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Verfahren zur Mischung einer zur Giessung von Porenbeton vorgesehenen
Masse, sowie Mischer zur Durchführung des Verfahrens Diese Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Mischung einer zur Giessung von Porenbeton vorgesehenen Masse, wobei
eine Rohmasse, bestehend aus betonbildenden, festen Partikeln und Wasser, mit einem
reaktiven Mittel gemischt wird, z.B. Porosierungsmittel in Form von in Wasser suspendiertem
Aluminiumpulver. Hierneben bezieht sich die Erfindung auch auf einen Mischer zur
Durchführung des Verfahrens.
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Unter Porenbeton ist in diesem Zusammenhang jegliche Art von Beton
zu verstehen, dem seine Porosität mit Hilfe von Porosierungsmitteln beigebracht
wird, welche der betonbildenden Masse zugeführt werden, wenn sie gegossen wird.
Beispiele für Porenbeton sind in erster Linie Gasbeton und Schaumbeton.
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Unter Porosierungsmittel versteht man einerseits solche Mittel, die,
wenn sie in die Masse eingeführt werden, mit den in der Masse enthaltenen Komponenten
unter Gasentwicklung chemisch reagieren und andererseits solche Mittel, die unter
Schaumbildung
in die Masse eingeführt werden. Beispiele für gasentwickelnde Mittel sind Aluminiumpulver,
Kalziumkarbid, Wasserstoffsuperoxid und dergleichen. Beispiele für schaumbildende
Mittel sind Harze verschiedener Art, sulfoniertes Paraffin, Keratin und dergleichen.
Auch Kombinationen der genannten Mittel sind möglich.
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Obwohl die Erfindung demnach im Zusammenhang mit jeder beliebigen
Porenbetonart angewandt werden kann, wird sie hier nur im Zusammenhang mit Gasbeton
näher beschrieben.
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Gasbeton wird prinzipiell in der Weise hergestellt, dass gasbetonbildende
Massen in einem fur den Zweck speziell vorgesehenen Mischer gemischt oder bereitet
werden. Nach der Mischung werden die Massen in Giessformen abgefüllt, in welchen
sie zu Körpern mit halbplastischer, selbsttragender Konsistenz abbinden müssen.
Die selbsttragenden Körper werden aufgeteilt und geformt, worauf sie schliesslich
in Wasserdampf unter Druck gehärtet werden.
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Die gasbetonbildende Masse oder Rohmasse ist in der Hauptsache aus
einem kieselsäurereichen Grundmaterial, z.B. Sand, einem anorganischen Bindemittel,
z.B. Kalk und/oder Zement sowie Wasser für die Härtung des Bindemittels zusammengesetzt.
Der Rohmasse werden Porosierungsmittel sowie evtl. extra Zusätze aus z.B. abbindungsregulierenden
Stoffen zugesetzt. Bei der Mischung oder Bereitung der Masse ist man bisher in der
Weise verfahren, dass-das Grundmaterial, das Bindemittel und das Wasser zu einem
Mischer befördert werden, der aus einem einfachen Gefäss oder Raum besteht, wo die
fraglichen Komponenten miteinander mittels eines Umrührers, z.B. eines Propellers
gemischt und homogenisiert werden. Die Mischungs- oder Homogenisierungszeit beträgt
hierbei im allgemeinen 1 - 2 Minuten.
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Kurz bevor die Masse in die Giessform abgefüllt werden soll, wird
das Porosierungsmittel in den Mischer eingeführt und in der Rohmasse mit Hilfe des
Umrührers verteilt. Die Zeit die von der Einführung des Porosierungsmittels in die
Masse vergeht,
bis die Masse in die Giessform gefüllt wird, beträgt
ca. 0,5 Minuten.
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Die Bereitung und Giessung bildet die allerempfindlichste Phase bei
der Herstellung von Gas- oder Porenbeton. Die in der Rohmasse enthaltenen Komponenten
beginnen auf diese Weise bereits bei der einleitenden Homogenisierung miteinander
zu reagieren, wobei die Komponenten eine kontinuierlich eindickende Masse bilden.
Es ist daher nicht möglich, die Masse länger als während eines ziemlich begrenzten
Zeitraumes zu homogenisieren, sonst würde die Masse in so grossem Ausmass eindicken,
dass sie den Mischer verstopft. Wenn das Porosierungsmittel daraufhin als ein letztes
Glied in der Bereitung in die Masse eingeführt wird, gilt es, dieses schnellstmöglich
zu verteilen1 um eine gleichmässige Porosität in der Masse zu erhalten. Wenn nämlich
die Zeit, um das Porosierungsmittel zu verteilen, allzu lang wird, hat die Masse
die Möglichkeit in unerlaub hohem Masse einzudicken und ausserdem würde sich die
Gasentwicklung in der Masse ungünstig auswirken können, wenn man beabsichtigt, einen
Gasbeton mit gleichmässiger Porenstruktur herzustellen.
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Früher angewandte Verfahren und Mischer für vorstehend angeführte
Zwecke waren jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet, vor allem auf Grund des
Prinzips, das Porosierungsmittel in die Rohmasse in ein und demselben Gefäss oder
Raum einzumischen. Die Mischzeiten, oder näher bestimmt die Zeiten, um das Porosierungsmittel
in der Rohmasse zu verteilen, sind allzu kurz, was eine ungleichmässige Porenstruktur
der gegossenen Masse zur Folge hat.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile
zu beseitigen und Voraussetzungen für eine reibungslose Bereitung und Giessung von
Porenbetonmassen zu schaffen. Das Verfahren gemäss der Erfindung wird vor allem
dadurch gekennzeichnet, dass die Rohmasse in einem ersten Raum homogenisiert wird,
dass das Porosierungsmittel oder das reaktive Mittel in einem zweiten Raum aufbewahrt
wird, dass die Rohmasse, nachdem
sie einen vorausbestimmten Homogenisierungsgrad
erreicht hat, aus dem ersten Raum entleert und dazu gebracht wird, bei der Entleerung
eine mit dem zweiten Raum kommunizierende Leitung oder Leitungsmündung zu passieren
und dass das reaktive Mittel kontinuierlich in die an der Mündung vorbeipassierende
Rohmasse injiziert oder eingeführt wird.
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Die Kennzeichen des Mischers gemäss der Erfindung gehen aus nachfolgenden
Patentansprüchen hervor.
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Unter dem Hinweis auf beigefügte Zeichnung folgt nachstehend eine
nähere Beschreibung einer als Beispiel gewählten Ausführungsform des Mischers gemäss
der Erfindung. Auf der Zeichnung veranschaulicht Figt 1 eine zum grössten Teil geschnittene
Seitenansicht des Mischers in einer ersten Phase der Bereitung und Fig. 2 den gleichen
Mischer in einer zweiten Phase der Bereitung.
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Auf der Zeichnung bezeichnet 1 einen ersten Raum, 2 einen zweiten
Raum und 3 einen dritten Raum. In dem ersten Raum wird eine Rohmasse 4, bestehend
aus dem Grundmaterial, dem Bindemittel und Wasser homogenisiert. Zu diesem Zweck
ist in dem Raum 1 ein Umrührer in Form eines am unteren Ende einer Achse 5 angebrachten
Propellers 6 angeordnet. Die Propellerachse 5 kann an einen Motor oder eine Krafttransmission
angeschlossen sein, der oder die auf einem auf dem Raum 1 befindlichen, auf der
Zeichnung nicht näher gezeigten Deckel angeordnet ist. Aus nachstehenden Gründen
ist die Propellerachse 5 in ihrer Längsausstreckung beweglich, wodurch der Propeller
6 auch während der laufenden Rotation gehoben und gesenkt werden kann.
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Der Raum 1 ist von dem Raum 3 mittels einer Trennscheibe 7 getrennt.
Die Trennscheibe 7 kann vorteilhaft aus einem Tellerventil bestehen, das oben auf
einer hebe- und senkbaren Achse 8 angeordnet ist. Die Trennscheibe 7 ist an ihren
peripheren Teilen mittels einer Dichtung 9 gegen die Innonwände des Raumes 3 abgedichtet,
sowie auch die Achse 8 vorteilhaft gegen
die Innenwände einer Durchführung
10 am Boden der Kammer 3 6ibgeaichtet sein kann.
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Der Raum 2 ist ein Vorratsbehälter zur Verwahrung von Porosierungsmittel
11. Der Behälter 2 kann, wie auf der Zeichnung gezeigt, oben offen oder vielleicht
vorteilhafter mittels eines beliebigen Deckels geschlossen sein. Der Behälter kommuniziert
mit dem dritten Raum 3 über eine Leitung 12, die in den Raum 3 bei einer Mündung
13 mündet. Die Leitung 12 ist mittels eines Ventiles 14 absperrbar, das an beliebiger
Stelle angeordnet sein kann, geeigneterweise in der Nähe der Mündung 13. Nach einer
speziellen, auf der Zeichnung nicht gezeigten Ausführung kann der Behälter 2 mit
einer Druckmittelquelle verbunden sein, um das Porosierungsmittel 11 schnell über
die Leitung 12 in den Raum 3 herauszudrücken.
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In der Nähe seines Bodens ist der dritte Raum 3 an eine Intensivmischvorrichtung
angeschlossen, die generell mit 15 bezeichnet ist. Die Intensivmischvorrichtung
15 kann aus einer an und für sich bereits bekannten Vorrichtung für Mischzwecke
bestehen, die z.B. eine Achse 16 enthält, auf welcher eine Anzahl einmal links-
und einmal rechtsgedrehter, schneckenförmiger Bleche 17 angeordnet ist. Wenn die
Achse 16 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird, wird die durch die Röhre 18
passierende Masse ausserordentlich intensiv gemischt.
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Gemass einem speziellen Kennzeichen der Erfindung kann der dritte
Raum 3 vorteilhaft erheblich geringer sein als der erste Raum 1. Die Volumenproportionen
zwischen dem ersten Raum 1 und dem dritten Raum 3 können in der Praxis z.B. 100
: 1 oder grösser sein. Der auf der Zeichnung gezeigte, verhältnismässig grosse dritte
Raum 3 ist also in der Praxis erheblich kleiner.
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Der beschriebene Mischer arbeitet folgendermassen: In eines Anfangsstadium
der Bereitung ist das Tellerventil 7 in seine oberste Endlage hochgeführt, wodurch
der Raum-l von dem Raum 3 abgetren*i; sstç In dem Behälter 2 wird das Porosierungsmittel
verwahrt,
das auf bekannte Weise aus in Wasser suspendiertem Aluminiumpulver bestehen kann.
In dem Raum 1 wird die Rohmasse 4 mit dem Propeller 6 homogenisiert, der sich in
diesem Abschnitt auf einer gewissen konstanten Höhe in Rotation befindet. Die Rohmasse
4 wird während einer Zeit von 1 - 2 Minuten, je nach Zusammensetzung, homogenisiert.
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Wenn die Rohmasse den vorausbestimmten Homogenisierungsgrad erreicht
hat, geschieht folgendes: Das Tellerventil 7 wird bis in seine untere Endlage, ruhend
gegen den Boden des Raumes 3, gesenkt. Das Ventil 14 der Leitung 12 wird geöffnet,
wodurch das Porosierungsmittel 11 kontinuierlich dem Raum 3 zugeführt wird. Gleichzeitig
damit wird die Rohmasse 4 nach und nach aus dem Raum 1 geleert, wobei der Propeller
6 dazu gebracht wird, sich in der gleichen Richtung wie die Rohmasse zu bewegen,
wodurch der Propeller die Rohmasse mitbringt und deren Entleerung beschleunigt.
In dem Raum 3 werden also endgültig sämtliche in der Gasbetonmasse enthaltenen Komponenten
gemischt und durch die Intensivmischvorrichtung 15 weiterbefördert. Hierbei werden
die Komponenten intensiv miteinander gemischt und beim Ablauf aus der Mischvorrichtung
15 erhält man eine Masse, die einen Gasbeton mit ausserordentlich gleichmässiger
und guter Porenstruktur ergibt.
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Es ist klar, dass die Erfindung nicht nur auf die vorstehend beschriebene
und auf der Zeichnung gezeigten Ausführungsform begrenzt ist. Demnach ist es möglich,
an den gezeigten dritten Raum 3 eine oder mehrere weitere andere Kammern ausser
der einen auf der Zeichnung gezeigten Kammer 2 anzuschliessen. Diese weiteren anderen
Kammern können hierbei auf die gleiche Weise wie die Kammer 2 mit der Kammer 3 über
abschliessbare Leitungen in Kommunikation stehen. In der oder den eventuellen weiteren
Kammern kann hochreaktiver Kalk oder dergleichen verwahrt werden, der wie das Porosierungsmittel
11 in die Rohmasse 4 erst in der Kammer 3 eingeführt wird und daraufhin mit den
übrigen Komponenten in dar Intensivmischvorrichtung 15 gemischt
wird.
Auch andere Modifikationen können im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche vorgenommen
werden.