DE912790C - Verfahren zur Herstellung von Betonsteinen aus Schwerbeton sowie danach hergestellte Betonsteine - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Betonsteinen aus Schwerbeton sowie danach hergestellte Betonsteine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Betonsteinen aus Schwerbeton sowie nach diesem Verfahren hergestellte Betonsteine.
• Die Herstellung von Betonsteinen aus Schwerbeton ist an sich bekannt. Ebenso ist es nicht mehr neu, Betonsteine aus Schwerbeton nach deren Formgebung einer Behandlung mit Dampf zu unterziehen. Durch diese Dampfbehandlung erreicht man in erster Linie eine Verkürzung der Abbindezeiten, eine Herabminderung des Schwundes und der Rissebildungen in den Betonkörpern. In einigen Fällen erreichte man auch eine Erhöhung der für Schwerbeton bekannten Druckfestigkeiten.
• Ausgehend von diesem Stande derTechnik haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, durch ein geeignetes Verfahren die Festigkeitseigenschaften solcher aus Schwerbeton hergestellter Gegenstände systematisch und in einem solchen Maßstabe zu erhöhen, daß die bisher teilweise erreichten Zufallserfolge nicht nur wesentlich übertroffen werden, sondern daß auch ein sicherer und stetiger Erfolg verbürgt ist.
• Eingehende Versuche haben ergeben, daß zur Erreichung dieses Zieles eine geeignete Auswahl und Zusammensetzung der Baustoffe sowie deren Behandlungsweise von ausschlaggebender Bedeutung sind. Durch das im nachstehenden beschriebene Verfahren sind Druckfestigkeiten von über rooo bis 2000 kg/cm2 und Biegefestigkeiten von über ?50 bis 300 kg/cm2 erreicht worden. Die vorgeschlagenen Methoden gewährleisten auch bei der Massenherstellung der Betonkörper einen sicheren und gleichbleibenden Erfolg.
• Das in Vorschlag gebrachte Verfahren besteht in seinen Grundzügen darin, daß eine aus einem hochwertigen Zement und aus trockenem, feinkörnig gemahlenem, kieselsäurehaltigem Zuschlagstoff bestehende vorgemischte Trockenmischung mit einem entsprechenden optimalen Wasserzusatz gemischt und diese Masse zu Formlingen verpreßt wird, «-elche alsdann einer kombinierten Luft- und Wasserlagerung und anschließend in einem Härtekessel gespanntem Dampf ausgesetzt werden.
• Es hat sich gezeigt, daß vornehmlich hochwertiger Zement, also etwa der Güteklasse Z425>, brauchbar ist. Als Zuschlagstoffe können alle stark kieselsäurehaltigen Stoffe, wie z. B. Quarzsand, Schlacksand, Ton, Bimsmehl, Schiefer und Schieferrückstände, Glasmehl u. ä., Verwendung finden. Diese Zuschlagstoffe müssen möglichst fein gemahlen sein. (Körnung ungefähr entsprechend der Sieblinie für Normensand I, DIN 1164.) Es ist ferner wesentlich, daß das Zuschlagmaterial möglichst trocken ist. Diese beiden Stoffe werden trocken in einem 2Iischungsverhältnis Zement zu Zuschlagstoff von i :o;5 bis zu 1 :3 in Gewicht zusammengesetzt und trocken vermischt.
• Dieses Trockengemisch wird sodann mit einem der jeweiligen Zusammensetzung entsprechenden und von Fall zu Fall errechenbaren Wasserzusatz vermischt.
• Diesem Vorgemisch kann aus Ersparnisgründen oder wenn geringere Festigkeiten ausreichend sind gegebenenfalls ein kieselsäurehaltiges, grobkörnigeres und scharfkantiges Füllmaterial einer Körnung zwischen i und 5 mm im Verhältnis Trockenmischung 'zu Füllstoff von bis 1 : 3 beigemengt werden, wobei dieses Gemisch erneut vermischt wird. Als Füllmaterial kommen wiederum stark kieselsäurehaltige und gleichmäßig gekörnte Stoffe in Frage.
• Die Trockenmasse, die Mischung aus Trockenmasse und Wasserzusatz sowie die Mischung aus Trockenmasse, Wasserzusatz und Füllmaterial werden zweckmäßigerweise in einem hochleistungsfähigen Zwangsmischer, z. B. in einem Gegenstrommischer, gemischt, da es auf eine besonders sorgfältige und gleichmäßige Mischung aller Teile ankommt.
• Bei vorschriftsmäßiger Durchführung der Mischung entsteht ein schwach erdfeuchtes Gemisch.
• Die auf diese Weise fertig vermischte Masse wird sodann, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Rütteln oder einer sonstigen zweckmäßigen Verdichtungsmaßnahme, in einer stempelbeheizten Strangpresse oder in einer Drehtisc'hpresse bei geeigneten Drücken, z. B. von etwa qoo kg/cm2, zu Preßlingen beliebiger Form und Größe verpreßt. Es leuchtet ohne weiteres ein, wie wesentlich es bei diesen verhältnismäßig'hohen Preßdrücken ist, dem Gemisch einen ganz bestimmten Wassergehalt zu geben, da einerseits bei zu geringer Wassermenge zu viele Hohlräume auftreten und andererseits bei zu großer Wasserzugabe die Festigkeit sehr rasch abfällt.
• Die so hergestellten Preßlinge werden nun nicht zum Abbinden sich selbst überlassen, sondern werden zunächst etwa io bis 15 Stunden teils an der Luft, teils im Wasser gelagert, und zwar zweckmäßigerweise zunächst q. bis 5 Stunden an der Luft und anschließend 6 bis 8 Stunden im Wasser. Auch diese Maßnahme ist wesentlich, weil bei etwaiger sofortiger Einlage der Preßlinge in Wasser die Gefahr des Verfalls besteht. Auch eine etwaige reine Luft- oder Wasserlagerung der Preßlinge bereitet diese für die nachfolgende Dampfbehandlung nicht in dem erforderlichen Maße und Umfang vor.
• Hierauf werden die Preßlinge g bis ii Stunden in einem Härtekessel bei einem Druck von etwa g bis 15 atü gespanntem Dampf ausgesetzt. Die Steigerung bzw. Herabminderung der Drücke muß selbstverständlich langsam und gleichmäßig vor sich gehen. Die Einwirkung des gespannten Dampfes auf die Preßlinge bewirkt einmal eine Beschleunigung desAbbindevorganges, einewesentliche Erhöhung der Festigkeiten und eine nahezu weitgehende Vertreibung der Feuchtigkeit aus den Preßlingen, da der gespannte Dampf die Preßlinge vollkommen durchdringt. Es hat sich ferner herausgestellt, daß bei der Behandlung mit gespanntem Dampf ein Schwinden der Preßlinge praktisch vermieden werden kann und daß die so behandelten Preßlinge auch ihre Form und Abmessung während und nach der Behandlung beibehalten.
• Die nach diesem Verfahren hergestellten Betonkörper sind nach Abschluß der oben gekennzeichneten Behandlung, also sofort nach Verlassen des Härtekessels, verwendbar. Sie haben eine durchaus dichte Struktur und gleichen im Innern einem guten Naturstein, den sie aber hinsichtlich der erreichten Biegefestigkeit .übertreffen. Sie sind ferner wesentlich sehwund-, wärme-, risse- und frostbeständiger als der normal erhärtete höchstwertig; Beton. Die Wasseraufnahmefähigkeit ist außerordentlich gering. Die Masse selbst ist außerdem farbfähig, und die fertigen Formstücke können ohne weiteres geschliffen und poliert werden. Ihr Abnutzungskoeffizient ist ebenfalls sehr gering. Die erzielten hohen Druck- und Biegefestigkeiten der Formlinge resultieren aus der gefundenen Auswahl der Stoffe; ihrer Zusammensetzung und besonderen Verarbeitung. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren bilden sich nämlich zwischen dem unter gewöhnlichen Bedingungen inaktiven Quarz und dem Bindemittel Kalkhydrosilikate, Aluminate und Ferrite in den verschiedenstenVerbindungen. Diese chemischen Verbindungen sind die eigentlichen Erhärtungsträger, die zu den außerordentlichen, hohen Festigkeiten führen.
• Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß Bauteile mit solchen Festigkeiten für das gesamte Bauwesen von Bedeutung sind, und zwar können sie sowohl aus Einzelbauteile als auch im Verbunde Verwendung finden. So eignen sie sich als Bauteile für das gesamte Bauwesen mit schlaffer, vorgespannter oder ohne Bewehrung, für den Bergbau, Grubenausbau, Tunnel, Druckstollen, Wasserschlösser usw. Aber auch zur Herstellung jeder Art höchstwertiger Betonsteine, z. B. Gehwegplatten, Pflastersteine, Wandplatten, Rohre, Maste, Bremsklötze, Schleifsteine usw. eignen sie sich in hervorragender Weise.
• Die gegenüber gewöhnlichen Baukörpern rund vier- bis achtfachen höheren Festigkeiten ergeben nicht nur eine ganz erhebliche Ersparnis an Baustoffen, sondern auch an Verarbeitungs- und Reparaturkosten. Denn der Baukörper kommt aus dem Verfahren praktisch so heraus, daß chemische, strukturelle oder sonstige Veränderungen nachträglich nicht mehr auftreten. Da die Betonkörper außerdem noch stark sulfatbeständig sind, eignen sie sich in besonderem Maße für Bauten, die aggressiven Wässern, Dämpfen, Gasen und Rauchentwicklungen ausgesetzt sind. .
• Diese Vorzüge und Ersparnisse sind zweifellos so erheblich, daß die Mehrkosten, die durch das vorgeschlagene Verfahren entstehen, ohne weiteres in Kauf genommen werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Betonsteinen aus Schwerbeton, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem hochwertigen Zement und aus trockenem, feinstkörnig gemahlenem, kieselsäurehaltigem Zuschlagstoff bestehende vorgemischte Trockenmischung mit einem der jeweiligen Zusammensetzung entsprechenden optimalen Wasserzusatz gemischt und diese zu Formlingen verpreßt wird, welche alsdann einer kombinierten Luft- und Wasserlagerung und anschließend in einem Härtekessel gespanntem Dampf ausgesetzt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem hochwertigen Zement ein kieselsäurehaltiger Zuschlagstoff im Verhältnis i :o,5 bis zu i : 3 beigegeben wird und trocken vermischt wird (Trockenmischung). 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und a, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorgemisch aus Trockenmischung und Wasserzusatz gegebenenfalls ein kieselsäurehaltiges, grobkörnigeres und scharfkantiges Füllmaterial (Körnung zwischen i und 5 mm) im Verhältnis Trockenmischung zu Füllstoff von bis i : 3 beigemengt und erneut vermischt wird. q.. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenmasse, die Mischung aus Trockenmasse und Wasserzusatz und die Mischung aus Trockenmasse, Wasserzusatz und Füllmaterial in einem Zwangsmischer, z. B. in einem Gegenstrommischer, gemischt werden. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis q, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig vermischteMasse in einer stempelbeheiztenStrangpresse oder in einer Drehtischpresse bei Drücken von etwa q.oo kg/cm2 zu Preßlingen beliebiger Größe und Form verpreßt werden. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung der Formlinge in der Presse gegebenenfalls unter gleichzeitigem Rütteln erfolgt. 7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Preßlinge etwa io bis 15 Stunden teils an der Luft, teils im Wasser gelagert werden. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Preßlinge zunächst etwa q. bis 5 Stünden an der Luft und anschließend 6 bis 8 Stunden in Wasser gelagert werden. 9. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die so behandelten Preßlinge 9 bis i i Stunden in einem Härtekessel bei einem Druck von etwa 9 bis 15 atü gespanntem Dampf ausgesetzt werden. io. Betonstein aus Schwerbeton, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Presse od. dgl. zu Formlingen verpreßte, einer kombinierten Luft-Wasser-Lagerung ausgesetzte und in einem Härtekessel mit gespanntem Dampf behandelte Kunststeinmasse aus einer aus hochwertigem Zement und feinstgemahlenem kieselsäurehaltigem Zuschlagstoff in einem Mischungsverhältnis Zement zu Zuschlagstoff von 1 :0;5 bis i :3 maschinell vorgemisc'htenTrockenmischung und einem der jeweiligen Mischung entsprechenden optimalen Wasserzusatz besteht. i i. Betonstein nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststeinmasse aus den Bestandteilen des Anspruches io und einem gegebenenfalls beigegebenen grobkörnigeren (Körnung zwischen i und 5 mm im Durchmesser) kieselsäurehaltigen Füllmaterial im Verhältnis Trockenmischung zu Füllstoff von bis zu i : 3 besteht.