DE2329655C2

DE2329655C2 - Process for the production of foam concrete

Info

Publication number: DE2329655C2
Application number: DE19732329655
Authority: DE
Inventors: Johannes Adrianus Etten-Leur Willemse
Original assignee: Van Eck Iso Composiet Bv Rijswijk Nl; Van Eck Iso Composiet Rijswijk BV
Current assignee: International Isobouw Sales Office Nv Willemsta
Priority date: 1973-06-09
Filing date: 1973-06-09
Publication date: 1983-04-07
Also published as: DE2329655A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffbeton, bei dem in einem ersten Mischabschnitt expandierte Schaumstoffkügelchen mit einem Haftvermittler und Zement umhüllt werden und in einem zweiten Mischabschnitt diesem Gemisch die Restmengen an Zement und Wasser zugefügt werden.The invention relates to a method for producing foam concrete, in which in a first Mixing section expanded foam beads are coated with an adhesion promoter and cement and the remaining amounts of cement and water are added to this mixture in a second mixing section.

In der Zeitschrift »BETONSTEIN-ZEITUNG, Heft 2, 1968, S. 84/85« ist angegeben, daß es zur Erzielung optimaler Festigkeitswerte von Schaumstoffbeton wünschenswert sei, die zur Verfügung stehenden Bindemittel auf die Schaumstoffteilchen aufzubringen, diese also zu ummanteln. Die Bindemittel sollten sich nicht in den Zwischenräumen anhäufen, da sie dort zur Erhöhung der Festigkeit keinen Beitrag leisten. Wenn die Schaumstoffkügelchen auf diese Weise mit einer gleichmäßig dicken Bimiemittelschicht umhüllt und im gleichen Herstellungsgang mit dem Restanteil von Zement, Feinsand und Wasser gebunden werden, soll ein Gefüge mit kugelförmigen Aussparungen von einer nach allen Richtungen hin zusammenhängenden Blasenstruktur entstehen. Weiterhin ist angegeben, daß das Mischen der vorgeschäumten Partikel mit Zement und Wasser wegen des unterschiedlichen Schüttgewichts der einzelnen Stoffe nicht einfach sei.In the magazine "BETONSTEIN-ZEITUNG, Heft 2, 1968, S. 84/85" it is stated that it is used to achieve optimal strength values of foam concrete is desirable, the available binders to apply to the foam particles, i.e. to encase them. The binders should not be in the Pile up the gaps, as they do not contribute to increasing the strength there. If the Foam beads are wrapped in this way with an evenly thick middle layer and im the same production process with the remainder of cement, fine sand and water should be bound a structure with spherical recesses of a bubble structure connected in all directions develop. It is also stated that the mixing of the pre-expanded particles with cement and Water is not easy because of the different bulk weights of the individual substances.

Um eine homogene Mischung zu erhalten, habe es sich als zweckmäßig erwiesen, die Schaumstoffpartikel mit einer klebrigen Substanz, einem sogenannten Haftvermittler, zu überziehen. Auf diese Weise wird bei dem weiteren Mischvorgang gewährleistet, daß das hydraulische Bindemittel auch tatsächlich auf der Partikeloberfläche haften bleibt und sich nicht in den Hohlräumen zwischen den Partikeln ansammelt Weiter ist angegeben, daß als Haftvermittler nur Kunststoffdispersionen und Kunstharz-Kleber in Betracht kommen.In order to obtain a homogeneous mixture, it has proven to be expedient to add the foam particles to be coated with a sticky substance, a so-called adhesion promoter. This way, at the further mixing process ensures that the hydraulic binder is actually on the Particle surface remains attached and does not accumulate in the voids between the particles it is stated that only plastic dispersions and synthetic resin adhesives can be used as adhesion promoters.

Es wird weiter darauf hingewiesen, daß es in vielen Fällen empfehlenswert sei, bereits mit einer Zementhaut umhüllte Partikel als Zuschlag zu Betonmischungen auf der Baustelle zu verarbeiten. Als bevorzugte Mischungszusammensetzung und Verarbeitung wird vorgeschlagen, die Schaumstoffpartikel mit dem Haftvermittler zu benetzen, welcher bereits in einem Teil des Anmachwassers eingemischt worden ist Wenn die Partikeioberfläche nach kurzem Mischen klebrig ist, soll die Zugabe von Zementleim erfolgen, welcher die Schaumstoffteilchen mit einer feinen Bindemittelhaut überzieht, woraufhin die Restmenge von Zement, Feinzuschlägen und Wasser zugegeben wird. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Zufuhr von Zement unter gleichzeitiger Beigabe von Wasser erfolgt, so daß eine gleichmäßige Umhüllung der Kügelchen mit Zement nicht gewährleistet ist, insbesondere lassen sich die Kügelchen beim ivlischen nicht jederzeit voneinander lösen. Weiterhin wird nur eine ganz bestimmte Kategorie von Haftvermittlern als brauchbar angesehen, so daß die Durchführung des Verfahrens begrenzt ist.It is also pointed out that in many cases it is advisable to already have a cement skin to process coated particles as an additive to concrete mixes on the construction site. As a preferred blend composition and processing is suggested to apply the foam particles to the adhesion promoter to wet which has already been mixed into part of the mixing water If the If the particle surface is sticky after mixing briefly, cement paste should be added to make the Foam particles covered with a fine binder skin, whereupon the remaining amount of cement, Fine aggregates and water is added. This known method has the disadvantage that the supply of cement is carried out with the simultaneous addition of water, so that a uniform coating of the Bead with cement is not guaranteed, in particular the beads cannot be mixed with cement separate from each other at any time. Furthermore, only a very specific category of adhesion promoters is considered considered useful, so that the implementation of the method is limited.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffbeton der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ein Schaumstoffbeton erzielt wird, in dem die Schaumstoffkügelchen nicht ausschwimmen und ein Volumenverhältnis der Schaumstoffkügelchen zum Zement sich 4 :1 verhalten kann.Proceeding from this prior art, the invention is based on the object, avoiding them A method for the production of foam concrete of the type mentioned above to the aforementioned disadvantages create, in which a foam concrete is obtained in which the foam spheres do not float and a volume ratio of the foam beads to the cement can be 4: 1.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im ersten Mischabschnitt der Haftvermittler aus Bitumen besteht und nach dem Umhüllen der Schaumstoffkügelchen mit dem Bitumen ein Teil der zuzufügenden Zementmenge der Mischung in trockener Pulverform zugeführt und solange weitergemischt wird, bis die Mischung aus losen, umhüllten Schaumstoffkügelchen besteht, daran schließt sich der zweite Mischabschnitt an. Auf diese Weise wird eine sehr gleichmäßige Umhüllung der einzelnen Kügelchen mit Zement erreicht, so daß sich diese beim Mischen jederzeit wieder voneinander lösen können, obwohl sie anfänglich durch den bituminösen Haftvermittler aneinander haften.
Außerdem haben die aus einem solchen Schaumstoffbeton hergestellten Gegenstände, wie z. B. Dachplatten, die Eigenschaft, daß sie das Wasser durchströmen und abfließen lassen und dieses nicht aufsaugen oder festhalten. Diese Gegenstände können daher, wenn sie naß geworden sind, vergleichsweise schnell wieder trocknen.According to the invention, this is achieved in that the adhesion promoter consists of bitumen in the first mixing section and, after the foam beads have been coated with the bitumen, part of the amount of cement to be added is added to the mixture in dry powder form and mixed further until the mixture consists of loose, coated foam beads, this is followed by the second mixing section. In this way, a very even coating of the individual spheres with cement is achieved, so that these can be detached from one another at any time during mixing, although they initially adhere to one another due to the bituminous adhesion promoter.
In addition, the objects made from such a foam concrete, such. B. Roof panels, the property that they allow the water to flow through and drain and not suck it up or hold it. These objects can therefore dry again comparatively quickly when they have become wet.

Vorteilhaft können die beiden Mischabschnitte in einem kontinuierlich verlaufenden Arbeitsgang ausgeführt werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform desThe two mixing sections can advantageously be carried out in one continuous operation.
A particularly preferred embodiment of the

*>5 Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß als Grundstoff für die Schaumkügelchen Polystyren verwendet wird, daß die Kügelchen einen Durchmesser von ca. 3 bis 5 mm aufweisen, und daß auf 100 kg*> 5 procedure is characterized in that as The basic material used for the foam beads is polystyrene, so that the beads have a diameter of about 3 to 5 mm, and that to 100 kg

Schaumkügelchen 28 bis 30 kg Bitumen, zuerst 600 bis 650 kg trockener Zement, darauf 1200 bis 1250 kg trockener Zement und während oder nach der zweiten Zementzufuhr die erforderliche Menge von Wasser zugeführt wird.Foam beads 28 to 30 kg bitumen, first 600 to 650 kg dry cement, then 1200 to 1250 kg dry cement and, during or after the second addition of cement, the required amount of water is fed.

Weiterhin können vorzugsweise die Wasserzufuhr und die Dauer des zweiten Mischvorgüiiges so gewählt werden, daß die Mischung in der Form einer schüttfähigen Masse vorliegtFurthermore, the water supply and the duration of the second mixing process can preferably be selected in this way be that the mixture is in the form of a pourable mass

Das Verfahren nach der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Schema einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens dargestellt istThe method according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a scheme of a Apparatus for carrying out the method is shown

Die in bekannter Weise hergestellten expandierten Schaumstoffkügelchen werden in einen Behälter 1 eingeführt. Die Kügelchen können z. B. aus Polystyren bestehen, einen Durchmesser von 3 bis 5 mm und ein spezifisches Gewicht von 12 bis 15 kg pro m³ haben. Der unlere sich verjüngende Teil 2 des Behälters ist mit einer schmalen rechtwinkligen Ausgangsöffnun^ versehen, unter welcher sich ein Gehäuse 3 einer Förderschnecke unmittelbar anschließt. Die Förderschnecke 3 ist durch einen Elektromotor angetrieben. Der Elektromotor selbst oder ein Getriebe gestatten die allmähliche Veränderung der Drehzahl der Förderschnecke 3 in einem mit dem Stillstand beginnenden Bereich, wobei die eingestellte Drehzahl mit großer Genauigkeit eingehalten werden kann. Die Förderschnecke 3 mündet in einer Saugleitung 4 eines Gebläses 5, das ein Schaufelrad mit abgerundeten Vorderkanten der Schaufeln hat, so daß die Kügelchen durch das Gebläse S ohne Beschädigung gefördert werden können. Das Gebläse 5 bläst die Kügelchen durch die Leitung 6 in einen Behälter 7, welcher mit einem geeigneten Luftaustritt versehen ist. So kann z. B. der Behälter 7 oben durch ein Sieb mit feinen Maschen abgedeckt sein, so daß die vom Gebläse 5 geförderte Luft leicht entweichen kann.The expanded foam beads produced in a known manner are introduced into a container 1. The beads can e.g. B. consist of polystyrene, have a diameter of 3 to 5 mm and a specific weight of 12 to 15 kg per m ³ . The lower, tapering part 2 of the container is provided with a narrow, right-angled exit opening, under which a housing 3 of a screw conveyor is directly connected. The screw conveyor 3 is driven by an electric motor. The electric motor itself or a gear allow the speed of the screw conveyor 3 to be gradually changed in a range that begins with the standstill, and the set speed can be maintained with great accuracy. The screw conveyor 3 opens into a suction line 4 of a fan 5, which has a paddle wheel with rounded front edges of the paddles, so that the spheres can be conveyed by the fan S without damage. The blower 5 blows the beads through the line 6 into a container 7 which is provided with a suitable air outlet. So z. B. the container 7 can be covered at the top by a sieve with fine mesh, so that the air conveyed by the fan 5 can easily escape.

Aus dem Behälter 7 fallen die Kügelchen in eine erste Mischvorrichtung 8, welche vorzugsweise aus einem ίο Trog mit zwei horizontalen Wellen 9 bestehen kann, die parallel zueinander verlaufen und jede mit radial vorstehenden Stiften 10 versehen ist, die schraubenlinienförmig um die Welle 9 angeordnet sind. Die Mischvorrichtung 8 ist z. B. 4 m lang, wobei der gegenseitige Abstand der Stifte 10 zehn cm betragen kann. Die Stifte 10 der beiden Wellen 9 überlappen sich gegenseitig, so daß sie sich in einem Bereich zwischen den beiden Wellevi 9 nebeneinander bewegen, während sich die Wellen 9 im Gegensinn drehen. Die Drehrichtung ist so gewählt, daß sich die Stifte 10 im Rereich zwischen den Wellen 9 nach unten bewegen. Die äußeren Enden der Stifte 10 bewegen sich entlang eines großen Teiles ihrer Bahn entlang der Wand des Troges der Mischvorrichtung. Die Stifte 10 erstrecken sich entlang ungefähr dreier Schraubenliniengänge um die Welle 9 herum. Derartige Mischvorrichtungen 8 sind im Prinzip bekannt. Die Wellen 9 haben eine Drehzahl von ungefähr 200 Umdrehungen pro Minute. In einer Entfernung von ungefähr 90 cm von der Ausgangsöff- ^bQ nung des Behälters 7 befindet sich eine Zuführvorrichtung 11 für warmes Bitumen mit einer Temperatur von z.B. 40°C. Durch die Zuführvorrichtung 11 wird der Mischvorrichtung 8 eine genau dosierte und an die durch die Förderschnecke 3 gelieferte Menge von Kuns'.stoffkügelchen angepaßte Menge von Bitumen zugeführt. Die Mischung erfolgt nur entlang eines Teiles des Weges in der Mischvorrichtung 8, worauf durch ein Zellenrad 12 aus einem Zementbehälter 13 ein Drittel der gesamt benötigten Zementmenge in die Mischvorrichtung 8 eingeführt wird. Kurz vor der Zufuhr von Zement haften die Kunststoffkügelchen durch das Bitumen mit einer Temperatur von ungefähr 40° C stark aneinander. Nach der Zufuhr von Zement und der Mischung mit den Kügelchen wird rasch eine aus losen Kügelchen bestehende trockene schüttfähige Masse erhalten. Die Kügelchen bleiben 2 bis 6 Minuten in der Mischvorrichtung 8, wobei sich innerhalb ungefähr der ersten drei Meter der Mischvorrichtung 8 nur Kügelchen und Bitumen befinden und Zement ungefähr im letzten Meter.The spheres fall from the container 7 into a first mixing device 8, which can preferably consist of a trough with two horizontal shafts 9 which run parallel to one another and each is provided with radially protruding pins 10 which are arranged helically around the shaft 9. The mixing device 8 is z. B. 4 m long, the mutual distance between the pins 10 can be ten cm. The pins 10 of the two shafts 9 overlap one another so that they move next to one another in an area between the two shafts 9, while the shafts 9 rotate in the opposite direction. The direction of rotation is chosen so that the pins 10 move in the area between the shafts 9 downwards. The outer ends of the pins 10 move along much of their path along the wall of the trough of the mixer. The pins 10 extend around the shaft 9 along approximately three helical lines. Mixing devices 8 of this type are known in principle. The shafts 9 have a speed of approximately 200 revolutions per minute. At a distance of approximately 90 cm from the outlet ^{opening of} the container 7 there is a feed device 11 for warm bitumen at a temperature of 40 ° C., for example. By means of the feeding device 11, the mixing device 8 is fed an exactly dosed amount of bitumen which is adapted to the amount of plastic pellets delivered by the screw conveyor 3. The mixing takes place only along part of the path in the mixing device 8, whereupon a third of the total amount of cement required is introduced into the mixing device 8 from a cement container 13 by a cellular wheel 12. Shortly before the cement is fed in, the plastic spheres adhere strongly to one another through the bitumen with a temperature of around 40 ° C. After the supply of cement and the mixture with the spheres, a dry pourable mass consisting of loose spheres is quickly obtained. The pellets remain in the mixer 8 for 2 to 6 minutes, with only pellets and bitumen within approximately the first three meters of the mixer 8 and cement for approximately the last meter.

Die Stifte 10 der Wellen 9 fördern selbst nicht oder nur wenig in der axialen Richtung der Mischvorrichtung 8. Der Transport in dieser Richtung erfolgt daher hauptsächlich durch Verdrängung durch das frisch zugeführte Material. Das Bitumen wird so dickflüssig zugeführt, daß es etwas zur Zuführstelle der Kügelchen zurückströmen kann. Die Wahl der Stelle für die Zufuhr des Bitumens ist daher nicht sehr kritisch. Die Gefahr einer Bewegung von Zement stromaufwärts, wobei dieser noch nicht gut mit Bitumen umhüllte Kügelchen erreichen könnte, wird dadurch verhindert, daß durch ein Zusammenkleben von Kügelchen und Bitumen größere Klumpen direkt stromaufwärts von der Zementzufuhr entstehen.The pins 10 of the shafts 9 do not promote themselves or only slightly in the axial direction of the mixing device 8. The transport in this direction therefore takes place mainly through displacement by the fresh supplied material. The bitumen is fed so thickly that there is something at the point where the beads are fed can flow back. The choice of the place for the supply of the bitumen is therefore not very critical. The danger a movement of cement upstream, these beads not yet well coated with bitumen Could achieve is prevented by the sticking together of beads and bitumen larger lumps arise just upstream of the cement feed.

Die restlichen zwei Drittel von Zement werden durch ein weiteres Zellenrad 14 dem Anfangsbereich eines Förderbandes 15 zugeführt. Die Zellenräder 12 und 14 können beide gleich sein, wobei das Zellenrad 14 eine doppelte Drehzahl hat wie das Zellenrad 12 und dadurch die doppelte Menge von Zement zuführt. Das Förderband 15 bewegt die Kügelchen mit dem Zement zu einer zweiten Mischvorrichtung 16, die gleich ausgebildet ist wie die Mischvorrichtung 8. Die Mischvorrichtung 16, deren Wellen eine gleiche Drehzahl haben, wie die der Mischvorrichtung 8, kann kürzer sein, z. B. 3 m lang, wobei ihre Wellen 2V₂ Schraubenliniengänge der Stifte haben. Kurz nach der Zufuhr vom Förderband 15 wird an einer Stelle 17 Wasser zugeführt, vorzugsweise verteilt auf eine Mehrzal von Punkten entlang der Vorrichtung 16, z. B. entlang einer Länge von 1 m. Die zugeführte Menge beträgt vorzugsweise 650 bis 800 kg auf 100 kg Schaumkügelchen und wird auf jeden Fall so gewählt, daß ein nicht zu nasses und nicht zu trockenes Endprodukt erhalten wird.The remaining two thirds of cement are fed to the start area of a conveyor belt 15 by a further cellular wheel 14. The cellular wheels 12 and 14 can both be the same, the cellular wheel 14 having twice the speed as the cellular wheel 12 and thereby supplying twice the amount of cement. The conveyor belt 15 moves the pellets with the cement to a second mixing device 16, which is of the same design as the mixing device 8. The mixing device 16, the shafts of which have the same speed as those of the mixing device 8, can be shorter, e.g. B. 3 m long, with their shafts 2V have ₂ helical threads of the pins. Shortly after the supply from the conveyor belt 15, water is supplied at a point 17, preferably distributed over a plurality of points along the device 16, e.g. B. along a length of 1 m. The amount added is preferably 650 to 800 kg per 100 kg of foam beads and is in any case chosen so that an end product that is not too wet and not too dry is obtained.

Das Endprodukt verläßt die Mischvorrichtung 16 durch einen Ausgang 18, worauf es in der üblichen Weise zu Formteilen wie z. B. Dachplatten gepreßt werden kann.The end product leaves the mixing device 16 through an outlet 18, whereupon it in the usual Way to molded parts such. B. roof panels can be pressed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for producing foam concrete, in which in a first mixing section Expanded plastic beads are coated with an adhesion promoter and cement and in one second mixing section the remaining amounts of cement and water are added to this mixture, characterized in that the adhesion promoter made of bitumen in the first mixing section and after the foam beads have been enveloped with the bitumen, a part of the to be added Amount of cement added to the mixture in dry powder form and mixed further until the mixture consists of loose, coated foam beads, followed by the second Mixing section.

2. The method according to claim 1, characterized in that both mixing sections in one continuous operation can be carried out.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as a base material for the foam beads Polystyrene is used so that the beads have a diameter of about 3 to 5 mm have, and that for 100 kg of foam beads 28 to 30 kg of bitumen, first 600 to 650 kg drier Cement, then 1200 to 1250 kg of dry cement and during or after the second addition of cement the required amount of water can be supplied.

4. The method according to claim 1 or one of the preceding, characterized in that the Water supply and the duration of the second mixing section can be chosen so that the mixture in is in the form of a pourable mass.

5. The method according to claim 4, characterized in that the water in an amount of 650 to 800 kg per 100 kg of foam beads is fed.