DE4234745A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen eines Mörtels oder Betons durch Spritzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines Mörtels oder Betons durch Spritzen, bei dem ein schnell abbindendes Bin­ demittel, insbesondere ein "kurzer" Zement, mit Zuschlag ver­ mischt und durch pneumatische Förderung zu einer Spritzdüse transportiert wird, wo Wasser zugemischt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Die genannte Verfahrensweise ist vor allem bei der Betonsanierung gebräuchlich, wie in Tunneln, an Brücken usw.

Verglichen mit Gips und anderem Putzmörtel muß der Beton meist in einer etwas dickeren Schicht aufgetragen werden, die aus diesem Grunde wie auch wegen des schweren Zuschlages zum Absinken neigt. Dem Absinken wirkt man mit einem möglichst schnell abbindenden Zement und mit Zusatz entgegen, der die Viskosität des noch nicht abgebundenen Betons erhöht. Der übliche Zusatz von Wasserglas zur Viskositätserhöhung kann jedoch spätere Betonschäden hervorrufen. Um ihn zu vermeiden, werden in jüngerer Zeit auch extrem schnell abbindende Zemente mit einer Verarbeitungszeit von wenigen Sekun­ den eingesetzt. Damit diese Zemente nicht schon beim Mischen mit der Feuchtigkeit des Zuschlags abbinden, werden als Zuschlag ver­ wendeter Sand und Kies mit verhältnismäßig großem Aufwand ge­ trocknet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für das Auftragen eines Mörtels oder Betons mit schnell abbindendem Bindemittel zu verringern.

Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck, ausgehend von einem Ver­ fahren der eingangs genannten Art, dadurch erfüllt, daß das Bin­ demittel bei der pneumatischen Förderung mit dem Zuschlag zusam­ mengegeben wird.

Die Aufgabe des Materials in den pneumatischen Förderstrom mit ihren stark mischenden Effekten, ggf. ferner die mischende Wir­ kung auf der Länge des Förderstromes, ersetzt nach der Erfindung den Mischvorgang in einem Mischer. Der Zuschlag braucht unter diesen Umständen nicht getrocknet zu werden. Die Dauer, während derer das Bindemittel der Feuchtigkeit des Zuschlags ausgesetzt ist, fällt auf Sekunden zusammen. Es treten keine Verklumpungen oder anderen Störungen der Förderung und des Vermischens mit dem Wasser an der Spritzdüse ein.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat demgemäß mit den bekann­ ten Vorrichtungen die Gemeinsamkeit einer pneumatischen Förder­ einrichtung zum Transport eines ein Bindemittel und Zuschlag auf­ weisenden Feststoffgemisches eines Mörtels oder Betons zu einer mit einer Wasserzuführung versehenen Spritzdüse und unterscheidet sich dadurch, daß für die pneumatische Fördereinrichtung zwei hintereinandergeschaltete Aufgabestationen für Bindemittel und Zuschlag vorgesehen sind.

Vorzugsweise wird der pneumatische Förderstrom zuerst mit dem Bindemittel und dann mit dem Zuschlag beladen, d. h. die Aufgabe­ station für das Bindemittel ist der Aufgabestation für den Zu­ schlag vorgeschaltet.

Damit wird eine bessere Durchmischung erzielt als bei umgekehr­ ter Reihenfolge. Wird zunächst nur das Bindemittel als der ge­ ringere und feinkörnige Anteil in die, vorzugsweise gesamte, Luft des Förderstromes eingebracht, so bildet sich eine noch verhältnismäßig niedrig konzentrierte Feststoff-in-Luft-Suspen­ sion, die sich an der Aufgabestation für den Zuschlag nicht viel anders verhält als Luft allein. Das feinkörnige, in der Luft verteilte Bindemittel durchdringt zusammen mit der Luft den Zu­ schlag. So, wie sich der fertige pneumatische Förderstrom der Feststoffbestandteile des Mörtels oder Betons bildet, bildet sich die Mischung dieser Bestandteile. Sie ist von hoher Gleichmäßig­ keit.

Als vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird für das Binde­ mittel und/oder den Zuschlag die aus der US-PS 2,314,031 an sich bekannte Aufgabestation vorgeschlagen aus einem mit dem betref­ fenden Material zu befüllenden Trichter und einem unter diesem angeordneten, um eine senkrechte Achse drehenden Rotor, in dem nach Art einer Revolvertrommel ein Kranz senkrechter Kammern angeordnet ist, die auf einem Abschnitt ihres Umlaufweges oben offen und unten geschlossen sind und auf einem anderen Abschnitt oben und unten offen und zwischen einer Zuführung und einer Ab­ führung des pneumatischen Förderstromes angeordnet sind.

Mit diesen Aufgabestationen gestaltet sich die getrennte Aufgabe störungsfrei und es ergibt sich eine besonders gute Durchmischung.

Schließlich wird vorgeschlagen, in den beiden Aufgabestationen Rotoren einzusetzen, die im waagerechten Querschnitt im wesent­ lichen gleich sind, und den Kammern in der Aufgabestation für das Bindemittel eine geringere Höhe zu geben als den Kammern in der Aufgabestation für den Zuschlag.

Mit der geringeren Höhe allein kann man das Kammervolumen dem Mischungsverhältnis vollständig anpassen und dabei über die ge­ samte Anlage hinweg im wesentlichen gleiche Strömungsquerschnitte haben. Das erweist sich für den Betrieb der Gesamtvorrichtung als vorteilhaft.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Sie zeigt einen senkrechten, axialen Schnitt durch eine Einrich­ tung zum Erzeugen eines pneumatischen Förderstromes eines Fest­ stoffgemisches eines Mörtels oder Betons und zugleich zum Erzeu­ gen dieses Feststoffgemisches.

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Aufgabestationen 1 und 2 einer pneumatischen Fördereinrichtung. Die Aufgabestatio­ nen 1 und 2 haben mit Unterschieden in der Größe gleichen Aufbau:

Ein Trichter 3 weist einen Boden 4 auf, in dem auf seiner in der Zeichnung rechten Hälfte eine kreisbogenförmige Reihe eng anein­ anderschließender Durchlässe 5 kreisförmigen Querschnitts ange­ ordnet ist. Auf der linken Hälfte besteht der Boden 4 aus Voll­ material lediglich mit einer in der Zeichenebene liegenden Aus­ nehmung 6. Die Ausnehmung 6 ist oben geschlossen, nach unten of­ fen und an der Seite mit einer Einführung 7 für Förderluft ver­ sehen.

Unter dem Boden 4 ist eine deckungsgleich mit den Durchlässen 5 und der Ausnehmung 6 durchbrochene Gummiplatte 8 angebracht. Sie ist an ihrer Unterseite mit einer gleitfähigen Beschichtung ver­ sehen.

An der Gummiplatte 8 liegt von unten ein Rotor 9 an. Er besteht auf dem Hauptteil seiner Höhe aus einem Gußstück 10 und über und unter diesem aus je einer Stahlplatte 11 als auswechselbarem Verschleißteil.

In dem Rotor 9 ist eine kreisförmige Reihe von Kammern 12 ange­ ordnet. Die Kammern 12 haben gleichen Querschnitt und gleichen Abstand voneinander wie die Durchlässe 5 in dem Boden 4.

Den unteren Abschluß der Anordnung bilden eine, wiederum mit einer gleitfähigen Beschichtung an dem Rotor 9 anliegende, Gum­ miplatte 13 und eine Bodenplatte 14 aus Stahl, auf der die Gum­ miplatte 13 liegt. Die Gummiplatte 13 und die Bodenplatte 14 haben eine sich mit der Ausnehmung 6 in dem Boden 4 deckende Ausnehmung 15. Die Ausnehmungen 6 und 15 erstrecken sich mit etwa gleicher Breite wie die Kammern 12 des Rotors 9 etwa über zwei Kammern 12 hinweg.

An der Aufgabestation 1 ist unter der Ausnehmung 15 an die Boden­ platte 14 eine Förderleitung 16 angeschlossen, die an der Aufga­ bestation 2 als deren Einführung 7 endet. An gleicher Stelle ist an die Bodenplatte 14 der Aufgabestation 2 eine zu einer Spritz­ düse führende Förderleitung 17 angeschlossen. Sie ist noch ein­ mal mit einer Lufteinführung 18 versehen.

Der Rotor 9 ist über einen Vierkant 19 mit einer Antriebswelle 20 verbunden. Ferner treibt die Antriebswelle 20 über einen Vier­ kant 21 ein mit einer Scheibe 22 auf dem Boden 4 gleitendes, in etwas Abstand über dem Boden 4 in dem Trichter 3 angeordnetes Flügelrad 23.

Die Antriebe der Aufgabestationen 1 und 2 sind synchronisiert.

Zum Auftragen z. B. von Spritzbeton auf eine zu sanierende Beton­ wand wird in den Trichter 3 der Aufgabestation 1 ein kurzer Ze­ ment und in den Trichter 3 der Aufgabestation 2 ein feinkörniger Kies als Zuschlag eingefüllt. Auf der in der Zeichnung rechten Hälfte des Bodens 4 fällt das Material, gleichmäßig herangeschau­ felt von dem Flügelrad 23, durch die Durchlässe 25 in die Kammern 12. Es rutscht in diesen unten über die Gummiplatte 13. Gelangen die Kammern dann auf der anderen Seite zwischen die Ausnehmungen 6 und 15, wird das Material von dem ständig aus der Einführung 7 durch zwei oder drei Kammern 12 hindurch in die Förderleitung 16 bzw. 17 strömenden Förderstrom ausgeblasen. In der Aufgabe­ station 2 mischt sich dabei der in der Aufgabestation 1 aufge­ nommene Zement zusammen mit der Luft in den Zuschlag. Die Luft­ einführung 18 erlaubt eine Korrektur der Luftmenge, sofern nötig. In erster Linie ermöglicht sie ein Freiblasen der För­ derleitung 17 im Störfalle.

Wie schon weiter oben erwähnt, wird das Wasser erst an der Spritzdüse zugeführt.

Die Aufgabestation 1 könnte beispielsweise unter einem Zement­ silo aufgestellt sein, aus dem immer nachgefüllt wird, und sie könnte mit der Aufgabestation 2 durch einen Schlauch als Förder­ leitung 16 verbunden sein. Als eine andere Variante kann man die beiden Aufgabestationen 1 und 2 z. B. nebeneinander auf einem Kraftfahrzeug-Anhänger anbringen und durch ein starres Rohr als Förderleitung 16 verbinden. In diesem Falle wäre auch ein gemein­ samer Antrieb möglich.

Claims (6)

1. Verfahren zum Auftragen eines Mörtels oder Betons durch Spritzen, bei dem ein schnell abbindendes Bindemittel, ins­ besondere ein "kurzer" Zement, mit Zuschlag vermischt und durch pneumatische Förderung zu einer Spritzdüse- transpor­ tiert wird, wo Wasser zugemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel bei der pneumatischen Förderung mit dem Zuschlag zusammengegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Förderstrom zuerst mit dem Bindemittel und dann mit dem Zuschlag beladen wird.

3. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer pneumatischen Fördereinrichtung (4-17) zum Transport eines ein Bindemittel und Zuschlag aufweisenden Feststoffgemisches eines Mörtels oder Betons zu einer mit einer Wasserzuführung versehenen Spritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß für die pneumatische Fördereinrichtung (4-17) zwei hinter­ einandergeschaltete Aufgabestationen (1; 2) für Bindemittel und Zuschlag vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabestation (1) für das Bindemittel der Aufgabe­ station (2) für den Zuschlag vorgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabestation (1; 2) in an sich bekannter Weise aus einem mit dem Bindemittel bzw. dem Zuschlag zu befüllenden Trichter (3) und einem unter diesem angeordneten, um eine senkrechte Achse drehenden Rotor (9) besteht, in dem ein Kranz senkrechter Kammern (12) angeordnet ist, die auf einem Abschnitt ihres Umlaufweges oben offen und unten ge­ schlossen sind und auf einem anderen Abschnitt oben und unten offen und zwischen einer Zuführung (7) und einer Ab­ führung (16 bzw. 17) des pneumatischen Förderstromes ange­ ordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (9) der beiden Aufgabestationen (1; 2) im waagerechten Querschnitt im wesentlichen gleich sind und die Kammern (12) in der Aufgabestation (1) für das Bindemittel eine geringere Höhe haben als die Kammern (12) in der Auf­ gabestation (2) für den Zuschlag.