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Verfahren zum Herstellen von wasserarmem Beton Bei den bekannten Methoden,
wasserarme Betonmischungen zu verarbeiten, spielt das Rütteln der Mischungen eine
besondere Rolle. Es besteht nach vorhandenen Veröffentlichungen bei allen seinerzeit
bekannten Rüttelverfahren für Beton die Wirkung des Rüttelns darin, daß die Gemengetei-lchen
rein mechanisch dichter aneinandergelagert werden, weil durch das Rütteln kurzzeitig
die Reibung zwischen diesen Teilchen aufgehoben oder vermindert wird. Bei einer
dieser Veröffentlichungen soll nun im Gegensatz dazu die innere Beweglichkeit des
Betongemenges nicht durch die Beeinflussung der Gleitver'hältnisse zwischen den
Gemengeteilchen, sondern durch Anwendung der Thixotropie erreicht werden. Dieser
thixotrope Zustand wird, hauptsächlich in <ien Feinbestandteilen der 'Mischung,
erreicht, indem man hochfrequente Schwingungen auf die Betonmischung wirken läßt.
Die Erklärung für die Wirkungen der Thixotropie wird dabei in einer chemischen Beeinflussung
des Betongemenges durch Erhöhung der Reaktionsfähigkeit des Zements gesucht.
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Aus diesen mehr theoretischen Erörterungen heraus wird auch ein besonderer
Unterschied des Gegenstandes der oben angeführten Veröffentlichung gegenüber dien
vorbekaneten Rüttelunerfahren darin gesehen, daß die angestrebte Wirkung bei der
Veröffentlichung im Gegensatz zu jenen auch durch Rütteln derMischu,ng oder deren
Bestandteile außerhalb der Form oder Schalung erfolgen kann. Nur bei diesem Verfahren
sei es möglich und wirkungserhöhend, den Beton oder auch nur seine Feinbestandteile
vor Einbringung in die Form oder Schalung durch Einwirkung hochfrequenter Schwingungen
in den thixotropen Zustand zu versetzen (vorzubehandeln) und dann -das ganze Gemenge
in verhältnismäßig kurzer Zeit nochmals in der Form oder Schalung in den thixotropen
Zustand zu versetzen
(nachzubehandeln). Ein nochmaliges Rütteln
der eingeformten Masse bis zurThixotropie ist demnach erforderlich.
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Bei den Versuchen, die zu der vorliegenden Erfindung führten, hat
,sich nun gezeigt, d'aß auch im Rahmen eines Verfahrens zum Herstellen wasserarmen
Betons ohne Anwendung jener Hochfrequenz-Schwingungen zur Erzeugung einer Thixotropie
das Rütteln der Betonmischung oder ihrer Feinbestandteile vor dem Einbringen in
die Form oder Schalung ganz überraschende Wirkungen hat, wenn man die Intensität
der bei normaler Frequenz durchgeführten Schwingungsbehandlung durch besondere Gestaltung
des auf das Schwingungsgut wirkenden Organs intensiviert. Es hat sich gezeigt, daß
bei .\uwendung der Erfindung Betonmischungen, die bei ganz geringen Mengen von Anmachwasser
vor der Behandlung durch Schwingung einen steifen, nicht in Formen einbringbaren
Brei darstellen, durch die :\t1wenclung jener besonderen Sehwingungsbehandlung bis
in den tropfbaren Zustand gebracht werden können, jedoch sofort nach dem Aufhören
der Schwingung wieder versteifen.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß als schwingendes Organ eine
mit Durchlässen versehene Unterlage, z. B. ein Sieb, verwendet wird, durch die man
das mit Wasser angemachte Schwingungsgut hindurchrüttelt. Dabei hat es sich als
besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Unterlagen . in Vertikalschwingungen versetzt
werden.
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Dieses Verfahren gestattetes, erstaunlich wasserarme Massen einwandfrei
zu verarbeiten. Die Wirkung der Erfindung erklärt sich offensichtlich dadurch, d'aß
die durchlässigen Unterlagen als Schwingungskörper sozusagen durch die steife Mischung
in ihrer ganzen Ausdehnung hindurchgeführt werden und daß dabei fast jedes einzelne
Gemengeteilchen in den Einflußbereic'h der Schwingung gerät.
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Die Tatsache, daß die viskositätsmindernde Wirkung des Schwihgungsvorgaugs
auf die einzelnen Gemengeteilchen sofort wieder verschwindet, sobald diese Gemengeteildhen
den Einflußbereich der Schwingung verlassen, kann man bei der Verarbeitung der erfindungsgemäß
behandelten Betonmischungen besonders vorteilhaft ausnutzen. Wenn man nämlich die.
durch die erfindungsgemäße Schwingungsbehandlung erzeugte geringe Viskosität der
an sich ihrem Wassergehalt nach steifen Masse durch weiteres Rütteln der Masse bis
zur Form oder durch unmittelbares Einbringen aus der Rüttelvorrichtung in die gegebenenfalls
auch gerüttelte Form bis zum Einformungsaugenblick aufrechterhält und dann das Rütteln
einstellt, so nimmt die Betonmischung innerhalb der Form sofort wieder die hohe
Viskosität des Anmachzustandes an, die es gestattet, fast unmittelbar nach dem Einformen
wieder zu entformen.
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Wenn man das Rüttelgerät so .gestaltet, daß es über einer auf einem
Rütteltisch. stehenden Form verfahren werden kann; so ist es möglich, die Form unmittelbar
aus dem Gerät mit der durch Rütteln noch fast tropfbaren Masse zu füllen und dennoch
nach dem -Herunternehmen der Forrp vom .Rütteltisch den Formling bereits auszuformen.
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Die Erfindung sei an folgendem Beispiel erläutert: Normalzement wird
mit wenig Wasser (iooo g Zement und 300 ccm Wasser) zu einem steifen Brei
geknetet. Dieser Zementkuchen wird auf das oberste Sieb eines vertikal vibrierten
Siebsatzes gegeben (Lochdurchmesser bzw. Maschenweite 1,5; i,o; o,5 mm; o,i bis
o,2 mm). Der Kuchen tropft als zähflüssiger Brei von Sieb zu Sieb durch. Es genügen
Schwingungen von ioo Hertz und Schwingungsweiten von o,8 bis 1,2 mm.
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In diesem Zustand der durch Rütteln entstandenen Verflüs-si@gung wird
der Zementbrei zu dem naturfeuchten - oder entsprechend schwach erdfeuchten Zuschlag
in einen Mischer unter fortgesetzter Vibration gegeben, Mischung: Zement zu Sand
wie 1 : 3 bis i : 5. Zuschlag: Feinsand günstigster Kornverteilung mit maximal 3
mm Korn. Wasserzementfaktoren 0,4 bis 0,5.
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Rüttler für die Fei'ubetonmischung: Zwei bis drei Siebe mit in allen
Sieben gleichem Lochdurchmesser, nämlich bei 3 mm Höchstkorndurchmesser nicht über
5 mm. Vertikale Schwingung wie oben. Austritt der Mischung krümelig bis zähflüssig.
Weiterleitung dieses Gutes entweder über Rüttelrinne oder unmittelbar in die Schalung
oder die auf einem Rütteltisch stehende Form. Leichtes Stampfen zweckmäßig. Preßverfahren
Die Naohwi-rkung derRüttelung ist bei sofortigem Pressen nach Wegnahme der Form
vom Rütteltisch ausreichend, um zu ermöglichen, daß die Gemei4ebei'le sich unter
der Presse ineinandezschieben und große Dichte ergeben. Bei den angegebenen Wasserzusätzen
tritt beim Pressen kein Wasser aus.
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Der Betonviibrationssatz läßt sich auch bei üblichen Betonmischungen,
z. B. mit Größtkorn bis 3,o mm oder bis 70 mm, mit Erfolg in etwas modifizierter
Form anwenden. Zweckmäßig "werden hier keine Siebe genommen, sondern schwingende
Stäbe, deren Länge und' Profil den übereinander gesetzten Sieben entspricht. Die
Stäbe werden auf einen geschlossenen kegeligen Boden 3 so aufgesetzt, daß sie röhrenförmige
Bündel bilden, deren freier, kreisförmiger Durchlaßquerschnitt 2 größer sein muß,
als das verwendete Größtkorn der Zuschläge. Diese röhrenförmigen Stabbündel müssen
außerdem mindestens an einer Stelle eine solch große Entfernung 6 der Stäbe aufweisen,
daß auch hiei das größte Korn ungehindert nach der Seite abfließen kann, um über
den ringförmigen Raum 7, der zwischen der äußersten Stabreihe und denn Mantel 4
gebildet wird, nach der im Mantel 4 angebrachten Abflußöffnung oder -öffnungen 5
zu gelangen. Hierzu vergleiche Abb. i und 2 der Zeichnung. Darin bezeichnet i die
profilierten Stäbe, 2 den zwischen ihnen verbleibenden etwa kreisförmigen Durchlaßquerschnitt,
3 die kegelförmige, geschlossene Grundplatte, in der die Stäbe stecken und mnit
ihr gerüttelt werden, 4 den Außenmantel, 5 Auslaßöffnu.ngen im Mantel 4, 6 freier
Durchlaßduersclrnitt zwischen den
röhrenförmig angeordneten Stäben,
7 freier Durchlaßdtiersc'hnitt zwischen äußerer Stabreihe und Zlantel 4.