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ANLAGE 1
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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter künstlicher
Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschaft über Verdichtung von Schlämmen aus
bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat- haltigen Fein- und Feinststoffen
Vorschläge für Mischungen des Gemenges aus Feinstoffen 1. Quarzsande 2 Reindichte
2.62 - 2.65 g/cm Mischungsaufbau Feinstoffe 0.0 - 0.5 mm 60 Gew.-% 0.5 - 1.0 mm
30 1.0 mm 10 " Gewicht 100 % 1920 kg/ 2 Wasser (abs.Menge) 162 n Kalksteinmehl 80
n Zement PZ 350 240 n Mörtel 2402 kg/m3 oder 2. Feinsand 2 Reindichte 2.55 - 2.57
g/cm2 Aufbaustoffe 0.0 - 0.5 mm 70 Gew.-% 0.5 - 1.0 mm 30 Gew.-% Gewicht 100 Gew.-%
1990 kg/m3 Wasser (abs.Menge) 136 n Zement PZ 350 200 kg/i? Mörtel 2526 kg/m3 Bei
einer Intensivaufbereitung des Gemenges können dieAnteile des Bindemittels um etwa
10 bis 25 Gew.-% reduziert werden.
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Bezeichnung: Verrahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter
kUnstlicher Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschart über Verdichtung von
Schlämmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat- haltigen Fein- und
Feinststoffen
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter
künstlicher Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschaft über Verdichtung von
Schlämmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat- haltigen Fein- und
Feinststoffen Die Aufgabe dieser Erfindung ist es kalk-, silikathaltige Fein- und
Feinststoffe mit Bindemittelkolloid zu durchsetzen und als Schlämme oder anzudickende
Suspension über Vorrichtungen der Rohrschleuderroste so zu verdichten, daß neben
einer ausreichenden Grünstandsfestigkeit für Austrag und Weiterverarbeitung, ein
hochfester korngestufter Zuschlag als künstliche Steinmasse mit einer dichten glatten
Oberfläche aufgebaut wird.
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Durch diese Erfindung wird es ermöglicht über ein rationelles Verfahren,
die wenig nutzbaren quarz- und kalkhaltigen Fein-und Feinststoffe, wie feiner Quarzsand
mit Kalkstaub vermengt, über die Vorrichtung der Erfindung, die Rohrschleüderroste,
mechansich einfach und in großen Mengen, zu korngestuftern Zuschlag für normgerechten
Beton, Tragschichten des Straßenbaues, zu Schotter des Oberbaues, umzuwandeln.
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Bekannt ist, daß grober Zuschlag aus Feinstoffen und Bindemittel,
unter Zusatz von Wasser durch Brikettieren, Kompaktieren auf Presswalzen und über
Abrollen auf dem Granulierteller, gefertigt werden kann.
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Die Nutzung der genannten Aggregate für die Herstellung von Briketts,
von Splitt aus Schülpen und des Granulates, setzt stets voraus, daß für die Fertigung
ein Gemenge nach einer bestimmten aber stets gen Sieblinie aufgebaut wird. Ein Gemenge,
welches den Bedingungen der Fertigung auf diesen Vorrichtungen genügen soll, muß
einen hohen Anteil an Feinststoffen enthalten Ein Gemenge mit hohem Feinststoffanteil
besitzt eine hohe KornoberflE-che und ist an große Bindemittelmengen zur Erzielung
der erforderlichen Festigkeitswerte gebunden. Die Verfahrenstechniken der Press-
und Granuliervorgänge sehen für die zu verarbeitenden Mischungen geringe Wassermengen
vor, die für den Prozeß der Hydratation der Bindemittel nicht ausreichen und sich
schädlich auswirken können.
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Wenn die Briketts und die Schülpen, Je nach Anteil vorhandener oder
zusätzlich eingebrachter Feinststoffe und des hohen Anteiles an Bindemitteln, als
Preßgut hoch verdichtet sind, so ist das Einzelkorn des Granulates, über Schichten
schalenmäßig aufgerollt, in der Struktur locker, porig.
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Briketts, sowie Splitt aus Schülpen, gepreßt aus Gemengen mit hohem
Feinstanteil und Bindemittel, haben bei ausreichender Nachbehandlung des Rohkornes,
hohe Korneigenfestigkeiten. Tellermäßig aufgewickel-
tes poriges
Einzelkorn des Granulates, hat stets geringere Korneigenfestigkeiten.
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Zu der Verarbeitung auf Preßwerkzeugen ist noch zusätzlich abzuführen
daß natürliche oder künstlich gefertigte Sande nur'dann werkzeuggerecht zu verarbeiten
sind, wenn die Ausgangsstoffe in ausreichendem Maße entsprechend mit Feinststoffen
und Bindemitteln angereichert vorliegen.
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Ungleichmäßig aufgebaute Gemenge führen zu teilverdichtetem Korn,
zu geringer Grünstandsfestigkeit des Rohgutes, zu einem Fertiggut mit unterschiedlicher
Porosität, ungleicher Dichte und damit auch ungleicher Korneigenfestigkeit.
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Soweit ausgeführt, erbringt ein Gemenge mit unstetiger Sieblinie,
mit hohem Anteil an Grobsand, bedingt brauchbares Gut, was unter Umständen zulaßbar
sein kann. Ausgangsrohstoff mit einem hohen Anteil an grobe Quarzsand, führt aber
unweigerlich zu einem hohen Verschleiß der Preßwerkzeuge und damit zu hohen Werkzeugkosten.
Die Fertigung wird unrationell und technisch und wirtschaftlich nicht mehr vertretbar.
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Von den vorgenannten Verb aren ist es außer--dem bekannt, daß die
Investitionskosten für die jeweilige Produktionsanlage zu der Produktmenge in ungünstiger
Relation stehen.
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Der Einsatz dieser Methoden konnte daher bei der einschlägigen Industrie
für die Herstellung künstlich gefertigter grober Zuschläge keinen Eingang finden.
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Die Aufgabe dieser Erfindung ist es daher über ein Verfahren und eine
Vorrichtung die Herstellung groben Zuschlages für die Bauwirtschaft aus natürlichen
und nach einer
Sieblinie ausgerichteten Gemengen, die sowohl Feinststoffe
als auch die groben Quarzsande einschließen, produktgünstig und in einer rationellen
Arbeitsweise, die Nachteile des technischen Standes beseitigend, zu gewährleisten.
Den Einsatz unterschiedlicher, vorzugsweise aber hydraulischer Bindemittel, mengenmäßig
im Produktionsgang zu optimieren.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung in der Ausführung
eines Rohrschleuderrostes vorgesehen. In dieser Schleudervorrichtung können alle
nicht quellenden volumbeständigen Stoffe, als Gemenge aus anorganischen Feinstoffen
unterschiedlicher Zusammensetzung, wie solche aus natürlichen Sandvorkommen, nach
Sieblinien zusammengesetzte natürliche und künstliche Stoffe, verarbeitet werden.
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Eine Eingrenzung der Fein- oder Grobanteile der Gemenge im Bereich
der Kornfraktionen der Sande und in der Kornform und deren Anteile, findet bei Anwendung
dieses Verfahrens und der zu diesem zugehörigen Vorrichtungen nicht statt.
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Der Wasseranteil der zur Verarbeitung anstehenden Gemenge kann so
gehalten werden, daß eine energie- und materialgerechte Verarbeitung der Gemenge
als Schlamm oder Schlempe, vorgesehen werden kann.
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Unabhängig vom mitgeführten Wasser der Schlämme, werden w/z-Werte
der Mischungen, die für die Festigkeitsentwicklung der einzelnen Steinmassen von
entscheidendem Einfluß sind, über die Vorgänge des Schleuderns und die mechanischen
Vorrichtungen der Anlage, eindeutig festgelegt.
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Die Gesamtauslegung der Anlage für die Herstellung künstlich gefertigter
Zuschläge ist so ausgerichtet, daß die Zuführung der Ausgangsstoffe zu den Mischern
und sonstigen Vorrichtungen der Aufbereitung und Nachbehandlung, der einschlägigen
Praxis entnommen und somit den marktgängigen Aggregaten entsprechen.
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Die Durchsetzung der Fein- und Feinststoffe mit hydraulischen Bindemitteln,
kolloidaler Zuordnung, führt zur Umwandlung der Gemenge zu Schlämmen und damit,
zur Beschickung der Anlage der Rohrschleuderroste über handelsübliche Pumpen und
entsprechende Rohrleitungen.
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Uber die Durchsetzung der Gemenge mit Bindemitteln und damit verbundenen
Aufbau eines schlammartigen Mischgutes, ergeben sich neben praktischen Vereinfachungen
der Verarbeitung des Mischgutes, zusätzlich energiesparende Misch- und Aufgabevorgänge
und eine weitgehende Minderung des Verschleißes der Förder- und Verarbeitungseinrichtungen.
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Die erfindungsmäßige Einsatz der Rohrschleuderrost-Vorri chtung ergibt
somit verfahrenstechnisch eine hohe Verdichtung des Feinst- und Feinstoffgemenges,
die zusätzliche Steigerung der kolloiden Zersetzung der Bindemittel, den gezielten
Ansatz des w/z-Wertes, sowie die Aufgliederung der Gemenge über Matritzen zu erforderlichen
Korngruppen mit dichter und weitgehend glatter Oberfläche.
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Die Rohrschleuderrost-Vorrichtung wird, je nach Aufbau des Gemenges
und der erforderlichen Ausstoßmenge, aus handels-
handelsüblichen,
spiralgeschweißten Rohren, unterschiedlicher Durchmesser, als Tandem (2-Rohr) Anlage
ausgelegt.
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Während der erfindungsgemäßen praktsichen Anwendung dieses Verfahrens
hat es sich ergeben, daß eine Tandem-Anlage über den zeitlichen Produktionstakt
bereits wirtschaftliche Vorteile erbringt. Zumal bei einer solchen Anlage die Abbremsenergie
des ersten Rohres als Antriebsenergie des zweiten Rohres, und das im ständigen Wechsel
des Fertigungsablaufes, laufend genutzt werden kann.
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Als weiterer wesentlicher Besatndteil der erfindungsmäßigen Anwendung
der Anlage ist der Aufbau der korngestuften Gemenge aus den Mischungen über die
zweckmäßig am Rohrinnenmantei angebrachten Matritzen aus Stahl-Hartholz oder Kunststoff.
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Es ist ferner freibleibend das Gemenge über die erfindungsgemäße Verfahrenstechnik
durch Verzicht auf die im Rohrinnenmantel angebrachten Matritzen zu verarbeiten.
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Die Dicke des verdichteten Gemenges und damit des korngestuften Gemenges,
wird jeweils durch die Höhe der Paßringe bestimmt, die an den Rohrenden angebracht
werden.
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Das Herauslösen des hochverdichteten Einzelkornes aus den Matritzen
der inneren Mantelfläche, erfolgt durch geringe, über Mikro-Prozessoren gesteuerte
Ultra-Schall-Einwirkung auf die Rohr-Mantelfläche, ausgehend von einem Rohrende,
bei gleichzeitiger auslaufender Rohrdrehung.
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Das nach dem Verfahren der Erfindung gefertigte Rohgut wird nach dem
Austrag aus dem Schleuderrohr über Förderbänder der Deponie zugeführt.
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Während des Transportes auf den Förderbändern kann zwecks Steigerung
der Festigkeit des Einzelkornes eine thermische Behandlung eingerichtet werden.
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Grobstückiges Material kann auf speziell für diese Zwecke eingerichteten
Walzenbrechvorrichtungen, wenn erforderlich, nachgebrochen werden. Brechkorn unter
4 mm, Siebrückstände und Abrieb sind dem Herstellprozeß zur Anreicherung des Gemenges
zuzuführen.
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Zur Optimierung der Wirtschaftlichkeit der Möglichkeiten, die sich
aus der erfindergemäßen Fertigung der Grobzuschläge ergeben, ist festzuhalten, daß
die produzierten Zuschläge auch gezielt an die Festigkeitsanforderungen des mit
diesen herzustellenden Beton angepaßt werden können. über eine gezielte Zugabe des
Bindemittels, in der jeweils erforderlichen Menge, können Festigkeiten des Zuschlages
auf das Festigkeitsniveau des Betons oder der aus diesen gefertigten Erzeugnisse
abgestimmt werden. Der Aufbau homogener Produktmassen, bei welchen künstlicher Zuschlag
und Beton restigkeitsgleich ausfallen,ergeben speziellen Anwendungsbereiche.
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Der verfahrenstechnische Inhalt der Erfindung wurde über einzelne
Versuche in Laboratorien und unter betrieblichen Bedingungen überprüft.Auf Grund
dieser Uberprüfungen und der damit verbundenen Messungen, können für Mischungen
aus Fein- und Feinststoffen, unterschiedliche Gemenge vorgeschlagen werden. Angaben
hierzu können der Anlage zu dieser Schrift entnommen werden.