchstaben bezeichnen jeweils die Art
der Leitungen, nämlich a die elektrischen Zuleitungen und b
die elektrischen Steuerleitungen. Die Ziffern geben jeweils
das Anlageteil an, zu dem die betreffende Leitung führt, wo
zu an den betreffenden Anlagenteilen die zugehörigen Angaben
jeweils ebenfalls angebracht sind.
Die Gesamtanlage ist über eine Fernbedienung 19 fernbedien
bar.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung spritzfertigen Spritzbetons aus
Zement, Zuschlagstoffen und Wasser zur Verarbeitung mit ei
ner Spritzdüse, bei der diese Stoffe aus getrennten Vorrats
quellen zusammengeführt werden,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
- - ein schnell reagierender Zement wird in trockenem Zu stand als treibluftbeaufschlagter Zementfluidstrom massendosiert einem Bereich A zugeführt,
- - die Zuschlagstoffe werden ebenfalls massendosiert als treibluftbeaufschlagter Zuschlagstofffluidstrom dem Be reich A zugeführt, in dem eine Vermischung mit dem Ze mentstrom erfolgt,
- - der Bereich A liegt nahe an der Spritzdüse,
- - das Wasser wird dem Gemisch aus Zement und Zuschlagstof fen erst im Bereich der Spritzdüse zudosiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Massenstrombestimmung des in den Bereich A geförder
ten Zementes in dessen Fluidstromzustand erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zement und die Zuschlagstoffe aus ihren Vorratsquel
len durch Fördereinrichtungen in zu dem Bereich A führende
Leitungen gefördert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die für die Fluidförderung des Zementes und der Zu
schlagstoffe erforderlichen Treibluftströme den Förderein
richtungen von außerhalb der Vorratsquellen zugeführt wer
den.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibluftströme den Fördereinrichtungen volumengere
gelt zugeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Zement fördernde Treibluft vor dem Einführen in
die Zement-Fördereinrichtung getrocknet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in den Bereich A geförderten Mengenströme aus Zement
und Zuschlagstoffen gesteuert und geregelt werden durch Ver
ändern der Fördermengen in den Fördereinrichtungen sowie
Verändern der in die Fördereinrichtungen eingeführten Trei
bluftströme.
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