DE651834C - Verfahren zur Herstellung von Leichtbetonkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Leichtbetonkörpern Es war bisher nicht möglich, Bimsbeton oder ähnlichen Leichtbeton mit blasiger Struktur mit für Straßenbauzwecke o. dgl. ausreichender Druckfestigkeit herzustellen, da die blasige Struktur des Leichtstoffkornes, z. B. Bimskornes, unter nennenswerten Lasten zusammenbricht. Trotz des z. B. für Brückenfahrbahnen ausschlaggebenden geringen Gewichtes von Pflasterblöcken aus Leichtbeton und trotz der hohen Griffigkeit einer Leichtbetonstraßendecke und der weitgehenden Eisfreiheit derselben war die praktische Anwendung derselben für Straßenbauzwecke also nicht möglich. Das Bimskorn o. dgl. wird zu Staub zermahlen, und es bleiben entsprechende Öffnungen oder Vertiefungen zurück, die eine schnelle weitere Zerstörung des Leichtbetonkörpers zur Folge haben.
• Dies gilt sowohl dann, wenn der Leichtbeton lediglich in üblicher Weise aus Bimskies oder ähnlichen Leichtkörnern blasiger Struktur und Zement o. dgL, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung anderer geeigneter Zuschlagstoffe hergestellt wird; als auch dann, wenn, wie es bereits vorgeschlagen wurde, Bimsbetonkörper zunächst im Vakuum und dann unter Überdruck mit heißem Teer oder Bitumen behandelt werden. Auch diese zur Tränkung vorgesehenen Stoffe vermögen nicht in das Bimskorn einzudringen.
• Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß, um Natur- oder Kunstbims oder entsprechende Stoffe mit blasiger Struktur in Form von Betonkörpern (Blöcken, Platten oder sonstigen Formlingen) verwenden zu können, in irgendeiner Weise die in sich .abgeschlossenen Hohlräume der Leichtkörner, z. B. Bimskörner, geöffnet werden müssen, ohne den Zusammenhalt und den charakteristischen Aufbau des Kornes zu zerstören, so daß das heiße Tränkungsmittel, wie Teer, Bitumen o. dgl., in das Inniere des Kornes eindringen kann und durch die Ausfüllung der Hohlräume eine entsprechende Druckfestigkeit und gleichzeitig eine feste Verankerung des Kornes in dem Formling erzielt wird, Auf diese Weise läßt sich ein Bimsbetonkörper hoher Druck- und Abnutzungsfestigkeit erzielen, der für Straßenbauzwecke hervorragend geeignet ist.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Hohlräume des Leichtkornes durch Wasser aufgesprengt werden, und zwar bei Naturbims durch das in ihm enthaltene Wasser oder bei Kunstbims oder ähnlichen Leichtkörnern (Hochofenschaumschlacke der Hüttenindustrie) durch künstlich eingebrachtes Wasser. Das zu diesem Zwecke in Dampfform verwandelte Wasser wird aber nicht durch Erhitzen z. B. in einer Trockentrommel zum Verdampfen gebracht, da hierzu außerordentlich hohe und unwirtschaftliche Wärmemengen erforderlich wären, sondern es wird der Wärmeinhalt des Tränkungsbindemittels verwendet. Zu diesem Zweck werden die Betonkörper unter Überdruck von mindestens 3 at über dem der Temperatur des Bindemittels entsprechenden Sättigungsdruck des Wasserdampfes mit dem Bindemittel getränkt, -worauf der Druck für kurze Zeit unter jenen Sättigungsdruck gesenkt und dann wieder=`" hergestellt wird. Das Druckgefälle ist je' nach der Dichte des Betons und der Größe des y Bimskornes verschieden und kann vom Fach-'.
• -mann ohne Schwierigkeit durch Versuche fest='' gestellt werden. Einmal darf es nicht zu hoch sein, daß das gesamte Korn gewissermaßen explodiert, andererseits aber auch nicht zu gering wegen des Druckverlustes in den Poren des Betonkörpers. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein (z. B. bei grobem Bimskorn), dieses Verfahren mehrmals zu wiederholen.
• Die Wirkung dieses Vorgehens ist folgende: Zunächst wird durch den angewendeten Druck das Bindemittel in bekannter Weise in die Poren des Betonkörpers, der mit Zement o. dgl. gebunden ist, hineingedrängt und an die Bimskörner gebracht, die auf diese Weise erhitzt werden. Das in den Hohlräumen der Bimskörner enthaltene Wasser wird hierdurch teilweise zur Verdampfung gebracht; der erzeugte gesättigte Wasserdampf drückt mit dem seiner Temperatur entsprechenden Sättigungsdruck von innen gegen die Porenwandungen: Der von außen wirkende, über diesem Sättigungsdruck liegende Überdruck verhindert ein Aufsprengen der Hohlräume durch den inneren Dampfdruck, so daß unter diesem Gleichgewichtszustand zunächst ein völliges Durchwärmen aller Bimskörner bis in den Kern herbeigeführt wird. Durch das dann vorgenommene, zweckmäßig plötzlich durchgeführte Absenken des Außendruckes sprengt der in den Hohlräumen enthaltene gesättigte Wasserdampf die Wandung des betreffenden Hohlraumes an der- schwächsten Stelle und bahnt sich seinen Weg ins Freie. Auch der durch die Nachverdampfung des Wassers infolge der plötzlich auftretenden Drucksenkung erzeugte Wasserdampf strömt auf diese Weise ab. Die Dampfblasen steigen an die Oberfläche des flüssigen Bitumens o..dgl., und der Dampf jentweicht. Bei dem dann wiederhergestellten Überdruck wird das Bindemittel in die jetzt geöffneten Hohlräume, die in Poren verwandelt wurden, hineingepreßt und füllt diese völlig aus. Das Absenken und Wiederherstellen des Druckes muß gegebenenfalls mehrmals erfolgen, bis alles Wässer aus den Hohlräumen entwichen ist und eine innige Bindung zwischen Bindemittel und Wandung der Poren eintreten kann.
• Der Überdruck wird zweckmäßig durch über die Oberfläche des flüssigen Tränkungsbindemittels eingepreß:te Luft herbeigeführt.
• Je nach der Länge der Zeit, für welche der Druck abgesenkt wird, und je nach der Größe des wirksamen Druckgefälles wird mehr oder weniger Wasserdampf entweichen (also Rest-'wasser verbraucht). Treibt man nun aber :"-diese Entwässerung durch den Druckabfall während der Tränkung nicht zum äußersten, 215O bis zur vollständigen Entwässerung, so 'kann man das dann noch verbliebene Wasser zur Magerung und Abkühlung der Steine verwenden.
• Zum Beispiel senke man den Druck so weit und so lange ab, bis beispielsweise 75 °/o des Restwassers verdampft sind. Dann werden sich die Hohlräume auch zu etwa 75 % mit Bitumen in der folgenden Druckperiode füllen. Auch eine solche Decke kann schon genügend Widerstandskraft je nach der Stärke des Verkehrs haben. Wegen der geringeren Bitumenaufnahme, mit anderen Worten durch das Verbleiben eines kleinen Teiles der Hohlräume wird das Raumgewicht geringer (Mittel zur. Änderung ,des Raumgewichtes). Wird dann nach Durchtränkung, also am Schluß des Arbeitsvorganges, das Tränkungsmaterial aus dem Kessel entfernt, und zwar unter Beibehaltung des hohen Druckes und der Kesseltemperatur, nach Entfernung des Tränkmittels dann der Luftdruck auf Atmosphärendruck abgesenkt, so verwandelt sich das Restwasser (also die restlichen 25 %) in Dampf und drückt einen Teil des überflüssigen Bitumens aus den Körpern wieder heraus, und zwar besonders an der Außenfläche. (Vorteil: Die Körper kleben nicht mehr beim Anfassen. Magerung.) Gleichzeitig entzieht der Dampf den fertiggetränkten Körpern die Verdampfungswärme, wodurch diese gekühlt werden, so daß sie schneller verladen werden können.
• Wie bereits erwähnt, besitzt Naturbims i durch die jahrtausendelange Lagerung an sich schon die zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erforderliche Feuchtigkeit innerhalb der Hohlräume. Bei künstlich hergestellten Stoffen mit blasiger Struktur, wie Hochofenschaumschlacke der Hüttenindustrie, kurz als Kunstbims bezeichnet; ist diese Feuchtigkeit normalerweise in den blasigen Hohlräumen zu gering; sie wird daher nach der Erfindung erforderlichenfalls durch eine Wasserlägerung der Bimskörner angereichert. Die Wasseraufnahme kann z. B. durch Anwendung von Überdruck beschleunigt werden. Man muß hierzu den Kunstbims in einen Druckwasserkessel einbringen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: . r. Verfahren zur Herstellung von Leichtbetonkörpern aus Leichtstoffkörnern, wie wasserhaltigem Bimskies, und einem Bindemittel, wie Zement, gegebenenfalls unter Beimischung eines geeigneten Füllers und mit nachträglichem Tränken mittels eines heißen Bindemittels, wie Bitumen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Körper unter Überdruck von mindestens 3 at über dem der Temperatur des Bindemittels entsprechenden Sättigungsdruck des Wasserdampfes mit dem heißen Bindemittel getränkt werden, worauf der Druck für kurze Zeit unter jenen Sättigungsdruck gesenkt und . dann wiederhergestellt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von Kunstbims (Hochofenschaumschlacke oder ähnlicher trockener Stoffe mit blasiger Struktur) vor der Warmbehandlung eine Wasserlagerung zwecks genügender Durchfeuchtung der Bimskörner durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck mehrmalig für kurze Zeit unter den Sättigungsdruck ,gesenkt und dann wiederhergestellt wird.