DE69122426T2 - Leichtgranulate für Leichtbeton, Verfahren zu ihrer Herstellung. - Google Patents
Leichtgranulate für Leichtbeton, Verfahren zu ihrer Herstellung.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit synthetischen oder nicht synthetischen Leichtgranulaten mit erhöhter Gewichtsminderungskapazität zur Herstellung von nicht tragenden Leichtbetonen. Sie betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser überzogenen (beschichteten) Granulate.
- Die Verwendung von Leichtgranulaten wie expandierten Schiefern und Tonen, Bimssteinen, Puzzolanerden, Perliten, Vermiculiten, expandierten Polystyrolen, Holzspänen und Kork bei der Herstellung von Leichtbetonen ist bekannt.
- Diese Granulate mit einer Dichte unter 1 sind vorzugsweise durch Entfernen der feinen Fraktion, beispielsweise unter 1,4 mm im Durchmesser, vorsortiert, um die Adsorption einer zu großen Menge an Hilfsstoffen zu vermeiden, die für die wünschenswerten Eigenschaften des Materials nachteilig wären.
- Diese Granulate sind im wesentlichen gekennzeichnet durch eine große Porosität im Verhältnis zu den traditionellen schweren Zuschlagstoffen. Eine bedeutsame Porosität bringt unerwünschte Eigenschaften für die Herstellung von kompaktem und mechanisch festem Leichtbeton mit sich. Tatsächlich verleiht eine hohe Porosität dem Leichtbeton eine hohe Wasserabsorptionskapazität, die die Verwendung von bedeutenden Mengen Wasser notwendig macht, um den Zement richtig zu hydratisieren und um eine gute Handhabbarkeit des Betons zu erhalten.
- Die Verwendung von bedeutenden Mengen an Wasser zum Anrühren des Mörtels bringt wiederum andere Unbequemlichkeiten mit sich, wie Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, Erhöhung der Zeiten zum Abbinden und Trocknen des Betons, mittelmäßige Handhabung des Betons und Gefahr des Abscheidens von Zement.
- Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Erhalten von Leichtgranulaten, die eine hervorragende Gewichtsminderungskapazität für nicht tragende Leichtbetone zeigen, und von denen eine kleinere Menge pro Kubikmeter Beton verwendet wird, wodurch somit eine Erhöhung der Menge des verwendeten Zements, ohne die Dichte des gehärteten Betons dadurch zu verändern, und eine Verbesserung der Handhabbarkeit des frischen Betons für ein gerin geres Verhältnis von Wasser zum Anrühren des Mörtels/Zements möglich ist.
- Ein solches Ergebnis wird dank der synergistischen Wirkung von mehreren Hilfsstoffen erhalten, die auf der Oberfläche der Granulate absorbiert sind.
- Die erfindungsgemäßen Granulate sind gekennzeichnet in Anspruch 1.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das oberflächenaktive Mittel vorzugsweise ein anionisches synthetisches oberflächenaktives Mittel. Es kann unter anderem aus mindestens einem der Mittel aus der folgenden Liste
- - Natriumabietat (Natriumsalz der Abietinsäure)
- - Salze von Ethanolamin, Triethanolamin,
- - Fettalkoholsulfonate,
- - Alkylarylsulfonate,
- - Natriumseifen von Polyhydroxycarbonsäuren,
- - Alkaliseifen von natürlichen Fettsäuren mit Kohlenstoffketten von C&sub1;&sub2; bis C&sub1;&sub8;,
- - proteinartigen oberflächenaktiven Derivaten auf Basis von Tierblut
- bestehen, ist aber nicht auf diese begrenzt. Dieses oberflächenaktive Mittel führt zu einer Freisetzung von Luft im Moment des Mischens des Betons und trägt teilweise zur Gewichtsminderung des Betons und zur Verbesserung seiner Festigkeit bei, indem die feinen eingeschlossenen Luftbläschen die Rolle von feinem Sand spielen, der die freien Zwischenräume auffüllt, und verbessert andererseits die Handhabbarkeit des Betons beträchtlich, bis daß er pumpfähig gemacht wird. Die Luftmenge wird einmal durch die Menge an Wasser zum Anrühren des Mörtels und andererseits durch die festgesetzte Mischzeit gesteuert, insbesondere als Funktion der Mischgeschwindigkeit.
- Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Abbindebeschleuniger für Zement vorzugsweise Natriumnitrat und/oder Natriumchlorid. Er kann in gleicher Weise aus mindestens einer der Zusammensetzungen aus der folgenden Liste bestehen:
- - Natriumchlorid,
- - Soda (Natriumcarbonat), Pottasche (Kaliumcarbonat),
- - Salzen von Alkalibasen: Carbonaten, Silikaten, Fluorsilikaten, Aluminaten, Boraten,
- - Calciumnitrit,
- - Oxalsäure.
- Alle anderen bekannten Beschleuniger, die die mechanischen Eigenschaften im Frischzustand verstärken, können verwendet werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verflüssigungsmittel für Zement vorzugsweise das Sulfonat von Polynaphthalin mit 40 % Trockensubstanz oder jedes andere für diesen Zweck bekannte Mittel, das vorzugsweise ein höheres Molekulargewicht aufweist, wie unter anderem
- - Natrium-Lignosulfonat (Holzsulfonat) und Calcium-Lignosulfonat,
- - Melamin-Formaldehyd-Harz,
- - Natriumabietat und Kaliumabietat,
- - Salze von Harz (Baumharz).
- Die wesentliche Aufgabe dieses Mittels besteht in der Verbesserung des Fließvermögens und der mechanischen Eigenschaften des Betons, wobei die Wassermenge zum Anrühren des Mörtels verringert wird.
- Die Erfindung beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung der Granulate, deren Oberfläche durch Adsorption der speziellen Mischung aus den genannten Hilfsstoffen überzogen ist, indem man die Granulate in Gegenwart der Mischung aus Hilfsstoffen und Wasser in einem Mischer behandelt.
- Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man für die Behandlung von 1000 Volumina Granulat eine Mischung aus drei Hilfsstoffen oberflächenaktives Mittell/Verflüssigungsmittellabbindebeschleuniger von 1000/1000/4000.
- Es wird Vermiculit mit den folgenden Eigenschaften verwendet:
- Schüttdichte ungefähr 60 kg/m³
- Kornklassierung 6 bis 1,4 mm
- Es werden vorzugsweise die drei Hilfsstoffe in einer definierten Wassermenge gemischt. Das aufgeblätterte Vermiculit wird durch Falltrichter 1 in den Mischer eingebracht, der es gleichmäßig auf Drehplatte 3 verteilt. Die Platte ist gelocht, um die Wirbelbewegung der sich bereits bewegenden Körner zu erhöhen. Der Fluß wird dann durch den feststehenden Trichter 4 gelenkt, bevor er in der Spritzkabine 5 ankommt.
- Die flüssige Mischung aus Hilfsstoffen und Wasser wird unter Druck in die Leitung 6 transportiert und durch Spritzdüse 8 in der Mitte der wirbelnden Vermiculitteilchen zerstäubt. Die den Teilchen verliehene Wirbelbewegung begünstigt ganz besonders einen guten Kontakt der inmitten der Teilchen zerstäubten Flüssigkeit mit den letzteren.
- Das oberflächenbehandelte Vermiculit wird dann in der Kammer 12 aufgefangen und dann mit Hilfe eines Rakels 16 zu Austrittöffnung 15 geleitet.
- Die drei Hilfsstoffe sind auf 1000 Liter Vermiculit in den folgenden Proportionen zerstäubt worden:
- Das so überzogene Vermiculit wird zur Herstellung von Betonen mit den folgenden Leistungen verwendet.
- Beispiel 2 entspricht einem Vergleichsbeispiel, das ein Vermiculit verwendet, welches nicht erfindungsgemäß behandelt worden ist.
- Wie aus der Tabelle resultiert, bietet die Erfindung den Vorteil, daß aus so behandelten Granulaten hergestellte Leichtbetone eingesetzt werden können, die denen überlegen sind, die mit unbehandeltem Vermiculit hergestellt sind.
- Bei gleicher Dichte ist die Wassermenge zum Anrühren des Mörtels geringer und die rheologischen Eigenschaften des Frischbetons sowie die mechanischen Eigenschaften des gehärteten Betons sind deutlich besser.
Claims (7)
1. Leichtgranulat mit erhöhter Gewichtsminderungskapazität zur
Herstellung von Leichtbeton mit hoher
Wasserabsorptionsfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß seine Oberfläche mit
einer Mischung überzogen ist, die ein oberflächenaktives
Mittel, einen Abbindebeschleuniger für Zement und ein
Verflüssigungsmittel für Zemente enthält, daß es eine Dichte
unter 1 aufweist und durch Entfernung der feinen Fraktion
unter 1,4 mm vorsortiert ist.
2. Granulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
expandiertem Schiefer und Ton, Bimssteinen, Puzzolanerden,
Perliten und Vermiculiten, Holzspänen und Kork gebildet
ist.
3. Granulat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus Vermiculit besteht.
4. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein
synthetisches anionisches oberflächenaktives Mittel ist.
5. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abbindebeschleuniger für Zement
Natriumnitrat und/oder Natriumchlorid ist.
6. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verflüssigungsmittel für Zemente ein
Sulfonat von Polynaphthalin mit 40 % Trockensubstanz und hohem
Molekulargewicht ist.
7. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Granulatvolumen zu Masse
aus oberflächenaktivem
Mittel/Verflüssigungsmittel/Abbindebeschleuniger ungefähr 1000 1/1000 g/1000 g/4000 g ist.
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