DE3220880C2

DE3220880C2 - Verfahren zum Mischen von Beton-Trockengemisch und Wasser beim Beton-Trockenspritzen und Mischrohr zum Beton-Trockenspritzen

Info

Publication number: DE3220880C2
Application number: DE19823220880
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4300 Essen Freienstein; Hermann-Dieter Dr. 4000 Düsseldorf Koehne; Rainer Dr. 4330 Mülheim Koehne
Original assignee: Pressbau 4300 Essen De GmbH
Current assignee: Pressbau 4300 Essen De GmbH
Priority date: 1982-06-03
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE3220880A1

Abstract

Bei dem Verfahren zum Mischen von Trockengemisch und Wasser beim Trockenspritzen, insbesondere Beton-Trockenspritzverfahren, wird in einem Mischrohr, das axial von Trockengemisch beströmt wird, dieses Trockengemisch mit quer zur Axialrichtung aus Injektionskanälen strömenden Luft-Wasser-Gemisch versetzt und durchmischt. Die Vormischung von Luft und Wasser erfolgt vor dem Austritt des Luft-Wasser-Gemisches in den Innenraum des Mischrohrs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ! sowie ein Mischrohr zum Beton-Trockenspritzen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Ein bekanntes Mischverfahren dieser Gattung und ein entsprechendes Mischrohr sind in dem Buch »Spritzbeton, Spritzmörtel. Spritzputz« von Brux, Linder und Ruffert. Köln-Braunsfcld, 1981. Seiten 63. 66 und 67. beschrieben. Danach wird, um eine möglichst gute Durchmischung des mit hoher Geschwindigkeit durch diis Mischrohr strömenden Beton-Trockengemischcs zu erreichen, mit Hilfe eines Wasserrings ein Wassernebel erzeugt, durch den das TiOckengemisch hindurchfliegt und so angenäßt wird. Dem Zugabewasser kann dabei, wie zum Beispiel aus den Seiten 19 und 28 dieses Buches hervorgeht, ein flüssiger Zusatz zugegeben werden.

Die Wasserziigiibc beim Trockenspritzverfahren muß durch den Düsenführer in Anpassung an den For dersirom in solchen Grenzen gehalten werden, daß Verdichtung und Haftung des Betons bei möglichst geringem Rückprall möglichst gut erreicht werden. Dies muß für jeden einzelnen Teilbereich des auf die Auftragsfläche sich bewegenden Spritzgutes und auch zeitunabhängig erreicht werden. Anders ausgedrückt, es wird eine homogene und zeitlich unabhängige Durehfeuchtung des Trockengemisches gefordert. Bekanntlich darf weder zu viel Wasser zugegeben werden, weil eine bestimmte Betonkonsistenz und ein bestimmter Wasserzementfaktor eingehalten werden müssen, uil ein ausreichendes Haften und die geforderte Qualität des

ίο Spritzbetons zu erreichen, noch darf zu wenig Wasser zugegeben werden, weil dann ein Teil des Materials trocken bleibt und abfällt.

Hiervon ausgehend iiegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des An-Spruchs I aufgeführten Gattung anzugeben, das zu einer Erhöhung der Haftfähigkeit und der Qualität des aufgespritzten Betons führt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß zunächst durch die zugegebene Druckluft das Wasser und die Kunstharzemulsion intensiv miteinander gemischt werden und anschließend eine gleichmäßige Durchmischung des Trokkengemisches mit dem flüssigen Wasser-Emulsions-Gcmisch erfolgt, und zwar unabhängig von den jeweiligen Zugabemengen. Es gelingt damit im Trcckenspritzverfahren nicht nur das Wasser, sondern auch eine Kunstharzemulsion gleichmäßig im Spritzbeton zu verteilen, was eine erhebliche Steigerung der Haftfähigkeit und Qualität des aufgespritzten Betons bewirkt.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Mischrohr der im Oberbegriff des Anspruchs 3 angegebenen Gattung zu schaffen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt

J5 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale. In der als Mischraum dienenden Ringkammer kommt es zu einer intensiven, vorgezogenen Mischung von Wasser upH Druckluft und der dem Wasser zugesetzten Kunstharzemulsion.

In der Zeichnung sind zwei Mischrohre dargestellt, mit denen sich das Verfahren nach der Erfindung durchführen läßt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein Mischrohr wie es in den Ansprüchen 3 und 4 gekennzeichnet ist. und Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein weiteres Mischrohr.

Die beiden in der Zeichnung dargestellten Mischrohre für Beton-Trockenspritzen bestehen im wesentlichen aus einem rohrartigen Teil, im folgenden Hauptstück 20 genannt, das einen Endbereich 22 für den Anschluß einer Förderleitung 24 und einen diesem bezüglich der Achse 26 des Mischrohres gegenüberliegenden Endbereich, der das Austrittsendc 28 bildet, hat. Die Anordnung ist gemäß Fig. 1 so getroffen, daß sich der lichte Querschnitt für in der Förderleitung 24 im Dünnstrom gefördertes Trockengemisch 30 praktisch nicht ändert: lediglich im Bereich des Austrittsendes 28 konvergiert das Hauptstück 20 geringfügig. Eine Düsenwirkung wird insgesamt somit nicht angestrebt.

b0 In das Haupistück 20 ist ein Verteilerring 32 dicht eingeschraubt, er hat nach F i g. 1 zwei Sätze von Injektionskanälen 34, die beide V-förmig zueinander stehen und in einem Winkel von +60" bzw. -60° zur Achse 26 verlaufen. Insgesamt hat jeder Satz jeweils zwanzig In-

b^r) jektionskanäie 34. die im Innenraum 36 des Mischrohrs enden.

Das andere Ende der Injektionskanäle 34 befindet sich beim Mischrohr nach Fig. 1 in einer Ringkammer

38, die als Mischraum dient. Sie ist über eine Vielzahl von Wasserkanälen 40 mit einem Ringraum 42 für Wasser und ebenfalls über eine Vielzahl von auf dem Umfang verteilten Luftkanälen 44 mit einem Ringraum 46 für Luft verbunden. Diese beiden Ringräume 42,46 dienen als Versorgungsleitung und Speicher für Wasser bzw. Luft, sie ermöglichen es. Wasser bzw. Luft über jeweils eine einzige äußere Zuleitung zuzuführen. Damit dienen sie eier Verteilung des Wassers bzw. der Luft.

Der Ringraum 42 für Wasser ist über eine Bohrung 48 mit einem Wasseranschluß 50 verbunden, ein regelbares Ventil 52 ist zwischengeschaltet Der Ringraum 46 für Luft ist über eine Bohrung 54 und ein regelbares Ventil 56 an eine Luftzuleitung 58 angeschlossen.

Beim praktischen Betrieb strömt das unter einem Druck von beispielsweise 600 hPa im Ringraum 42 für Wasser siehende Wasser durch die vielen Wasserkanäle 40 in die Ringkammer 38, wo es mit einer Vielzahl von Druckluftstrahlen zusammentrifft. Diese kommen über eine Vielzahl von Luftkanälen 44 aus dem Ringraum 46 für Luft, der unter einem Druck von etwas mehr als 600 hPa steht. Die Wasserstrahlen treten etwa quer zur Richtung der Injektionskanäle 34 ein, wodurch eine zusätzliche Verwirbelung erreicht wird. Dagegen, strömen die Druckluftstrahlen etwa in der Austrittsrichtung der Injektionskanäle 34 in die Ringkammer38.

Gegebenenfalls kann in der Ringkammer 38 und in Austrittsrichtung der Wasserkanäle 40 ein Strahlspalter, eine scharfe Kante oder ein Sieb vorgesehen sein, um das Zerstäuben des Wassers mechanisch zu unterstützcn. Die Form der Ringkammer 38 wird so gewählt, daß in ihr eine optimale Durchmischung von Wasser und Luft erreicht wird. Der Durchmesser der Injektionskanäle 34 ist größer als beim bekannten Mischrohr, weil zusätzlich Luft durchgelassen werden muß. Stattdessen kann jedoch auch die Anzahl der injekiionskanäie 34 gegenüber dem bekannten Mischrohr stark vergrößert werden. Die Ringräume 42 und 46 werden durch eine Überwurfmuffe 60 nach außen begrenzt, diese wird auf das Hauptstück 20 aufgeschraubt.

Im Gegensatz zum Mischrohr nach Fig. 1 findet der Mischvorgang bei dem Mischrohr nach Fig. 2 nicht in einem speziellen Mischraum (Mischkammer 38), sondern in Injektionskanälen 64 statt, die einen Ringraum 66 für Wasser mit dem Innenraum ?6 verbinden. Die Injektion.skanäle 64 sind in einem Verteilerring 32 ausgebildet und stehen etwa 60° zur Achse 26 in Förderrichtung. Zur Ausbildung von Luftkanälen ist in diesen Verteilerring 32 vom AuFtrittsende 28 her eine Nut 62 eingearbeitet, die alle Injektionskanäle 64 schneidet. Sie kommuniziert mit Luftkan?len 68, die ebenso wie die Wasserkanäle 40 beim Mischrohr nach Fig. I ausgebildet sind und in einem Ringraum 70 für Luft münden. Beim Mischrohr nach Fig. 2 findet die Vormischung zwischen Luft und Wasser dort statt, wo die Nut 62 die einzelnen Injektionskanäle 64 schneidet.

In praktischen Versuchen haben sich Mischrohre ohne Einschnürungen, also ohne Düseneffekt, besonders bewährt. Eine Verwendung der Vormischung von Luft und Wasser für mit Einschnürungen versehene Mischrohre soll jedoch ausdrücklich nicht ausgeschlossen werden. Insbesondere zeigen auch Auslauftrichter, wie zum Beispiel ein Diffusor einer Lavaldüse, Verbesserungen der Sirahlchiirakteristika, zum Beispiel bei Sondermischungen, wie sie irr. Bergbau Anwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Mischen von Beton-Trockengemisch und Wasser beim Beton-Trockenspritzen in einem Mischrohr, bei dem das das Mischrohr axial durchströmende Beton-Trockengemisch mit quer zur Axialrichtung aus einer Vielzahl von Injektionskanälen strömendem Wasser durchsetzt und vermischt wird, bevor es aus dem Mischrohr austritt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser zunächst eine Kunstharzemulsion zugesetzt wird, wobei das Mengenverhältnis von Wasser und Kunstharzemulsion veränderbar ist. und anschließend dieser Mischung aus Kunstharzemulsion und Wasser vor dem Austritt aus den Injektionskanälen Druckluft zugemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe von Druckluft sowie der Mischung aas Kunstharzemulsion und Wasser unabhängig voneinander einstellbar ist.

3. Mischrohr zum Beton-Trockenspritzen. dessen einer Endbereich einen Anschluß für eine Förderleitung von im Dünnstrom geförderten Trockengemisch, dessen anderer, dem ersten axial gegenüberliegender Endbereich das Austrittsende bildet und das einen Wasseranschluß sowie eine Ringkammer aufweist, die über eine Mehrzahl von Injektionskanälen mit dem Innenraum des Mischrohrs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der als Mischraum dienenden Ringkammer (38) ein mit dem Wasseranschluß (50) verbundener Ringraum (42) für Wasser und ein mit einem Luftanschluß (58) verbundener Ringraum (46) für Luft jrgeordnet sind, die durch Wasserkanäle (40) bzw. Luftkanäle (44) mit der Ringkammer (38) in Verbindung stehen.

4. Mischrohr nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringkammer (38) und in Austrittsrichtung der Wasserkanäle (40) eine das Zerstäuben des Wassers mechanisch unterstützende Einrichtung in Form eines Strahlspalters, einer scharfen Kante oder eines Siebes vorgesehen ist.