DE4447872C2 - Verfahren zur Herstellung einer Werktrockenmischung, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Verwendung der nach dem Verfahren hergestellten Werktrockenmischung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer le­ diglich noch mit Wasser anzumischenden Werktrockenmischung aus Klinkerfeinstmehl oder Gemenge daraus mit Hüttensandfeinstmehl sowie Zusatzmittel nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und die Verwendung der nach dem Verfahren hergestellten Werktrockenmischung.

Feinstzemente sind sehr feinkörnige, hydraulische Bindemittel mit stetig und eng abgestuften Kornverteilungen und einer Begrenzung des Größtkorns. Die Eigenschaften und die Verwendung von Feinst­ zementen ist geregelt, zum Beispiel in einem vorläufigen Merk­ blatt für Einpressarbeiten mit Feinstbindemitteln in Lockerge­ steinen ("Bautechnik", 70, [1993], Heft 9, Ernst & Sohn, Seiten 550 bis 560, und "ZTV-RISS", 93, Verkehrsblatt-Dokument B 5237, Ver­ kehrsblatt-Verlag).

Die Terminologie in den beiden genannten Regelwerken ist nicht einheitlich. Im Merkblatt wird der Begriff "Feinstbindemittel" und in der ZTV-RISS der Begriff "Feinzement" verwendet. Die amerikanische Literatur spricht von mikrofeinen Portlandzementen (US-PS 5 106 423). Im folgenden wird hauptsächlich der Begriff "Feinstzement" verwendet, der auch in einschlägigen Fachberich­ ten verwendet wird ("Beton", 1/94, Seite 12 bis 16, "Felsbau", 11 [1993], Nummer 6, Sonderabdruck, "Bauingenieur", 67, [1992], Seite 499 bis 504).

Aus "Moderne Systeme für die Hüttensandmahlung, ZEMENT-KALK-GIPS" (45. Jahrgang), Nr. 7/1992 sind Anlagen zur Hüttensandmah­ lung bekannt, wobei diese Anlagen den Hüttensand getrennt von anderen Bestandteilen mahlen. Hierdurch soll bei freier Einstellung der Produktparameter bei einem geringen Aufwand an Silokapazität ein Sortenwechsel schnell vornehmbar sein, wobei durch die separate Trocknung des Hüttensandes eine Schädigung des SO₃-Trägers ausgeschlossen ist. In diesem modernen Mahlsystem zur getrennten Hüttensandmahlung sollen Rohrmühlen, die Kombina­ tion aus Rohrmühlen/Gutbett-Walzenmühlen sowie Gutbett-Walzen­ mühlen und Rollenmühlen eingesetzt werden.

Nach den Vorschriften der Regelwerke soll der Feinstzement zur Herstellung von Zementsuspensionen einen Siebdurchgang von ≧ 95% bei einer Maschenweite von 16 µm (0,016 mm) haben und mit ge­ eigneten Zusatzstoffen und Zusatzmitteln hergestellt sein. Die Begriffe und Begriffsinhalte der Bestandteile Zusatzstoffe und Zusatzmittel sind im "Zement-Merkblatt" Nr. B3, BBD/KA 1.93/20 definiert.

Als Füllgut zum Füllen und/oder Verpressen (Injektion) wird eine Zementsuspension verwendet, die grundsätzlich an der Baustelle hergestellt wird. Sie wird zusammengestellt aus mindestens zwei Gebindekomponenten, nämlich der einen, enthaltend Feinstzement und Zusatzstoffe und der anderen, enthaltend Zusatzmittel (Gyor­ gy Iványi, Walter Rosa: "Füllen von Rissen und Hohlräumen im Konstruktionsbau mit Zementsuspensionen", Beton- und Stahlbeton­ bau 87 [1992], Heft 9, Seite 224 bis 229; Helmut Sager und Hol­ ger Graeve: "Einsatzmöglichkeiten zementgebundener Injektions­ systeme", Beton 1/94, Seite 12 bis 16).

Der Erfolg einer Injektion mit dem Füllgut ist abhängig von den zum Beispiel rheologischen Eigenschaften der Zementsuspension und den mechanisch-technologischen Eigenschaften des hydrati­ sierten Materials in den Hohlräumen bzw. Rissen. Erforderlich ist ein wirksames Aufschließen des Feinstzements durch eine Intensivmischung und die richtige Beimengung der erforderlichen Zusatzmittel in der vom Hersteller des Feinstzements vorge­ schriebenen Reihenfolge und Arbeitsweise. Die festen und flüssi­ gen Gebindekomponenten zur Herstellung des Füllguts werden vom Hersteller als Einzelkomponenten angeliefert und müssen auf der Baustelle entsprechend den Regelwerken in Gebinden gelagert werden, wobei mit erheblichem Aufwand große Sorgfalt bezüglich der Lagerbedingungen und der Einhaltung der Mischungsverhältnis­ ses und der Mischungsreihenfolge zur fachgerechten Bereitstel­ lung der Zementsuspensionen gewährleistet werden muß.

In der DE 40 13 871 A1 wird gemäß Anspruch 1 die Mischreihenfol­ ge zur Herstellung der Zementsuspension aus Feinstzement und Zusatzmitteln, wie Verflüssiger, Quellmittel, Abbindeverzögerer und Wasserrückhaltemittel, genau vorgeschrieben und gemäß An­ spruch 2 gefordert, daß demineralisiertes Wasser verwendet werden soll. Als Quellmittel sollen Aluminate und Bentonite ent­ halten sein.

Gemäß US-PS 5 106 423 wird ebenfalls eine bestimmte Mischreihen­ folge vorgeschrieben (Spalte 2, Zeilen 37 bis 56). Gemäß dieser Druckschrift können unter anderem auch Gemische aus separat ge­ mahlener Feinstschlacke und separat gemahlenem Feinstzement zusammengestellt werden, wenn die Feinheit der Stoffe bezüglich besonderer Anforderungen variiert werden soll (Spalte 7, Zeilen 8 bis 26). Zudem kann vorgesehen sein, inerte Zusatzstoffe glei­ cher Korngröße zu verwenden (Spalte 7, Zeilen 38 bis 46).

Das Anliefern und Lagern von Gebindekomponenten sowie das Ent­ sorgen von Gebinden sind Maßnahmen, die die Füllgutherstellung erheblich verteuern. Außerdem ist die vorgeschriebene Handhabung und Mischung der Gebindekomponenten auf der Baustelle in vielen Fällen nicht ausreichend gewährleistbar und erfordert sehr auf­ wendige und strenge Überwachungsbedingungen. Zudem ist fest­ stellbar, daß, selbst wenn die bekannten Aufschließmethoden des Feinstzements beachtet werden, die Qualität der Zementsuspension und insbesondere des aus der Zementsuspension entstehenden, hy­ dratisierten Materials von Gebinde zu Gebinde erheblich schwan­ ken kann. Die Ursachen dafür waren bisher unbekannt.

Aufgabe der Erfindung ist, die Herstellung von Füllgut auf der Baustelle zu vereinfachen und dabei die vorgeschriebenen Eigen­ schaften des Füllguts und des hydratisierten Materials ohne besonderen, zusätzlichen Aufwand zu gewährleisten.

Das erfindungsgemäß hergestellte Trockengemenge besteht aus einem auf die jeweilige Anwendung abgestimmten, werkseitig vor­ konfektionierten Gemisch (Werktrockenmischung) aus einer beson­ ders aufbereiteten Feinstzement-Bindemittelmischung, die alle für die jeweilige, spezielle Anwendung erforderlichen Zusatzstof­ fe und Zusatzmittel, vorzugsweise mit gleicher oder höherer Mahl­ feinheit sowie abgestimmter Kornverteilung, guter Dispergier­ barkeit in Wasser und hoher Reaktivität aufweist. Das Trockenge­ menge ist auf der Baustelle nur noch mit Wasser in der vorge­ schriebenen Menge anzumischen. Die Erfindung betrifft somit eine unter Baustellenbedingungen einfach anmischbare Werktrockenmi­ schung. Die Gefahr etwaiger Mischfehler bei gravimetrischer und/oder volumetrischer Abstimmung von Gebindekomponenten auf der Baustelle ist ausgeschlossen. Zudem entfällt die Einhaltung der bisher erforderlichen Reihenfolge bei der Mischung von Ge­ bindekomponenten, die bei Mißachtung bisher zu erheblichen Qua­ litätsänderungen geführt hatte. Das auf die Formulierung der Werktrockenmischung mit vorgegebener Mahlfeinheit und Kornver­ teilung abgestimmte, erfindungsgemäße Herstellungverfahren er­ möglicht die genaue Dosierung aller Komponenten wie des Klinker­ feinstmehls und gegebenenfalls des Hüttensandfeinstmehls sowie der trocke­ nen Additive, wie Zusatzstoffe und Zusatzmittel. Die Werktroc­ kenmischung erfordert kein demineralisiertes Wasser. Sie kann auch mit Restwasser mit Chlorid gehalten entsprechend Tabelle 1 der "Restwasser-Richtlinie", des DAfStb (Deutscher Ausschuß für Stahlbeton, "Richtlinie für Herstellung von Beton unter Verwen­ dung von Restwasser, Restbeton und Restmörtel" [Ausgabe Septem­ ber 1991]) angemischt werden. Infolge der abgestimmten Rezeptur sind die verarbeitungstechnischen Eigenschaften der Suspensionen sowie die mechanisch-technologischen Eigenschaften des hydrati­ sierten Materials weitgehend unabhängig von der Wasserqualität.

Die Vermeidung von verarbeitungstechnischen Fehlern beim Mi­ schungsansatz der Suspensionen gemäß vorliegender Erfindung ist zum Beispiel für die Akzeptanz und den Erfolg von Injektions­ maßnahmen mit Feinstbindemitteln von entscheidender Bedeutung, weil eine Wiederholung von Injektionsmaßnahmen zum Ersatz zuvor injizierter, fehlerhaft angemischter Füllgüter mit unzureichen­ den Eigenschaften in der Regel nicht mit wirtschaftlich vertret­ barem Aufwand möglich ist. Zudem bietet der Einsatz von erfin­ dungsgemäß hergestellten Werktrockenmischungen wirtschaftliche Vorteile bei der Abfüllung, Lagerung und beim Transport sowie bei der Entsorgung etwaiger Transportbehälter.

Nach der Erfindung enthält das Trockengemenge das oder die Feinstmehle, trockene Zusatzmittel und gegebenenfalls trockene Zusatzstoffe. Das Feinstmehl besteht aus einem Portlandzement­ klinkerfeinstmehl (das ist ein ohne weiteres, insbesondere ohne Sulfatzusatz feinstgemahlener Portlandzementklinker) oder aus einem Gemenge aus einem Portlandzementklinkerfeinstmehl und einem Hüttensandfeinstmehl (das ist ein ohne weiteres feinst­ gemahlener Hüttensand). Als Zusatzstoff wird vorzugsweise Bento­ nit verwendet. Zusatzmittel sind im wesentlichen Fließmittel bzw. Dispergiermittel, Erstarrungsverzögerungsmittel, Wasser­ rückhaltemittel, Erstarrungsbeschleunigungsmittel und Quellkom­ ponenten.

Die Zusatzmengen zum Klinkerfeinstmehl oder zum Gemenge aus Klinkerfeinstmehl und Hüttensandfeinstmehl sind sehr genau und reproduzierbar aufeinander abgestimmt, wobei vorzugsweise alle wesentlichen Bestandteile eine Kornverteilung d95 ≦ 24 µm, vor­ zugsweise d95 ≦ 16 µm, und d50 ≦ 7 µm, vorzugsweise d50 ≦ 5 µm, und vorzugsweise ein Verhältnis von d50 zu d95 = 0,33 ± 0,04 aufweisen (d95 = Korndurchmesser bei 95 Gew.-% des Siebdurch­ gangs; d50 = Korndurchmesser bei 50 Gew.-% des Siebdurchgangs). Insbesondere, wenn diese Bedingungen eingehalten werden, ist es möglich, den Einfluß eines Zusatzmittels zu optimieren. Bei­ spielsweise ergibt sich der Einfluß der Zusatzmenge, zum Bei­ spiel eines Fließmittels, auf die verarbeitungstechnischen Ei­ genschaften einer Zementsuspension aus einer Feinstzement-Binde­ mittelmischung mit einem Wasser-Bindemittelverhältnis von 0,7 aus der nachfolgenden Fig. 2. Die Kurvenverläufe verdeutlichen ohne weiteres, daß bereits bei geringfügigen Abweichungen des Fließmittelanteils von einem vorgegebenen Mischungsverhältnis die den Injektionserfolg maßgeblich bestimmenden, rheologischen Eigenschaften der Suspension beeinflußt werden. Dabei wird durch die Erhöhung des Fließmittelanteils von 2 auf 4 Gew.-% die Aus­ gangsviskosität der Suspension - in Fig. 2 gekennzeichnet durch die Marshzeit zum Zeitpunkt t = 0 - vergleichsweise geringfügig beeinflußt; jedoch unterliegt die anschließende Viskositätsent­ wicklung während der Verarbeitungszeit des frischen Gemisches einer ausgeprägten Abhängigkeit von der Dosierung des Fließmit­ tels. Eine sachgerechte Applikation von Zementsuspensionen kann daher nur dann erwartet werden, wenn sowohl die Ausgangviskosi­ tät als auch die Viskosität nach Ablauf der Verarbeitungszeit durch die Auswahl eines geeigneten Fließmittels mit abgestimmter Einwaage optimiert werden.

Bei der Optimierung der Dosierung von Zusatzmitteln ist gleich­ zeitig der Einfluß des Additivs auf die Festigkeiten der hydra­ tisierten Suspensionen zu berücksichtigen, damit den vor allem mit statisch wirksamen Instandsetzungsmaßnahmen einhergehende Materialanforderungen entsprochen werden kann. Die in der nach­ folgenden Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnisse aus Druckfe­ stigkeitsuntersuchungen an prismatischen Prüfkörpern zeigen, daß eine Über-Dosierung des Fließmittels von 5 Gew.-% bereits zu Frühfestigkeitseinbußen führt. Bei einem Fließmittelanteil von 6 Gew.-% sind keine Druckfestigkeiten mehr an den völlig unzu­ reichend verfestigten Suspensionen meßbar.

Tabelle 1 Frühfestigkeiten von Zementsuspensionen (Wasser-Bindemittelverhältnis = 0,6) in Abhängigkeit von der Einwaage des Zusatzmittels

Einwaage Zusatzmittel [Gew.-%]
Druckfestigkeit nach 2 Tagen [N/mm2]
4%	20,8
5%	18,9
6%	nicht meßbar

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß qualitätssicherungs- und verarbeitungstechnische Probleme bei der Verwendung von mehrkomponentigen Systemen auf der Baustelle vermieden werden können bei gleichzeitiger Erfüllung von hohen Ansprüchen an das Füllgut, wenn bei der Herstellung einer Zementsuspension ein vorkonfektioniertes Trockengemenge bestimmter Mahlfeinheit und Kornverteilung aus Feinstmehlen, Zusatzstoffe und Zusatzmitteln verwendet wird. Dies gelingt dadurch, daß den Ausgangsmateria­ lien zur Herstellung der erfindungsgemäßen Trockengemenge die je nach Anwendungsfall erforderlichen Zusatzstoffe und Zusatzmittel bereits im Werk nach der ausschließlichen Mahlung eines Klinkers bzw. eines Hüttensandes beigemengt werden, so daß diesem Troc­ kengemenge zur Verarbeitung auf der Baustelle lediglich noch Wasser entsprechend dem vorgegebenen Wasser-Bindemittelwert zur Bereitstellung der verarbeitungsfertigen Zementsuspension hinzu­ zugeben ist. Dies ist möglich durch die Verwendung pulverförmi­ ger Zusatzmittel und Zusatzstoffe mit einer zum Beispiel dem Feinstmehl entsprechenden Mahlfeinheit und Kornverteilung, wo­ durch diese Zusatzstoffe und Zusatzmittel eine sehr gute Disper­ gierbarkeit und Reaktivität beim Anmischen der Trockenmischung mit Wasser erhalten. Die abgestimmte Dispergierbarkeit bzw. Wasserlöslichkeit und Reaktivität dieser redispergierbaren Trocken-Komponenten gewährleisten eine unmittelbare Wirksamkeit der Inhaltsstoffe nach der Vermengung mit dem Anmachwasser. Dabei ist überraschend, daß nicht nur unterschiedliche Zusatz­ mengen sondern insbesondere unterschiedliche Mahlfeinheiten und Kornverteilungen, insbesondere im Rahmen der angegebenen d95- und d50-Grenzen bzw. Verhältnisse, entsprechend unterschiedliche Wirkungen erbringen, was vor dem durch das Vorhalten von ge­ trennten Gebindekomponenten und vorgeschriebenen Mischreihenfol­ gen sowie die Verwendung von demineralisiertem Wasser versucht worden war. Die Zusatzmittel reagieren im angegebenen Feinheits­ bereich unerwartet sensibel, so daß als Parameter für vorbe­ stimmbare Eigenschaften die Mahlfeinheit und die Kornverteilung verwendet werden können.

Zur Formulierung des erfindungsgemäßen Trockengemisches sind Mahl-, Sicht-, Dosier- und Mischanlagen erforderlich, die eine zielsichere Herstellung des Trockengemenges gleichmäßiger Qualität erlauben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einzelkomponenten völlig getrennt bis zu einer vorgegebenen Mahlfeinheit und Kornverteilung aufbereitet werden. Mit Hilfe exakt steuerbarer Dosier- und Mischanlagen wird an­ schließend die Trockenmischung gemäß ihrer vorgegebenen, che­ misch-mineralogischen Zusammensetzung durch Homogenisierung erstellt.

Die erfindungsgemäß hergestellten, vorkonfektionierten Trockenmi­ schungen (Werktrockenmischungen) zeichnen sich dadurch aus, daß sie durch Mischen mit Wasser mischungsstabile, niedrig- bis mit­ telviskose Zementsuspensionen ergeben, die sich aufgrund der chemisch-mineralogischen und physikalischen Spezifikation der Trockenmischung und der Konsistenz nach dem Anmischen mit Wasser sowie aufgrund geringer Reaktivität während der Verarbeitungs­ zeitspanne durch besonders gute Verarbeitbarkeit auszeichnen, so daß sie als mineralische Systeme für Tränkungen und Injektionen aller Art geeignet sind. Zudem können aufgrund der Zusammenset­ zung der Trockenmischungen nach Ablauf der Verarbeitungszeit­ spanne vergleichsweise hohe Frühfestigkeiten des hydratisierten Gemisches erreicht werden, so daß derartige Zementsuspensionen auch für statisch wirksame (kraftschlüssige) Maßnahmen geeignet sind, und zwar unabhängig vom Feuchtezustand der zu injizierenden Bauteile.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden Beispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Anlage zur Herstellung der erfin­ dungsgemäßen Werktrockenmischung;

Fig. 2 in einem Diagramm die Wirkung der Zusatzmenge eines Fließmittels;

Fig. 3 in einem Diagramm Kornverteilungen.

Die Erfindung erbringt erstmals eine baustellengerechte, bau­ stellenfertige, bzw. zweckorientierte Werktrockenmischung in Form eines einzigen, trockenen Gemisches, das nur noch mit der vorgeschriebenen Menge Wasser anzumachen ist. Mischungsfehler bei der Dosierung der Bestandteile zur Herstellung des Trocken­ gemenges können nicht mehr auftreten. Das Anmischen mit Wasser erfolgt mit einem Hochleistungsmischgerät. Während des Mischens können die hochfeinen, trockenen Zusatzmittel ihre Wirkung un­ mittelbar entfalten. Die Werktrockenmischung ist mit gleicher Zusammensetzung und gleicher Qualität beliebig oft herstellbar. Dies gelingt aufgrund der Erkenntnis, daß Zusatzmittel nicht gemeinsam mit dem Zementklinker vermahlen werden dürfen, daß die Zusatzmittel vorzugsweise die gleiche oder eine höhere Feinheit und abgestimmte Kornverteilung aufweisen müssen und daß die Zusatzmittel in diesem Feinheitsbereich sehr intensiv wirken, indem relativ geringe Unterschiede in der Zusatzmenge (siehe Fig. 2) und in der Kornverteilung und Feinheit große Unterschiede in der angestrebten Wirkung zeigen. Die Zusatzmengen der Zusatz­ mittel betragen vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%.

Üblicherweise wird Feinstzement während der gemeinsamen Mahlung von Portlandzementklinker und zumindest einem Sulfatträger ge­ wonnen, indem der entsprechende Feinstanteil aus einer Zement­ mühle immer nur dann abgezweigt wird, wenn ein Auftrag zur Lie­ ferung von Feinstzement vorliegt. Dabei wird durch Windsichtung der Anteil abgezweigt, der den Erfordernissen bezüglich des d95- Wertes entspricht. Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß diese Gewinnungsart die grundsätzliche Ursache dafür ist, daß die Zementsuspensionen von Lieferung zu Lieferung keine gleich­ bleibende Qualität aufweisen. Man hat in Unkenntnis der Ursache versucht, dem Übel durch die Schaffung von Gebinden und durch die Vorschirft besonderer Mischungsreihenfolgen zu begegnen, was aber zu keinem ausreichenden Erfolg führte. Erst die gesonderte Feinstmahlung des Zementklinkers zu Klinkerfeinstmehl und des Hüttensandes zu Hüttensandfeinstmehl, sofern in der Feinstzement- Bindemittelmischung Hüttensandfeinstmehl enthalten sein kann, sowie die Verwendung der Zusatzstoffe und der Zusatzmittel, insbesondere in zumindest gleicher Feinheit und Kornverteilung, und die getrennte Bevorratung aller Komponenten für die Zusam­ menstellung von Trockengemengen ermöglicht die genaue Dosierng der Komponenten und nach einer Homogenisierung die Gewährlei­ stung einer bestimmten Qualität des Füllgutes bzw. der Zement­ suspension und des erhärteten Produkts. Erfindungswesentlich ist, daß die trockenen Zusatzmittel zumindest mit der Feinheit und Kornverteilung der Feinstzement-Bindemittelmischung verwen­ det werden oder aber die Feinstzement-Bindemittelmischung ins­ gesamt die geforderte Feinheit und Kornverteilung aufweist, wobei die Zusatzmittel gröber sein können, sich aber in die Kornverteilung derart einreihen, daß die Kornverteilung der Bindemittelmischung die geforderten Werte aufweist. Sofern der Markt die Zusatzmittel in der gewünschten Feinheit und Kornver­ teilung nicht zu Verfügung stellt, werden die Zusatzmittel ent­ sprechend gesondert hergestellt. Andernfalls müssen die Zusatz­ mittel, sofern sie in unterschiedlichen Feinheiten Kornvertei­ lungen auf dem Markt sind, entsprechend ausgewählt werden. Über­ raschend ist, daß die Zusatzmittel insbesondere in der feinst gemahlenen Form mit der feinst gemahlenen Bindemittelmischung ein besonderes, vordem unbekanntes Reaktionsverhalten haben und die angestrebten Injektionsqualitäten gewährleistet werden kön­ nen, wenn dafür gesorgt wird, daß auch die Feinstzement-Binde­ mittelmischung mit definierter Qualität - d. h. bezüglich ihrer Bestandteile und ihrer Feinheit und Kornverteilung definiert - zur Verfügung steht. Dies war mit der üblichen Gewinnung durch "Melken" bei der Ermahlung von Normalzementen nicht möglich, weil - wie im Rahmen der Erfindung festgestellt wurde - "Melk- Produkte" in ihrer Zusammensetzung schwanken, was wohl auf Ent­ mischungen während des "Melk-Prozesses" zurückzuführen ist. Zum Beispiel reichern sich die "Melk-Produkte" mit bestimmten Mine­ ralphasen, zum Beispiel mit Sulfaten, unkontrollierbar an.

Mit der in der Fig. 1 schematisch dargestellten, erfindungsgemä­ ßen Anlage sind Trockengemenge ohne weiteres herstellbar. Dabei wird einer Mühle 1 über den Förderweg 1a reiner Portlandzement­ klinker aufgegeben und in der Mühle 1 zu einem Klinkermehl zerkleinert. Das Klinkervormehl wird über die Förderwege 18, 2a in ein Vorratssilo 2 gefördert. Mit derselben, gereinigten Mühle 1, der über den Förderweg 1a ein Hüttensand in Granulatform aufge­ geben wird, wird der Hüttensand zu einem Hüttensandvormehl ver­ mahlen, das über die Förderwege 18, 3a in ein Vorratssilo 3 gefördert wird. Aus dem Förderweg 18 kann ein Teil des Mahlguts über den Förderweg 18a einer Zementanlage zur Herstellung von zum Beispiel normalem Portlandzement abgezweigt werden. In einem Vorratssilo 4 wird feingemahlener Bentonit bevorratet, der über den Förderweg 4a in das Silo 4 gelangt. Aus den Silos 2, 3 und 4 wird jeweils separat auf den Förderwegen 2b, 3b und 4b Gut abgezogen und in einem Windsichter 5 gesichtet, wobei der glei­ che Windsichter 5 - jeweils gereinigt - nacheinander verwendet oder für jeden Gutstrom ein separater Windsichter (nicht darge­ stellt) bereitgestellt wird. Ebenso kann für den Hüttensand zum Beispiel eine andere Mühle zur Herstellung des Hüttensandvor­ mehls verwendet werden. Die Anzahl der Mühlen richtet sich nach der gewünschten Effektivität der Anlage.

Beim Windsichten im Windsichter 5 wird das Feinstgut mit der vorbestimmten Mahlfeinheit und Kornverteilung abgezweigt und über den Förderweg 5a von einem Ventilator 6 in jeweils einen Förderweg 7a, 8a, 9a und von dort in jeweils ein Feinstgutsilo 7, 8 oder 9 geblasen. Beispielsweise enthält das Silo 7 Klinker­ feinstmehl, das Silo 8 Hüttensandfeinstmehl und das Silo 9 Ben­ tonit in der vorgeschriebenen Mahlfeinheit und Kornverteilung.

Das Grobgut des Sichters 5 wird über einen Förderweg 5b und 18b bzw. 19a jeweils in ein Zwischenlagersilo 18c, zum Beispiel für Klinkermehl, und ein Zwischenlagersilo 19 für Hüttensandmehl, und von dort über einen Förderweg 1b, der in den Förderweg 1a mündet, wieder in die Mühle 1 transportiert.

Im Fall des Bentonits werden grobe Bestandteile über den För­ derweg 20 verworfen bzw. anderen Verwendungen zugeführt. Neben den Feinstgutsilos 7, 8 und 9 sind weitere Feinstgutsilos für Zusatzmittel, zum Beispiel die Feinstgutsilos 10, 11 und 12, vorhanden, die jeweils ein Zusatzmittel mit der vorbestimmten Feinheit und Kornverteilung enthalten.

Aus den Silos 7 bis 12 werden die Feinstgüter über die Förderwe­ ge 7b, 8b, 9b, 10b, 11b, 12b mittels Dosiereinrichtungen (nicht dargestellt) zur Bildung einer baustellenindividualisierten Mischung dosiert abgezogen und einer Waage 13 aufgegeben. Aus der Waage wird das Feinstgut über den Förderweg 13b in einen Mischer 14, zum Beispiel in einen Pflugscharmischer, gebracht, in dem die Feinstgüter zur Werktrockenmischung homogenisiert wer­ den. Anschließend kann die fertige Werktrockenmischung unmittel­ bar abgesackt oder über einen Förderweg 14b in ein Lagersilo 15 befördert werden, von wo die Fertigmischung über einen Förderweg 15b in einen Silowagen abgefüllt werden kann.

Das Zusetzen der Zusatzmittel kann zur Vereinfachung der Homoge­ nisierung auch gruppiert erfolgen, indem zum Beispiel mindestens zwei Zusatzmittel, zum Beispiel aus den Silos 11 und 12, in eine gemeinsame Vorwaage 16 gefüllt und anschließend der Hauptwaage 13 aufgegeben werden. Zweckmäßig kann zudem sein, jedem Silo eine Vorwaage 16 zuzuordnen, was im Bereich des Silos 10 darge­ stellt ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zementklinker in der Mühle 1 ohne ein Zusatzmittel, insbesondere ohne einen Sul­ fatträger, vermahlen. Das Vormehl und das Feinstmehl enthalten somit insbesondere keine Sulfatkomponente. Zur Herstellung von Trockengemengen erfolgt die Vermahlung des Portlandzementklin­ kers ohne Sulfatzusatz.

Ebenfalls getrennt vorgehalten bzw. bevorratet wird in einem Silo ein Sulfatträger für die Beeinflussung der Reaktion des Klinkerfeinstmehls, der üblicherweise schon bei der Vermahlung des Klinkers beigegeben wird.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung der erfindungsgemä­ ßen Werktrockenmischung weist selbstverständlich entsprechend viele Silos auf, wie die Werktrockenmischung Bestandteile bzw. Komponenten enthalten kann oder soll.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage kann eine Werktrockenmischung mit bestimmten Bestandteilen in vorbestimmten Mengen mit vorbe­ stimmter Kornfeinheit und Kornverteilung zuammengestellt werden, wodurch die Wirkung der Bestandteile in der Suspension gezielt gesteuert ist. Unregelmäßige Qualitäten des Füllguts können damit ausgeschlossen werden.

In Fig. 3 sind Kornverteilungskurven dargestellt. Die Kurven KV1 bis KV3 zeigen beispielsweise Kornverteilungen von erfindungs­ gemäßen Trockengemengen. Die Kurven KV4 bis KV6 liegen außerhalb der geforderten Kornfeinheit und Kornverteilung für ein erfin­ dungsgemäßes Trockengemenge. Es liegt aber im Rahmen der Erfin­ dung, Zusatzmittel, insbesondere die Quellkomponente, mit Korn­ verteilungen gemäß den Kurven KV4 bis KV6 zu verwenden, sofern und soweit das Endprodukt, nämlich die fertige Werktrockenmi­ schung, dem Bereich der Feinheiten und Kornverteilungen nach den Kurven KV1 bis KV3 entspricht. Demgemäß kann zum Beispiel ein gröberes Zusatzmittel gemäß Kurve KV6 in einer Menge zugesetzt werden, die ein Trockengemenge mit der Kornverteilung der Kurve KV1 in den Bereich der Kornverteilung der Kurve KV3 verdrängt.

Die Feststellung der Reaktionswirkung der Feinheit und Kornver­ teilung sowohl der Klinkerfeinstmehle oder der Gemenge daraus mit Hüttensandfeinstmehlen als auch der Zusatzmittel ermöglicht herstellungstechnisch ohne weiteres und ohne großen Aufwand und unmittelbar auf unterschiedliche, anwendungsspezifische Anforde­ rung zu reagieren, indem werkseitig entweder mehrere Silos für eine Komponente unterhalten werden, in denen die Komponente jeweils mit unterschiedlicher Feinheit und Kornverteilung la­ gert, oder indem die Mahlaggregate und Sichter von Charge zu Charge entsprechend eingestellt werden. Da die Silos mit Dosier­ anlagen kombiniert sind, können Zusammenstellungen von Werk­ trockenmischungen für Zementsuspensionen bzw. für aus den Ze­ mentsuspensionen erhärtete Produkte mit unterschiedlich definierten und reproduzierbaren Eigenschaften nicht nur über die Dosiermengen, sondern insbesondere auch über definierte Feinhei­ ten und Kornverteilungen kontrolliert erfolgen. Die Anwendersei­ te wird dadurch erheblich entlastet. Die Kontrolle der Mischun­ gen wird ins Herstellerwerk verlagert, wo eine Kontrolle fachge­ recht und einfacher ausführbar ist.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung einer lediglich noch mit Wasser anzumischenden Werktrockenmischung aus Klinkerfeinstmehl oder Gemenge daraus mit Hüttensandfeinstmehl sowie Zusatz­ mitteln, wobei
Zementklinker in einer Zementmühle ohne Sulfatträger­ zusatz zu einem Klinkervormehl gemahlen und das Klin­ kervormehl zur Herstellung von Klinkerfeinstmehlen mit vorbetimmten Feinheiten und Kornverteilungen gesich­ tet,
für Gemenge aus Klinkerfeinstmehl und Hüttensand­ feinstmehl Hüttensandgranulat in einer Zementmühle zu einem Hüttensandvormehl gemahlen und das Hüttensand­ vormehl zur Herstellung von Hüttensandfeinstmehlen mit vorbestimmten Feinheiten und Kornverteilungen gesich­ tet wird,
alle Komponenten getrennt in Vorratssilos vorgehalten,
anwendungsspezifisch vorbestimmte Komponenten einer Werktrockenmischung in vorbestimmter Menge und Fein­ heit und/oder Kornverteilung aus den entsprechenden Vorratssilos dosiert abgezogen und einem Mischer auf­ gegeben und im Mischer zu einer Werktrockenmischung mit vorbestimmten Eigenschaften so vermengt werden,
daß die Gesamtheit des homogenen Trockengemenges durch eine stetige und abgestufte Kornverteilung mit Sieb­ durchgangswerten von d95 ≦ 24 µm und d50 ≦ 7 µm ge­ kennzeichnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Komponente der Werktrockenmischung Zusatzstoffe vorgehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Grobgut der Sich­ tung ebenfalls bevorratet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Grobgut der jeweiligen Vormah­ lung zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmittel vor der Bevor­ ratung gemahlen werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmittel in etwas grö­ berer Feinheit und etwas weiter abgestufter Kornverteilung zugemischt werden als gemäß Anspruch 1 für die Gesamtheit des Trockengemenges gefordert wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten in unterschied­ liche Kornfeinheiten und unterschiedliche Kornverteilungen gesichtet werden.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Komponente der Werktrockenmischung in unterschiedlichen Feinheiten und Kornverteilungen getrennt vorgehalten wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 5-95 Gew.-% Hüttensandfeinst­ mehl zugemischt werden.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengemenge auf Sieb­ durchgangswerte von d95 ≦ 16 µm und d50 ≦ 5 µm eingestellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis der Siebdurch­ gangswerte von d50 zu d95 = 0,33 ± 0,04 eingestellt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung eine Zementmühle (1) aufweist, welche über erste Förderwege (18, 2a, 3a) und Vorratssilos (2, 3) und zweite Förderwege (2b, 3b) mit einem Wind­ sichter (5) zur Erzeugung von Feinstkomponenten in Verbindung steht,
und der Windsichter (5) über Förderwege (5a, 7a, 8a, 9a) mit Vorratssilos für die Feinstkomponenten (7 bis 9) derart in Verbindung steht, daß das gesichtete Gut den Vorratssilos (7 bis 9) zuführbar ist und
diese sowie jedes weitere Vorratssilo (10 bis 12) für die Komponenten der Werktrockenmischung über Förderwe­ ge (7b, 8b, 9b, 10b, 11b, 12b) mit jeweils einer Do­ siereinrichtung und diese mit einer Waage (13) verbunden sind, welche über einen Förderweg (13b) mit einem Mischer (14) zur Zusammenstellung der Werktroc­ kenmischung verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (14) ein Hochlei­ stungsmischer ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Komponente mindestens zwei Vorratssilos vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mischer (14) ein Vorrats­ silo (15) nachgeordnet ist, welches über einen Förderweg (14b) beschickbar ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufseite des Windsich­ ters (5) über Förderwege mit der Einlaufseite eines Silos (18, 19) in Verbindung steht, wobei die Auslaufseite des und/oder der Silos (18, 19) über einen Förderweg mit der Zementmühle (1) in Verbindung steht.

17. Verwendung einer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 hergestellten Werktrockenmischung zur Herstellung einer wäßrigen Suspension zum Füllen und/oder Verpressen.