DE4447951B4 - Werktrockenmischung zur Herstellung einer Zementsuspension - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trockengemenge zur Herstellung einer Zementsuspension zum Füllen und/oder Verpressen von Porenräumen und Hohlräumen in Lockergesteinen oder Hohlräumen und/oder Rissen im Fels oder in Betonbauteilen in Form einer fertigen, lediglich noch mit Wasser anzumischenden Werktrockenmischung, enthaltend ohne Sulfatträger gemahlenes Klinkerfeinstmehl oder Gemenge daraus, mit Hüttensandfeinstmehl sowie Zusatzstoffen und Zusatzmitteln, wobei die Gesamtheit des homogenen Trockengemenges durch eine stetige und abgestufte Kornverteilung mit Siebdurchgangswerten von d95 24 mum und d50 7 mum gekennzeichnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Werktrockenmischung. Die Werktrockenmischung dient in Form einer Feinstzement-Bindemittelmischung zur Herstellung von Zementsuspensionen zum Füllen und/oder Verpressen von Porenräumen und Hohlräumen in Lockergesteinen oder Rissen und Hohlräumen im Fels oder in Betonbauwerken.
• Feinstzemente sind sehr feinkörnige hydraulische Bindemittel mit stetig und eng abgestuften Kornverteilungen und einer Begrenzung des Größtkorns. Die Eigenschaften und die Verwendung von Feinstzementen ist geregelt, zum Beispiel in einem vorläufigen Merkblatt für Einpressarbeiten mit Feinstbindemitteln in Lockergesteinen (Bautechnik 70, [1993], Heft 9, Ernst & Sohn, Seiten 550 bis 560, und ZTV-RISS 93, Verkehrsblatt-Dokument B 5237, Verkehrsblatt-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 Fachberichten verwendet wird (Beton 1/94, Seite 12 bis 16, Felsbau 11[1993], Nummer 6, Sonderabdruck, Bauingenieur 67, [1992], Seite 499 bis 504).
• 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 geeigneten 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 (Gyorgy Iványi, Walter Rosa: "Füllen von Rissen und Hohlräumen im Konstruktionsbau mit Zementsuspensionen", Beton- und Stahlbetonbau 87[1992], Heft 9, Seite 224 bis 229; Helmut Sager und Holger Graeve: "Einsatzmöglichkeiten zementgebundener Injektionssysteme", 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 hydratisierten 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 vorgeschriebenen Reihenfolge und Arbeitsweise. Die festen und flüssigen 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 Mischungsverhältnisses und der Mischungsreihenfolge zur fachgerechten Bereitstellung der Zementsuspensionen gewährleistet werden muß.
• In der DE 40 13 871 A1 wird gemäß Anspruch 1 die Mischreihenfolge 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 enthalten sein.
• Gemäß US-PS 5 106 423 wird ebenfalls eine bestimmte Mischreihenfolge vorgeschrieben (Spalte 2, Zeile 37 bis 56). Gemäß dieser Druckschrift können unter anderem auch Gemische aus separat gemahlener Feinstschlacke und separat gemahlenem Feinstzement zusammengestellt werden, wenn die Feinheit der Stoffe bezüglich besonderer Anforderungen variiert werden soll (Spalte 7, Zeile 8 bis 26). Zudem kann vorgesehen sein, inerte Zusatzstoffe gleicher Korngröße zu verwenden (Spalte 7, Zeile 38 bis 46).
• Das Anliefern und Lagern von Gebindekomponenten sowie das Entsorgen 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 aufwendige und strenge Überwachungsbedingungen. Zudem ist feststellbar, daß, selbst wenn die bekannten Aufschließmethoden des Feinstzements beachtet werden, die Qualität der Zementsuspension und insbesondere des aus der Zementsuspension entstehenden hydratisierten Materials von Gebinde zu Gebinde erheblich schwanken kann. Die Ursachen dafür waren bisher unbekannt.
• Aufgabe der Erfindung ist, die Herstellung von Füllgut auf der Baustelle zu vereinfachen und dabei die vorgeschriebenen Eigenschaften des Füllguts und des hydratisierten Materials ohne besonderen zusätzlichen Aufwand zu gewährleisten.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die erfindungsgemäße Werktrockenmischung besteht aus einem auf die jeweilige Anwendung abgestimmten, werkseitig vorkonfektionierten Gemisch aus einer besonders aufbereiteten Feinstzement-Bindemittelmischung, die alle für die jeweilige spezielle Anwendung erforderlichen Zusatzstoffe und Zusatzmittel vorzugsweise mit gleicher oder höherer Mahlfeinheit sowie abgestimmter Kornverteilung, guter Dispergierbarkeit in Wasser und hoher Reaktivität aufweist. Die Werktrockenmischung ist auf der Baustelle nur noch mit Wasser in der vorgeschriebenen Menge anzumischen. Die Erfindung betrifft somit eine unter Baustellenbedingungen einfach anmischbare Werktrockenmischung. 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 Gebindekomponenten, die bei Mißachtung bisher zu erheblichen Qualitätsänderungen geführt hatte. Das auf die Formulierung der Werktrockenmischung mit vorgegebener Mahlfeinheit und Kornverteilung abgestimmte Herstellungsverfahren ermöglicht die genaue Dosierung aller Komponenten wie des Klinkerfeinstmehls und ggf. des Hüttensandfeinstmehls sowie der trockenen Additive, wie Zusatzstoffe und Zusatzmittel. Die erfindungsgemäße Werktrockenmischung 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 Verwendung von Restwasser, Restbeton und Restmörtel" [Ausgabe Sept. 1991])angemischt werden. Infolge der abgestimmten Rezeptur sind die verarbeitungstechnischen Eigenschaften der Suspensionen sowie die mechanisch-technologischen Eigenschaften des hydratisierten Materials weitgehend unabhängig von der Wasserqualität.
• Die Vermeidung von verarbeitungstechnischen Fehlern beim Mischungsansatz der Suspensionen gemäß vorliegender Erfindung ist, zum Beispiel für die Akzeptanz und den Erfolg von Injektionsmaßnahmen mit Feinstbindemitteln von entscheidender Bedeutung, weil eine Wiederholung von Injektionsmaßnahmen zum Ersatz zuvor injizierter, fehlerhaft angemischter Füllgüter mit unzureichenden Eigenschaften in der Regel nicht mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand möglich ist. Zudem bietet der Einsatz von erfin dungsgemäßen werktrockenmischungen wirtschaftliche Vorteile bei der Abfüllung, Lagerung und beim Transport sowie bei der Entsorgung etwaiger Transportbehälter.
• Nach der Erfindung enthält die Werktrockenmischung das oder die Feinstmehle, trockene Zusatzmittel und gegebenenfalls trockene Zusatzstoffe. Das Feinstmehl besteht aus einem Portlandzementklinkerfeinstmehl (das ist ein ohne weiteres, insbesonders ohne Sulfatzusatz, feinstgemahlener Portlandzementklinker) oder aus einem Gemenge aus einem Portlandzementklinkerfeinstmehl und einem Hüttensandfeinstmehl (das ist ein ohne weiteres feinstgemahlener Hüttensand). Als Zusatzstoff wird vorzugsweise Bentonit verwendet. Zusatzmittel sind im wesentlichen Fließmittel bzw. Dispergiermittel, Erstarrungsverzögerungsmittel, Wasserrückhaltemittel, Erstarrungsbeschleunigungsmittel und Quellkomponenten.
• 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, vorzugsweise d95 ≤ 16 μm, und d50 ≤ 7 μm, vorzugsweise d 50 ≤ 5 μm, und vorzugsweise ein Verhältnis von d50 zu d95 = 0,33 ± 0,04 aufweisen (d95 = Korndurchmesser bei 95 Gew.-% des Siebdurchgangs; d50 = Korndurchmesser bei 50 Gew.-% des Siebdurchgangs). Insbesondere wenn diese Bedingungen eingehalten werden, ist es möglich, den Einfluß eines Zusatzmittels zu optimieren. Beispielsweise ergibt sich der Einfluß der Zusatzmenge, zum Beispiel eines Fließmittels, auf die verarbeitungstechnischen Eigenschaften einer Zementsuspension aus einer Feinstzement-Bindemittelmischung mit einem Wasser-Bindemittelverhältnis von 0,7 aus der nachfolgenden 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 2 gekennzeichnet durch die Marshzeit zum Zeitpunkt t = 0 – vergleichsweise geringfügig beeinflußt; jedoch unterliegt die anschließende Viskositätsentwicklung während der Verarbeitungszeit des frischen Gemisches einer ausgeprägten Abhängigkeit von der Dosierung des Fließmittels. Eine sachgerechte Applikation von Zementsuspensionen kann daher nur dann erwartet werden, wenn sowohl die Ausgangviskosität 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 gleichzeitig der Einfluß des Additivs auf die Festigkeiten der hydratisierten Suspensionen zu berücksichtigen, damit den vor allem mit statisch wirksamen Instandsetzungsmaßnahmen einhergehende Materialanforderungen entsprochen werden kann. Die in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnisse aus Druckfestigkeitsuntersuchungen 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 Durckfestigkeiten mehr an den völlig unzureichend 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 eine vorkonfektionierte Werktrockenmischung bestimmter Mahlfeinheit und Kornverteilung aus Feinstmehlen, Zusatzstoffen und Zusatzmitteln verwendet wird. Dies gelingt dadurch, daß den Ausgangsmaterialien zur Herstellung der erfindungsgemäßen Werktrockenmischung die je nach Anwendungsfall erforderlichen Zusatzstoffe und Zusatzmittel bereits im Werk nach der ausschließlichen Mahlung eines Klinkers bzw. eines Hüttensandes beigemengt werden, so daß dieser Werktrockenmischung zur Verarbeitung auf der Baustelle lediglich noch Wasser entsprechend dem vorgegebenen Wasser-Bindemittelwert zur Bereitstellung der verarbeitungsfertigen Zementsuspension hinzuzugeben ist. Dies ist möglich durch die Verwendung pulverförmiger Zusatzmittel und Zusatzstoffe mit einer zum Beispiel dem Feinstmehl entsprechenden Mahlfeinheit und Kornverteilung, wodurch diese Zusatzstoffe und Zusatzmittel eine sehr gute Dispergierbarkeit und Reaktivität beim Anmischen der Trockenmischung mit Wasser erhalten. Die abgestimmte Dispergierbarkeit bzw. Wasserlöslichkeit und Reaktivität dieser redispergierbaren Trocken-Komponenten gewährleisten eine unmittelbare Wirksamkeit dar Inhaltsstoffe nach der Vermengung mit dem Anmachwasser. Dabei ist überraschend, daß nicht nur unterschiedliche Zusatzmengen 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 getrennten Gebindekomponenten und vorgeschriebene Mischreihenfolgen sowie die Verwendung von demineralisiertem Wasser versucht worden war. Die Zusatzmittel reagieren im angegebenen Feinheitsbereich unerwartet sensibel, so daß als Parameter für vorbestimmbare 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 der Werktrockenmischung gleichmäßiger Qualität erlauben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkomponenten völlig getrennt bis zu einer vorgegebenen Mahlfeinheit und Kornverteilung aufbereitet werden. Mit Hilfe exakt steuerbarer Dosier- und Mischanlagen wird anschließend die Trockenmischung gemäß ihrer vorgegebenen chemisch-mineralogischen Zusammensetzung durch Homogenisierung erstellt.
• Die erfindungsgemäßen vorkonfektionierten Trockenmischungen (Werktrockenmischungen) zeichnen sich dadurch aus, daß sie durch Mischen mit Wasser mischungsstabile niedrig- bis mittelviskose 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 Verarbeitungszeitspanne durch besonders gute Verarbeitbarkeit auszeichnen, so daß sie als mineralische Systeme für Tränkungen und Injektionen aller Art geeignet sind. Zudem können aufgrund der Zusammensetzung der Trockenmischungen nach Ablauf der Verarbeitungszeitspanne 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:
• 1 schematisch eine Anlage zur Herstellung der erfindungsgemäßen Werktrockenmischung;
• 2 in einem Diagramm die Wirkung der Zusatzmenge eins Fließmittels;
• 3 in einem Diagramm Kornverteilungen.
• Die Erfindung erbringt erstmals eine baustellengerechte, baustellenfertige, 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 der Werktrockenmischung können nicht mehr auftreten. Das Anmischen mit Wasser erfolgt mit einem Hochleistungsmischgerät. Während des Mischens können die hochfeinen, trockenen Zusatzmittel ihre Wirkung unmittelbar 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 (s. 2) und in der Kornverteilung und Feinheit große Unterschiede in der angestrebten Wirkung zeigen. Die Zusatzmengen der Zusatzmittel betragen vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%.
• Üblicherweise wird Feinstzement während der gemeinsamen Mahlung von Portlandzementklinker und zumindest einem Sulfatträger gewonnen, indem der entsprechende Feinstanteil aus einer Zementmühle immer nur dann abgezweigt wird, wenn ein Auftrag zur Lieferung 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 gleichbleibende Qualität aufweisen. Man hat in Unkenntnis der Ursache versucht, dem Übel durch die Schaffung von Gebinden und durch die Vorschrift 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 Zusammenstellung von Werktrockenmischungen ermöglicht die genaue Dosierng der Komponenten und nach einer Homogenisierung die Gewährleistung einer bestimmten Qualität des Füllgutes bzw. der Zementsuspension und des erhärteten Produkts. Erfindungswesentlich ist, daß die trockenen Zusatzmittel zumindest mit der Feinheit und Kornverteilung der Feinstzement-Bindemittelmischung verwendet werden oder aber die Feinstzement-Bindemittelmischung insgesamt 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 Kornverteilung nicht zu Verfügung stellt, werden die Zusatzmittel entsprechend gesondert hergestellt. Andernfalls müssen die Zusatzmittel, sofern sie in unterschiedlichen Feinheiten Kornverteilungen auf dem Markt sind, entsprechend ausgewählt werden. Überraschend 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 können, wenn dafür gesorgt wird, daß auch die Feinstzement-Bindemittelmischung 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 Entmischungen während des "Melk-Prozesses" zurückzuführen ist. Zum Beispiel reichern sich die "Melk-Produkte" mit bestimmten Mineralphasen, zum Beispiel mit Sulfaten, unkontrollierbar an.
• Mit der in der 1 schematisch dargestellten Anlage sind erfindungsgemäße Werktrockenmischungen ohne weiteres herstellbar. Dabei wird einer Mühle 1 über den Förderweg 1a reiner Portlandzementklinker 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 aufgegeben wird, wird der Hüttensand zu einem Hüttensandvormehl vermahlen, 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, 3t und 4 wird jeweils separat auf den Förderwegen 2b, 3b und 4b Gut abgezogen und in einem Windsichter 5 gesichtet, wobei der gleiche Windsichter 5 – jeweils gereinigt – nacheinander verwendet oder für jeden Gutstrom ein separater Windsichter (nicht dargestellt) bereitgestellt wird. Ebenso kann für den Hüttensand zum Beispiel eine andere Mühle zur Herstellung des Hüttensandvormehls 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 Klinkerfeinstmehl, das Silo 8 Hüttensandfeinstmehl und das Silo 9 Bentonit 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 Falle des Bentonits werden grobe Bestandteile über den Förderweg 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 Förderwege 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 werden. Anschließend kann die fertige Werktrockenmischung unmittelbar 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 Homogenisierung 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 dargestellt ist.
• Erfindungsgemäß wird der Zementklinker in der Mühle 1 ohne ein Zusatzmittel insbesondere ohne einen Sulfatträger vermahlen. Das Vormehl und das Feinstmehl enthalten somit insbesondere keine Sulfatkomponente. Zur Herstellung von Werktrockenmischungen erfolgt die Vermahlung des Portlandzementklinkers 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 Anlage zur Herstellung der erfindungsgemäßen Werktrockenmischung weist selbstverständlich entsprechend viele Silos auf, wie die Werktrockenmischung Bestandteile bzw. Komponenten enthalten kann oder soll.
• Mit der Anlage kann eine Werktrockenmischung mit bestimmten Bestandteilen in vorbestimmten Mengen mit vorbestimmter 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 3 sind Kornverteilungskurven dargestellt. Die Kurven KV1 bis KV3 zeigen beispielsweise Kornverteilungen von erfindungsgemäßen Werktrockenmischungen. Die Kurven KV4 bis KV6 liegen außerhalb der geforderten Kornfeinheit und Kornverteilung für eine erfindungsgemäße Werktrockenmischung. Es liegt aber im Rahmen der Erfindung, Zusatzmittel, insbesondere die Quellkomponente, mit Kornverteilungen gemäß den Kurven KV4 bis KV6 zu verwenden, sofern und soweit das Endprodukt, nämlich die fertige Werktrockenmischung, den 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 eine Werktrockenmischung mit der Kornverteilung der Kurve KV1 in den Bereich der Kornverteilung der Kurve KV3 verdrängt.
• Die Feststellung der Reaktionswirkung der Feinheit und Kornverteilung 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 Anforderung zu reagieren, indem werkseitig entweder mehrere Silos für eine Komponente unterhalten werden, in denen die Komponente jeweils mit unterschiedlicher Feinheit und Kornverteilung lagert, oder indem die Mahlaggregate und Sichter von Charge zu Charge entsprechend eingestellt werden. Da die Silos mit Dosieranlagen kombiniert sind, können Zusammenstellungen von Werk trockenmischungen für Zementsuspensionen bzw. für aus den Zementsuspensionen erhärtete Produkte mit unterschiedlich definierten und reproduzierbaren Eigenschaften nicht nur über die Dosiermengen, sondern insbesondere auch über definierte Feinheiten und Kornverteilungen kontrolliert erfolgen. Die Anwenderseite wird dadurch erheblich entlastet. Die Kontrolle der Mischungen wird ins Herstellerwerk verlagert, wo eine Kontrolle fachgerecht und einfacher ausführbar ist.

Claims (10)

1. Werktrockenmischung, enthaltend auf vorbestimmte Feinheit und Kornverteilung gesichtetes Klinkerfeinstmehl aus einem in einer Zementmühle ohne Sulfatträgerzusatz gemahlenem Klinkervormehl oder ein Gemenge aus dem Klinkerfeinstmehl und einem auf vorbestimmte Feinheit und Kornverteilung gesichteten Hüttensandfeinstmehl aus einem in einer Zementmühle gemahlenem Hüttensandvormehl sowie Zusatzmittel und gegebenenfalls Zusatzstoffe, wobei die Gesamtheit der homogenen Werktrockenmischung durch eine stetige und abgestufte Kornverteilung mit Siebdurchgangswerten von d95 ≤ 24 μm und d50 ≤ 7 μm gekennzeichnet ist, wobei die Werktrockenmischung aus den getrennt in Vorratssilos vorgehaltenen, anwendungsspezifisch vorbestimmten Komponenten, welche in vorbestimmter Menge aus den entsprechenden Vorratssilos dosiert abgezogen und einem Mischer aufgegeben und im Mischer zur Werktrockenmischung mit vorbestimmten Eigenschaften vermengt werden, ausgebildet ist.
2. Werktrockenmischung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Siebdurchgangswerte von d95 ≤ 16 μm und d50 ≤ 5 μm.
3. Werktrockenmischung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichent durch ein Verhältnis der Siebdurchgangswerte von d50 zu d95 = 0,33 ± 0,04.
4. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 95 Gew.-% Hüttensandfeinstmehl, bezogen auf das Klinkerfeinstmehl, enthält.
5. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Anreger für das Hüttensandfeinstmehl mit gleicher oder feinerer Mahlfeinheit und Kornverteilung im Vergleich zum Hüttensandfeinstmehl enthält.
6. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als pulverförmiges Fließmittel ein Naphtalinsulfonatformaldehydkondensat enthält.
7. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Zusatzmittel jeweils in Mengen von 2 bis 5 Gew.-% enthält.
8. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatzmittel eine ettringitbildende Quellkomponente enthält, die während des noch schubweichen Zustandes der Matrix der angemachten Werktrockenmischung eine Volumenzunahme bewirkt.
9. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatzstoffe Bentonit und/oder Trass und/oder hochdisperse Kieselsäure enthält.
10. Werktrockenmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatzmittel Fließmittel und/oder Erhärtungs verzögerer und/oder Erhärtungsbeschleuniger und/oder Wasserrückhaltemittel enthält.