EP1791798A1 - Verfahren zum herstellen eines beschichteten grundstoffes für eine hydraulische zusammensetzung, beschichteter grundstoff für eine hydraulische zusammensetzung, zusatzmittel für eine hydraulische zusammensetzung und verfahren zum herstellen einer hydraulischen zusammensetzung - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines beschichteten grundstoffes für eine hydraulische zusammensetzung, beschichteter grundstoff für eine hydraulische zusammensetzung, zusatzmittel für eine hydraulische zusammensetzung und verfahren zum herstellen einer hydraulischen zusammensetzung

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EP1791798A1
EP1791798A1 EP05784570A EP05784570A EP1791798A1 EP 1791798 A1 EP1791798 A1 EP 1791798A1 EP 05784570 A EP05784570 A EP 05784570A EP 05784570 A EP05784570 A EP 05784570A EP 1791798 A1 EP1791798 A1 EP 1791798A1
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EP
European Patent Office
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additive
base material
coating
coated
concrete
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05784570A
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English (en)
French (fr)
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Alexander Bleibler
Urs Mäder
Alexander Stücheli
Christian M. BÜRGE
Ralf Beissel
Beat Schnider
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Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
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Publication date
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Priority to EP05784570A priority Critical patent/EP1791798A1/de
Publication of EP1791798A1 publication Critical patent/EP1791798A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a coated base material for a hydraulic composition according to the preamble of the first claim.
  • the invention further relates to a coated base material for a hydraulic composition, to additives for a hydraulic composition and to a method for producing a hydraulic composition according to the preambles of the further independent claims.
  • the material cement is usually obtained from cement clinker.
  • the cement clinker the precursor of the cement rotary kiln, ground to cement powder, then mixed with gypsum, which acts as a setting regulator, ver ⁇ mixed, with the final product cement is produced by the mixing process.
  • the recovered cement is stored in silos after production.
  • the material cement is mixed with aggregates and chemical additives.
  • the cement is mixed together with water, rock and other additives in a mostly computer-controlled mechanical stirrer.
  • the additives can influence the flow properties, the viscosity, the compression behavior and the setting behavior of the concrete.
  • the core of the invention is thus that prior to mixing the hydraulic composition the base material is at least partially coated with an additive, or that the additive is at least partially disposed on a raw material for the production of concrete.
  • One of the advantages of the invention is that the properties of the concrete can be substantially improved if at least some of these components are coated before the concrete components are mixed.
  • the physical and chemical properties of the particles of the basic material cement can be changed before mixing and the chemical reaction with the other basic substances in the mixing process can be influenced.
  • the cement is coated with a concrete plasticizer before being mixed with the other basic substances, the water absorption of the coated cement can be positively influenced in comparison with the untreated cement.
  • the coating of the particles can advantageously take place where the material particles are conveyed pneumatically and / or gravimetrically. This means that the coating process does not necessarily have to take place during the production of the concrete.
  • the raw materials can therefore already be coated at the place of their production.
  • the cement particles can be coated directly at the end of the cement production process.
  • substances or additives such as, for example, silica, fly ash, light aggregate, slag, metallurgical sand, fiber materials, e.g. organic such as polypropylene fibers, etc. or inorganic such as basalt, glass, etc. are used. So, for example, silica, fly ash, light aggregate, slag, metallurgical sand, fiber materials, e.g. organic such as polypropylene fibers, etc. or inorganic such as basalt, glass, etc. are used. So, for example, silica, fly ash, light aggregate, slag, metallurgical sand, fiber materials, e.g. organic such as polypropylene fibers, etc. or inorganic such as basalt, glass, etc. are used. So, for example, silica, fly ash, light aggregate, slag, metallurgical sand, fiber materials, e.g. organic such as polypropylene fibers, etc. or inorganic such as basalt,
  • the coating of a sub-group of the basic substances it may also be favorable to coat particles of two or more sub-groups by means of at least one additive before mixing. This considerably improves the bond between the coated starting materials and the cement paste. This has positive effects on the Tausalzbe ⁇ resistance and durability of the concrete. In addition, there is a positive influence on the rheology or theological properties of the concrete, resulting in shorter mixing times and better compatibility with the additives.
  • the additive is injected into the flow of the raw materials with a nozzle and / or a mixer, a particularly homogeneous and uniform coating of the particles can be achieved.
  • the nozzles and / or mixers also ensure that, depending on the dimensions of the nozzles and mixers, a particularly high relative speed between the coating agent and the particles and thus high adsorption of the coating compositions can be set.
  • some suitable pneumatic nozzles and / or mechanical mixers are listed below: jet mixer with a laval nozzle, jet mixer with Venturi tube, jet mixer with propeller mixer, jet pump and various vortex mixers.
  • the mechanical mixers would include, for example, the rotary mixer with screw and the drum mixer.
  • the additive can be injected either in the flow direction and / or against the flow direction of the raw materials. If, for example, the angle of the injection is varied, the collision and relative speed of the coating material and of the particles to be coated can thereby be adjusted. It is favorable if the additive is added at least partly in liquid form.
  • the liquid additive can be previously atomized (aerosol) and / or droplets (drops) and / or vaporized (steam). Due to the different consistency, the coating thickness can be adjusted.
  • the liquid admixture can be mixed with a solvent, preferably water, fed, wherein the solvent vaporizes ver ⁇ after the supply.
  • the energy for evaporation can be removed from the cement or made available by other means.
  • the injection and atomization of additives with the aid of air is particularly favorable when the cement is conveyed into a pneumatic transport line in the mechanical mixer. If the injection of the liquid additive into the cocurrent, as in so-called jet scrubbers, which are used for cleaning dust laden exhaust air, one can take advantage of both the tine ⁇ tion effect of cement particles at additive droplets and the Ab ⁇ separating effect.
  • the transport air for the cement can be adjusted in terms of temperature and humidity controlled. It then suffice temperatures in the range of some 10 degrees Celsius to evaporate the solvent of the additive.
  • the temperature of the transport air of the cement particles should be sufficiently high to the latent heat of vaporization and possibly additionally existing solution heat of the liquid additive, without the transport air is then saturated saturated and tends to (water) steam condensation.
  • the relative humidity of the transport air of the cement particles should be sufficiently deep or conditioned such that after absorption of the vaporized solvent, in particular water, in the mixing device or transport line downwards, there are no local supersaturations such as, for example comes to steam condensation.
  • the heat for evaporation of the solvent, in particular water, can be removed from the cement, since it has a sufficiently high excess temperature or sensible heat.
  • the liquid additive may also be added directly in molten form, e.g. the melt to be added to the substance to be coated in a mixer and the substance is coated by the mixing process, or e.g. the substance to be coated is passed through the melt and solidifies after removal from the melt.
  • the layer thickness of the applied additive can be adjusted. This application method is particularly advantageous for fibers which can be drawn through the melt, wherein the fibers can be further processed after the additive has solidified.
  • the additive can also be added at least partially in powder form. This allows the addition of additives that can not be added in liquid form.
  • a turbulent flow of the basic substances and / or the injected additive should be generated.
  • additives for example, concrete plasticizers, flow agents, (reaction) retarders, accelerators, such as solidification and hardening accelerators, stabilizers, air entraining agents and / or sealants can be used, which influence the chemical and / or physical properties during the reaction of the components to the concrete.
  • any base material that is used for further production to concrete can be used.
  • the coating process is not locally or temporally bound to the concrete production process, so that a coating can also take place at the place of manufacture or at the time of preparation of the raw materials.
  • pneumatic nozzles and / or mechanical mixers which are built into the conveying lines or deposits of the basic materials, can make a corresponding coating of the raw materials possible.
  • FIG. 1 Known concrete mixing process in the concrete plant
  • Fig. 2 Schematic representation of the concrete mixing process
  • FIG. 3 shows cement particles and molecule of a concrete liquefier before adsorption
  • FIG. Fig. 4 Two cement particles with adsorbed concrete liquefier molecules
  • Fig. 5 Schematic representation of a variant of the new concrete mixing process
  • FIG. 10 section through a fluidized bed mixer with rotary atomizer
  • FIG. 11 shows a schematic representation of a coating device according to the invention
  • FIG. 12A shows a schematic representation of a further inventive apparatus
  • FIG. 12B shows the further coating device according to the invention
  • FIG. Fig. 13A comparison of the strengths in a coating at 25 0 C with the apparatus of Fig. 11;
  • FIG. 1 shows the known concrete mixing process in concrete production, as it usually takes place in the concrete plant 1.
  • this consists of four funnel-shaped containers 3, each of which in the lower opening area a conveyor belt 9 for transporting the rock to the mechanical mixer 8 aufwei ⁇ sen.
  • the conveying direction or running direction of the conveyor belts 9 is symbolized by the arrows with the reference numeral 10.
  • the rock has a particle size of approximately 0 to 16 millimeters in diameter.
  • the rock can be stored, for example, sorted by size in the four containers 3.
  • the binder of the concrete, the cement having a particle size in the range of about 1 to 100 microns, is stored in the cement silo 4.
  • the cement is also conveyed to the mechanical mixer 8.
  • a dosage of the amount of cement takes place in the container scale 6.
  • the supply line 7 for water and additives such as concrete plasticizers, flow agents, air-entraining agents, retarders and the like, are mixed in for the mixing process.
  • the mechanical mixer 8 which is intended to represent a continuous mixer with a horizontal agitator, the rock, the water, the cement and the admixture are thus mixed into a finished concrete mixture 11.
  • the finished concrete 11 is conveyed to transport vehicles 12.
  • FIG. 2 the mixing process for the production of concrete is shown again schematically and simplified.
  • the four boxes represent the starting components of the concrete, namely the additives 13, the base 14, 16 divided into the subgroups 14, eg sand and / or rock and / or etc. and the subgroup 16, namely the hydrauli
  • These binder components are mixed with one another in a mechanical mixing process, in the mixer 8, to form the finished concrete mixture 11.
  • the chemical and physical properties of the concrete mixture in this mixing process are mainly influenced by the mixing ratio of the concrete components. According to the invention, it is now possible to change the properties of this starting component and, on the other hand, the properties of the finished concrete mixture 11 by treating one or more concrete precursor components prior to the mixing process.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate the coating of particles at the molecular level.
  • FIG. 3 shows in the upper region a cement particle 17 which is approximately 0 to 100 micrometers in size.
  • the cement particle 17 has both positive 18 and negative 19 charge carriers, which are symbolized by a "+" (plus sign) as well as a "-" (minus sign).
  • 3 shows a molecule of an additive, here a concrete plasticizer, in this example a polycarboxylate molecule.
  • the polycarboxylate molecule consists of a main chain with a negative charge surplus and neutral side chains 21. If the concrete plasticizer with its molecules is added to the cement in the mixer 8 before the mixing process, then the cement or its cement particles 17 can be coated superficially.
  • FIGS. 5 and 6 each show schematic representations which illustrate the new process for the production of concrete with an integrated coating process.
  • the four boxes represent the starting components of the concrete, namely the additives 13, the first base material 14, the second base material 16 and water 15.
  • the additive 13 is here a liquid concrete liquefier, spielnger ViscoCrete ® Sika ®.
  • the first base material 14 is rock.
  • the second basic substance 16, the cement acts as a binder for the concrete.
  • As a further liquid component to the concrete liquefier 13 water 15 is additionally mixed.
  • FIG. 6 schematically shows a further variant of the new concrete mixing process.
  • FIG. 6 shows a particle coating 22 of the first basic substances 14 of the concrete.
  • rock is coated.
  • additives such as Silikafume, fly ash, duzu ⁇ impact, slag, fiber materials, which are to be supplied to the concrete len, coated before processing the concrete with an additive was ⁇ the.
  • FIG. 7 shows a detail of a plant component for cement production 23 and cement silos 4.
  • the plant component for cement production 23 is shown, in which the cement powder is ground together with gypsum.
  • the finished cement is conveyed with conveyor units 5 to the four cement silos 4 in the right-hand image area, where it is then temporarily stored.
  • the conveying of the finished cement takes place, as in FIG. 1, by conveying units 5, for example conveyance of the cement through lines with compressed air.
  • two possible locations are marked, where the particle coating 22 of the cement can take place.
  • examples of two possible mixer forms, each in a sectional view are shown in FIGS. 8 and 9.
  • the particle coating 22 can also take place in the cement silo 4.
  • an example of a suitable mixer is shown in FIG.
  • FIG. 8 shows a section through a DC mixer 24.
  • the flow direction of the cement particles through the DC mixer 24 is symbolized by the arrow 26.
  • the DC mixer 24 here consists of an angled pipe section in which cross-sectional constrictions 25 are introduced in the lower angle piece.
  • cross-sectional constriction 25 increases the particle velocity of the cement (continuity equation of the hydraulic rodynamik).
  • the concrete liquefier 13 is added to the cement via a nozzle 28.
  • optimum turbulence of the cement particles and the particles of the concrete liquefier 13 is achieved.
  • the nozzle 28 may be attached at different angles to the flow direction 26 of the cement particles.
  • FIG. 9 shows a sectional view through a countercurrent mixer 27.
  • the nozzle 28 is aligned against the flow direction 26 of the cement particles.
  • the particles of the concrete liquefier 13 collide with the cement particles, whereby a good superficial coating of the cement particles takes place.
  • FIG. 10 shows a sectional view of a fluidized-bed mixer 29 with a rotary atomizer in a cement silo 4.
  • the cement particles are introduced through the upper opening, and the arrow 26 symbolizes the inflow direction of the cement particles.
  • the left arrow 13 symbolizes the supply of Raj ⁇ means, for example, a concrete liquefier.
  • the cement particles fall onto a product distributor cone and are thereby radially distributed and then fall down under gravity. In this case, the cement particles are sprayed by liquid droplets which are produced in a rotary atomizer.
  • organic or inorganic fibers with additives in particular of mineral fibers
  • this coating is carried out by converting the additive into a liquid phase, drawing the fiber through this liquid phase, or applying the liquid phase to the fibers by rolling, whereby the additive is applied to the fiber.
  • the liquid phase can be produced by adding solvents, in particular water, or by melting the additive.
  • solvents in particular water
  • the fiber used must have the appropriate physical properties Characteristics show that it is not destroyed during the coating process, eg that it does not melt.
  • Particularly advantageous mineral fibers especially Ba ⁇ saltturan have proven.
  • a hydraulic composition e.g. the shrinkage, the strength, the behavior under heat, etc. are influenced.
  • Basalt fibers such as those obtained from Basaltex, Belgium, should be coated with a plasticizer.
  • the basalt fibers used had a mean diameter of 12 to 15 .mu.m, as a high-performance concrete condenser, the product ViscoCrete ® Sika ® was used.
  • the liquefier was added to a heated bath immediately after production in liquid form, or alternatively it can be melted in the bath. Thereafter, the basalt fibers were drawn through the melt in the tub, the condenser coated fibers then cooled in air and the coated fiber then fed to a cutting work, where the fibers were cut to a length of 6 mm, 12 mm or 25 mm.
  • the cooling of the coating can also be carried out differently, for example by means of a cooling chamber, as a result of which the cooling time is greatly shortened.
  • the cut fibers were added to a conventional concrete mix with Portland cement, resulting in a liquefied concrete resulting from the solution of the liquefier from the fiber surface, which could be processed very well.
  • the coated fibers distributed very homogeneously in the concrete mix without forming fiber bundles.
  • High performance concrete plasticizers and flow agents such as the product ViscoCrete ® may consist of polycarboxylates.
  • Polycarboxylates are comb polymers which consist of a main chain to which carboxylic acid groups are bonded as free acids or in the form of their salts, and side chains of polyalkylene oxide.
  • Such polycarboxylates are known per se, for example from EP 1 136 508 A1, EP 1 138 696 A1 and EP 1 138 697 A1 of the Applicant. The disclosure of these polycarboxylates is included below.
  • polyalkylene oxide or polyalkylene glycol side chains can be bound to the main chain via ester bond, amide bond or ether bond.
  • further functional or non-functional groups may be bonded to the main chain.
  • Such comb polymers can be prepared, for example, by copolymerization of unsaturated mono- or di-carboxylic acids with unsaturated carboxylic acid esters, unsaturated carboxylic acid amides, allyl ethers or vinyl ethers.
  • the carboxylic acids in the finished comb polymer can be present in the form of their free acid or completely or partially in the form of their salts.
  • the comb polymers can also be prepared by polymer-analogous reactions. In this case, a polymer which contains latent or free carboxyl groups is reacted with one or more compounds which contain amine or hydroxyl functions under conditions which lead to partial amidation or esterification of the carboxyl groups.
  • the polyalkylene glycol of the side chain is based on polymerized epoxide-containing compounds, such as, for example, ethylene oxide, propylene oxide, 1-butoxide, phenylethylene oxide, etc.
  • the polyether side chain thus preferably consists of polyethylene oxide or polypropylene oxide or a mixed copolymer of ethylene oxide and propylene oxide and has free end, a hydroxyl group, a primary amino group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which is linear, branched or cyclic, preferably a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • These polycarboxylates have a molecular weight of 5 to 200 1 OOO OOO 1, vorzugt 8 1 OOO OOO 1 to 100, more preferably a molecular weight of 10 to 80 1 OOO OOO 1.
  • the Cabonklaresalze can alkali metal or alkaline earth metal salts or salts of other di- or trivalent metal ions, Ammoniu ⁇ ions, organic ammonium groups or mixtures.
  • the polycarboxylate according to the invention consists of four structural units (a, b, c and d) and has the structural formula A.
  • M hydrogen, alkali metal ion, alkaline earth metal ion, di- or trivalent metal ion, ammonium ion, organic ammonium group or mixtures thereof
  • R each R independently of the other hydrogen or methyl
  • R4 Ci to C 2 o alkyl, cyclohexyl, or alkylaryl
  • R 3 -NH 2 , -NR 5 R 6 , -OR 7 NR 8 R 9 , wherein R 5 and R 6 are independently a C 1 to C 2 o is alkyl, cycloalkyl-I or alkylaryl or aryl group or is a hydroxyalky
  • R 5 and R 6 together form a ring of the the nitrogen is a part, to build a morpholine or imidazoline ring, wherein R 7 is a C2-C4 alkylene group and R 8 and R 9 independently of one another Ci to C 2 o alkyl, cycloalkyl, alkylaryl or aryl group or a hydroxyalkyl group such as hydroxyethyl, hydroxypropyl or hydroxybutyl group
  • a / b / c / d (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0 - 0.3), preferably (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.5) / (0 - 0.1), more preferably (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.3) / (0 - 0.06), even more preferably (0.2 - 0.8) / (0.199 - 0.799) / (0.001 - 0.09) / (0 -
  • the sequence of building blocks a, b, c, d can be block-wise, alternating or random.
  • Polycarboxylates according to the formula A can be imagined as constituted by a main chain of polymerized units of acrylic acid and methacrylic acid or a mixed copolymer thereof.
  • the polyalkylanoxide side chains are linked to this backbone via ester or amide groups.
  • further groups may be bound to the main chain of the polycarboxylates via ester or amide bond, for example alkyl groups, cycloalkyl groups, aromatics, substituted aromatics, hydroxyalkyl groups, dialkylaminoalkyl groups or heterocyclic rings in which the N of the amide group is a constituent, such as, for example, morpholine or imidazole.
  • groups R 3 which are bonded to the main chain via their N as amides are amine radicals which have one or two, independently of one another, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic radicals of 1 to 20 carbon atoms, such as, for example, methyl, ethyl , Propyl, iso-propyl, butyl, iso-butyl or cyclohexyl radicals.
  • amine radicals with hydroxyalkyl groups such as ethanolamine or diethanolamine.
  • groups R 3 which are bound to the main chain via their O as esters are aliphatic, cycloaliphatic or aromatic radicals of 1 to 20 carbon atoms, such as, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, -butyl , iso-butyl or cyclohexyl radicals.
  • aminoalcohol radicals such as methyldiethanolamine, triisopropanolamine, triethanolamine, dibutylamino ethanol, diisopropanolamine, diethylaminoethanol, dimethylaminoethanol.
  • FIG. 11 shows a further DC mixer 24.
  • the flow direction of the cement particles through the DC mixer 24 is symbolized by the arrow 26.
  • the material to be coated is introduced into a funnel 30 and retained by a slider 31 in the hopper.
  • an angled piece of pipe is arranged with a nozzle 32, via which compressed air can be blown into the pipe piece.
  • a Prandtl nozzle 33 with compressed air nozzle 34 and intake pipe 35 is arranged.
  • the intake pipe protrudes into a container 36 with the coating material, here concrete liquefier 13, which is to be admixed with the material to be coated.
  • Compressed air is injected into the pipe via the nozzle 34 and a negative pressure is generated in the intake pipe 35, whereby liquefier 13 is sucked in and atomized.
  • the nozzles 32, 33 can be attached at different angles to the flow direction 26 of the cement particles.
  • the material to be coated here cement
  • the funnel After the material to be coated, here cement, is filled into the funnel, compressed air is injected into the tube via the nozzles 32 and 34. Then, the slider 31 is opened and the cement is blown through the pipe and coated by the atomized condenser 13. Subsequently, the coated cement is introduced into a collecting vessel 37 (not shown in more detail).
  • a collecting vessel 37 (not shown in more detail).
  • the device shown here does not have to have tubes, but can also be used in channels with other cross sections, in particular with rectangular cross sections.
  • Such transport channels with rectangular cross sections are used, for example, in cement production, and air conveyor channels and "air-slides” or “fluid-slides” are designated, the transport being carried out pneumatically and gravimetrically.
  • the coating of the cement can then take place directly in such channels. This is particularly advantageous if the coating takes place directly before the loading of a means of transport such as a truck. This makes it possible to fill each means of transport with individually coated material.
  • FIGS. 12A and 12B show a further coating device 40 according to the invention.
  • the flow direction of the material to be coated, in particular cement particles, through the coating device 40 is symbolized by the arrows.
  • the material to be coated is passed via a supply line 41 to an expansion funnel 42, from where it falls annularly in free fall into a collecting funnel.
  • the admixture is applied to the material to be coated by means of nozzles, in particular, preintls 33.
  • the nozzles are advantageously arranged outside, but can also be arranged inside or nozzles can be arranged in and out.
  • the nozzles 33 can be arranged at different angles to the direction of fall of the particles to be coated.
  • the coating can be adjusted depending on the material to be coated.
  • the Prandtl nozzle 33 is not shown in detail, but the function is analogous to FIG. 11.
  • the widening of the flow of the particles to be coated with the expansion funnel and the arrangement of the nozzles 33 produce a uniform coating of the particles.
  • the collecting funnel 43 can consist of a plurality of funnels which are stacked in one another, as a result of which the coated material is jumbled and the quality of the coating is improved. Since Ansch left to the collection hopper 43, the coated material can be transported directly into a transport container, eg on a truck, or as dar ⁇ put on a conveyor.
  • the conveying device does not have to have tubes, but can advantageously be configured as an air conveying trough, the transport taking place pneumatically and gravimetrically there.
  • FIGS. 13 to 16 the spreading mass of Portland cement coated with the apparatus shown in FIG. 11 is shown and compared with conventional addition methods of additives.
  • the coating was carried out at 6 bar compressed air and in each case 10 kg of material were coated be ⁇ , the passage time of this material through the device was about 40 seconds.
  • the determination of the spreading mass was carried out according to DIN EN 196-1.
  • FIG. 15 shows the measurement results of Portland cement coated with a PC-1 polycarboxylate condenser at a dosage of 0.3% based on the binder weight (curve AM) and compared with the results of the direct addition of the polymer (curve PC). 1 ).
  • the liquefying effect of the same added amount of plasticizer is better with a coating of the cement particles than with the direct addition.
  • the polymers added in front of the cement mill are obviously at least partially destroyed by the grinding process.
  • R H-
  • R 1 Mixture of CH 3 -PEGI 000- and CH 3 -PEG3000- in molar ratio 50:50
  • FIG. 16 shows the measurement results of polymer RMC-1 comprising a further essentially polycarboxylate with a dosage of 0.3% based on the binder weight of coated Portland cement (curve AM) and with the results of the liquid addition of the polymer compared (curve PC-1). Further, the addition of the polymer RMC-1 occurred before the cement mill (curve BM). It was also found here that the liquefying effect of the same added amount of plasticizer is better with a coating of the cement particles than with the direct addition and that significantly worse values result when added before the cement mill.
  • the present inventions also corrosion inhibitors can be applied to materials to be coated.
  • corrosion inhibitors are known, for example, from EP 0 635 463 A1, EP 0 941 975 A1 and EP 0 957 071 A1.
  • the corrosion inhibitors described there can be used according to the above-described to coat materials, in particular cement Ze ⁇ .
  • the corrosion inhibitors are advantageously prepared directly during the coating process by there the at least partially expired acid / base reaction takes place between amino compounds and acids. For this purpose, the two substances are injected together, so that a spray is formed in which form the desired salts and compounds.
  • the coating takes place, for example, by the devices shown here. As a result, the coating can be greatly improved.
  • the corrosion inhibitors can also be added directly, if at all, with a solvent.
  • Corrosion inhibitors which are advantageous for the present invention are the products of the at least partially expired acid / base reaction between amino compounds and acids.
  • Such corrosion inhibitors may be an amino compound or mixtures of amino compounds, optionally neutralized with one or more acids.
  • Suitable amino compounds and / or amino alcohols are primary and / or secondary and / or tertiary amines in which aliphatic and / or aromatic and / or cycloaliphatic radicals are bonded to the nitrogen atom or in which the nitrogen atom of the amino compound forms part of a heterocyclic Structure and wherein in the amino compound of Korrosions ⁇ inhibitor one or more amino groups are present.
  • aminoalcohols such as primary, secondary or tertiary aliphatic amines, which contain at least one alkanolamine grouping per molecule.
  • Amino alcohols are selected from the group comprising the following amines:
  • Preferred amino compounds are N, N-dimethylethanolamine, N-methyldiethanolamine and mono-, di- and triethanolamine.
  • Suitable acids for the partial neutralization by means of acid-base reaction are monobasic or polybasic inorganic or organic acids, in particular those acids which themselves have a corrosion-reducing effect and / or possess a concrete-liquefying action.
  • Specially suitable acids are those which form compounds or complexes or chelates that are sparingly soluble or insoluble with calcium ions.
  • Especially suitable acids are
  • adipic acid Tetrahydroxiadipic acid lactic acid tartaric acid citric acid gluconic acid glucoheptonic acid heptonic acid and ascorbic acid.
  • Preferred acids are phosphonic acids, benzoic acid, lactic acid, gluconic acid, glucoheptonic acid, oleic acid and caprylic acid.
  • concentration of amino compound or hydroxiamino compound is usually in the range of 0.2% by weight to 2% by weight, preferably by about 0.6% by weight, based on the weight of the injection cement. Neither the amines nor their salt-like products with acids impair the stability of the coated materials or their setting behavior resp. the final strength of the hydraulic composition
  • the invention thus provides a process for the production of concrete and a device for carrying out this process, in which the quality of the concrete can be improved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Grundstoffes für eine hydraulischen Zusammensetzung (11), wobei die hydraulischen Zusammensetzung einen Grundstoff (14, 16) und Wasser (15) umfasst, wobei der Grundstoff aus mehreren Untergruppen (14, 16) bestehen kann und mindestens ein hydraulisches Bindemittel (14) umfasst und wobei zur Herstellung der hydraulischen Zusammensetzung der Grundstoff (14, 16) und das Wasser (15) in einem Mischer (8) gemischt werden. Vor dem Mischen der hydraulischen Zusammensetzung wird der Grundstoff (14, 16) zumindest teilweise mit einem Zusatzmittel (13) beschichtet. Des weiteren betrifft die Erfindung einen beschichteten Grundstoff zur Betonherstellung, ein Zusatzmittel für die Betonherstellung und ein Verfahren zum Herstellen einer hydraulischen Zusammensetzung.

Description

Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Grundstoffes für eine hyd- raulische Zusammensetzung, beschichteter Grundstoff für eine hydrauli¬ sche Zusammensetzung, Zusatzmittel für eine hydraulische Zusammen¬ setzung und Verfahren zum Herstellen einer hydraulischen Zusammen¬ setzung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Grund¬ stoffes für eine hydraulische Zusammensetzung nach dem Oberbegriff des ers- ten Anspruches.
Des weiteren betrifft die Erfindung einen beschichteten Grundstoff für eine hyd¬ raulische Zusammensetzung, Zusatzmittel für eine hydraulische Zusammen¬ setzung und Verfahren zum Herstellen einer hydraulischen Zusammensetzung nach den Oberbegriffen der weiteren unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Der Werkstoff Zement wird in der Regel aus Zementklinker gewonnen. Dabei wird der Zementklinker, das Vorprodukt aus dem Zementdrehrohrofen, zum Zementpulver gemahlen, dann mit Gips, der als Abbinderegler fungiert, ver¬ mischt, wobei durch den Mischvorgang das Endprodukt Zement entsteht. Der gewonnene Zement wird nach der Herstellung in Silos gelagert. Bei der Wei- terverarbeitung zu Beton wird der Werkstoff Zement mit Zuschlagstoffen und chemischen Zusatzmitteln vermengt. Beispielswiese wird der Zement zusam¬ men mit Wasser, Gestein und weiteren Additiven in einem meist computerge¬ steuerten mechanischen Rührwerk gemischt. Durch die Zugabe der flüssigen oder pulverförmigen Zusatzmittel sollen die Eigenschaften des frischen und / oder ausgehärteten Betons in chemischer und/oder physikalischer Hinsicht verbessert werden. So können die Zusatzmittel beispielsweise die Fliesseigen¬ schaft, die Viskosität, das Verdichtungsverhalten und das Abbindverhalten des Betons beeinflussen.
Darstellung der Erfindung
Der Wettbewerb im Bereich der chemischen Zusatzmittel erfordert bessere und einfachere Verarbeitungstechnologien und gleichzeitige Produktverbesserun¬ gen. Zusätzlich sollten auch die Eigenschaften des Betons sowie dessen Ver- arbeitbarkeit weiter verbessert werden.
Es stellte sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Grundstoffes für eine hydraulische Zusammensetzung, einen beschichteten Grundstoff zur Betonherstellung, ein Zusatzmittel für die Betonherstellung und Verfahren zum Herstellen einer hydraulischen Zusammensetzung zur Verfü¬ gung zu stellen, die eine einfache Verarbeitungstechnologie und/oder eine er¬ höhte Qualität des Betons zur Folge haben.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Kern der Erfindung ist es also, dass vor dem Mischen der hydraulischen Zu- sammensetzung der Grundstoff zumindest teilweise mit einem Zusatzmittel beschichtet wird, respektive dass das Zusatzmittel zumindest teilweise auf ei¬ nem Grundstoff für die Betonherstellung angeordnet ist. Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, dass die Eigen¬ schaften des Betons wesentlich verbessert werden können, wenn vor dem Mi¬ schen der Betoneinzelkomponenten zumindest einzelne dieser Komponenten beschichtet werden.
Hierdurch kann beispielsweise bei den Partikeln des Grundstoffes Zement die physikalischen und chemischen Eigenschaften vor dem Mischen verändert werden und die chemische Reaktion mit den andern Grundstoffen im Misch¬ vorgang beeinflusst werden. Beispielsweise werden hier nicht abschliessend einige Zusatzmittel, aus deren Namen meist die Wirkung hervorgeht, aufge¬ zählt: Betonverflüssiger, Fliessmittel, Luftporenbilder, Verzögerer, Beschleuni¬ ger, Stabilisierer, Chromatreduzierer, Einpresshilfen, Schaumbildner, Dich¬ tungsmittel, Recyclinghilfen und Korrosionsinhibitoren. Wird beispielsweise der Zement vor dem Mischen mit den anderen Grundstoffen mit einem Beton- verflüssiger beschichtet, so kann die Wasseraufnahme des beschichteten Ze¬ ments im Vergleich zum unbehandelten Zement positiv beeinflusst werden.
Es ist zu betonen, dass es prinzipiell möglich ist, alle Stoffe, die für die Herstel¬ lung des Betons verwendet werden, zu beschichten. Die Beschichtung der Par- tikel kann vorteilhafterweise dort erfolgen, wo die Stoffpartikel pneumatisch und / oder gravimetrisch gefördert werden. Das heisst der Beschichtungsprozess muss nicht notwendigerweise bei der Herstellung des Betons erfolgen. Die Grundstoffe können also am Ort ihrer Herstellung bereits beschichtet werden. So können beispielsweise die Zementpartikel direkt am Ende des Zementher- Stellungsprozesses beschichtet werden.
Als weitere Untergruppe der Grundstoffe können auch Stoffe oder Zusatzstof¬ fe, wie zum Beispiel Silikafume, Flugasche, Leichtzuschlag, Schlacke, Hütten¬ sand, Fasermaterialien, z.B. organische wie Polypropylenfasern, usw. oder an- organische wie Basalt, Glas usw. verwendet werden. So hat zum Beispiel
Flugasche unterschiedlicher Herkunft unterschiedliche Adsorptionseigenschaf¬ ten und weist somit je nach Herkunft unterschiedliche Eigenschaften im Beton auf. Bei Beschichtung mit Zusatzmitteln ergeben sich identische und ange- passtere Eigenschaften, so dass die unterschiedliche Herkunft nicht mehr be¬ rücksichtigt werden muss.
Alternativ oder ergänzend zur Beschichtung einer Untergruppe der Grundstoffe kann es auch günstig sein, vor dem Mischen, Partikel von zwei oder mehreren Untergruppen durch zumindest ein Zusatzmittel zu beschichten. Hierdurch wird der Verbund zwischen den beschichteten Ausgangsstoffen und dem Zement¬ leim erheblich verbessert. Dies hat positive Auswirkungen auf die Tausalzbe¬ ständigkeit und Dauerhaftigkeit des Betons. Zusätzlich ergibt sich ein positiver Einfluss auf die Rheologie beziehungsweise die Theologischen Eigenschaften des Betons, so werden kürzere Mischzeiten und bessere Kompatibilität mit den Zusatzmitteln erreicht.
Wird das Zusatzmittel mit einer Düse und/oder einem Mischer in die Strömung der Grundstoffe eingedüst, so kann eine besonders homogene und gleichmäs- sige Beschichtung der Partikel erreicht werden. Die Düsen und/oder Mischer gewährleisten auch, dass je nach Düsen- und Mischerdimensionierung eine besonders hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Beschichtungsmittel und Partikel und somit eine hohe Adsorption der Beschichtungsmittel eingestellt werden kann. Beispielswiese werden nachfolgend einige geeignete pneumati¬ sche Düsen und/oder mechanische Mischer aufgezählt: Strahlmischer mit La- val-Düse, Strahlmischer mit Venturirohr, Strahlmischer mit Propellermischer, Strahlpumpe und verschiedene Wirbelmischer. Bei den mechanischen Mi¬ schern wäre zum Beispiel der Rotationsmischer mit Schnecke und der Trom- melmischer zu nennen.
Das Zusatzmittel kann entweder in Strömungsrichtung und/oder gegen die Strömungsrichtung der Grundstoffe eingedüst werden. Wird beispielsweise der Winkel der Eindüsung variiert, so kann hierdurch die Kollisions- und Relativge- schwindigkeit von Beschichtungsstoff und zu beschichtenden Teilchen einge¬ stellt werden. Es ist günstig, wenn das Zusatzmittel zumindest teilweise in flüssiger Form zu¬ gesetzt wird. Beispielsweise kann das flüssige Zusatzmittel vorher zerstäubt (Aerosol) und/oder zertropft (Tropfen) und/oder verdampft (Dampf) werden. Durch die unterschiedliche Konsistenz kann die Beschichtungsdicke eingestellt werden.
Das flüssige Zusatzmittel kann mit einem Lösungsmittel, vorzugsweise Was¬ ser, gemischt zugeführt werden, wobei das Lösungsmittel nach der Zufuhr ver¬ dampft. Die Energie zur Verdampfung kann dabei dem Zement entzogen wer- den oder durch andere Mittel zur Verfügung gestellt werden. Die Eindüsung und Zerstäubung von Zusatzmitteln mit Hilfe von Luft ist dann besonders güns¬ tig, wenn der Zement in eine pneumatische Transportleitung in den mechani¬ schen Mischer gefördert wird. Erfolgt die Eindüsung der Flüssigzusatzmittel im Gleichstrom, wie bei so genannten Strahlwäschern, die zum Reinigen von Staub beladener Abluft eingesetzt werden, kann man sich sowohl den Anlage¬ rungseffekt von Zementpartikeln an Zusatzmitteltröpfchen als auch den Ab¬ scheideffekt zunutze machen. Die Transportluft für den Zement kann bezüglich der Temperatur und Feuchtigkeit kontrolliert eingestellt werden. Es genügen dann Temperaturen im Bereich von einigen 10 Grad Celsius zur Verdampfung des Lösungsmittels des Zusatzmittels. Das hat den gewünschten Effekt, dass das Zusatzmittel und der Zement noch nicht reagieren, weil das Wasser mit der pneumatischen Transportluft für den Zement entzogen wurde. Das Aufein¬ andertreffen von Zusatzmitteltröpfchen und Zementpartikel bewirkt nicht nur eine Partikelbeschichtung. Die Feinverteilung von zerdüsten Zusatzmitteln in einer pneumatischen Zement-Luft-Transportleitung ergibt auch eine homogene Mischung der beiden chemischen Reaktionspartner. Besonders vorteilhaft sind auch Luftförderrinnen mit pneumatisch gravimetrischer Förderung.
Es hat sich auch gezeigt, dass es wichtig ist, die zur Lösungsmittel- bzw. Was- serverdampfung notwendige Energie gezielt vorzusehen. Die Temperatur der Transportluft der Zementpartikel sollte ausreichend hoch sein, um die latente Verdampfungswärme und allenfalls zusätzlich vorhandene Lösungswärme des flüssigen Zusatzmittels aufzunehmen, ohne dass die Transportluft anschlies- send gesättigt ist und zur (Wasser-)Dampfkondensation neigt. Die relative Feuchtigkeit der Transportluft der Zementpartikel sollte ausrei¬ chend tief bzw. so konditioniert sein, dass es nach der Aufnahme des ver- dampften Lösungsmittels, im besonderen Wasser, in der Mischvorrichtung o- der Transportleitung abwärts nicht zu lokalen Übersättigungen wie zum Bei¬ spiel zur Wasserdampfkondensation kommt.
Die Wärme zur Verdampfung des Lösungsmittels, im besonderen Wasser, kann dem Zement entzogen werden, da er eine genügend hohe Übertempera- tur bzw. sensible Wärme aufweist.
Das flüssige Zusatzmittel kann aber auch direkt in geschmolzener Form zuge¬ führt werden, indem z.B. dem zu beschichtenden Stoff in einem Mischer die Schmelze zugeführt wird und durch den Mischvorgang der Stoff beschichtet wird, oder z.B. der zu beschichtende Stoff durch die Schmelze geführt wird und nach Entnahme aus der Schmelze erstarrt. Durch die verschiedenen Parame¬ ter wie Aufenthaltsdauer in der Schmelze, Abkühlrate, Mischzeit, usw. kann dabei die Schichtdicke des aufgetragenen Zusatzmittels eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist dieses Auftrageverfahren für Fasern, welche durch die Schmelze gezogen werden können, wobei die Fasern nach dem Erstarren des Zusatzmittels weiter verarbeitet werden können.
Das Zusatzmittel kann aber auch zumindest teilweise in Pulverform zugesetzt werden. Dies erlaubt die Zugabe von Zusatzmitteln, die in flüssiger Form nicht zugegeben werden können.
Zumindest an der Eindüsungsstelle sollte eine turbulente Strömung der Grund¬ stoffe und/oder des eingedüsten Zusatzmittels erzeugt werden.
Als Zusatzmittel können beispielsweise Betonverflüssiger, Fliessmittel, (Reak- tions-)Verzögerer, Beschleuniger, wie Erstarrungs- und Erhärtungsbeschleuni¬ ger, Stabilisierer, Luftporenbildner und/oder Dichtungsmittel verwendet werden, die die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften bei der Reaktion der Komponenten zum Beton beeinflussen.
Es ist vorteilhaft, als Zusatzmittel einen Hochleistungsbetonverflüssiger, vor- zugsweise das Produkt ViscoCrete® der Firma Sika®, zu verwenden. Dieser Hochleistungsbetonverflüssiger vermindert den Wasseranspruch von Zement und verbessert die Verarbeitbarkeit des Betons.
Als zu beschichtender Grundstoff kann jeder Grundstoff, der für die weitere Herstellung zum Beton verwendet wird, verwendet werden. Wie bereits weiter oben erwähnt, ist der Beschichtungsprozess nicht lokal oder zeitlich an den Betonherstellungsprozess gebunden, so dass eine Beschichtung auch am Herstellungsort beziehungsweise zur Herstellungszeit der Grundstoffe erfolgen kann. Es können beispielsweise pneumatische Düsen und/oder mechanische Mischer, die in den Förderleitungen oder Lagerstätten der Grundstoffe einge¬ baut sind, eine entsprechende Beschichtung der Grundstoffe ermöglichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Er¬ findung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtung bezie- hungsweise die Geschwindigkeit der Medien ist mit Pfeilen angegeben.
Es zeigen:
Fig. 1 Bekannter Betonmischvorgang im Betonwerk; Fig. 2 Schematische Darstellung des Betonmischvorgangs;
Fig. 3 Zementpartikel und Molekül eines Betonverflüssigers vor der Ad¬ sorption; Fig. 4 Zwei Zementpartikel mit adsorbierten Betonverflüssigermolekülen; Fig. 5 Schematische Darstellung einer Variante des neuen Betonmisch¬ verfahrens;
Fig. 6 Weitere Variante des neuen Betonmischvorgangs;
Fig. 7 Ausschnitt von einem Anlagenteil zur Zementherstellung und Ze- mentsilos;
Fig. 8 Schnitt durch einen Gleichstrommischer;
Fig. 9 Schnitt durch einen Gegenstrommischer;
Fig. 10 Schnitt durch einen Wirbelschichtmischer mit Rotationszerstäuber;
Fig. 11 Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Beschich- tungsvorrichtung;
Fig. 12A Schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemässen Be¬ sen ichtu ngsvorrichtu ng ;
Fig. 12B Darstellung der weiteren erfindungsgemässen Besch ichtu ngsvor¬ richtu ng; Fig. 13A Vergleich der Festigkeiten bei einer Beschichtung bei 250C mit der Vorrichtung nach Fig. 11 ;
Fig. 13B Vergleich der Festigkeiten bei einer Beschichtung bei 8O0C mit der Vorrichtung nach Fig. 11 ;
Fig. 14 Vergleich der Festigkeiten bei einer Beschichtung bei 8O0C mit der Vorrichtung nach Fig. 11 ;
Fig. 15 Vergleich der Festigkeiten bei einer Beschichtung vor und nach der Mühle;
Fig. 16 Vergleich der Festigkeiten bei einer Beschichtung vor und nach der
Mühle.
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen
Elemente gezeigt.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt den bekannten Betonmischvorgang bei der Betonherstellung, wie er meist im Betonwerk 1 abläuft. Links in Figur 1 ist die Vorrichtung 2 zur Gesteinsdosierung dargestellt. In dieser Ausführung besteht diese aus vier trichterförmigen Behältern 3, die jeweils im unteren Öffnungsbereich ein För¬ derband 9 zum Transport des Gesteins zum mechanischen Mischer 8 aufwei¬ sen. Die Förderrichtung oder Laufrichtung der Förderbänder 9 wird durch die Pfeile mit dem Bezugszeichen 10 symbolisiert. Das Gestein hat je nach herzu¬ stellendem Beton eine Komgrösse ungefähr 0 bis 16 Millimetern Durchmesser. Das Gestein kann beispielsweise nach Grosse sortiert in den vier Behältern 3 gelagert sein. Das Bindemittel des Betons, der Zement, der eine Partikelgrösse im Bereich von ungefähr 1 bis 100 Mikrometer aufweist, wird im Zementsilo 4 gelagert. Über Fördereinheiten 5, zum Beispiel motorbetriebene Schneckenan¬ triebe, wird auch der Zement zum mechanischen Mischer 8 gefördert. Eine Dosierung der Zementmenge findet in der Behälterwaage 6 statt. Am mechani¬ schen Mischer 8 befindet sich gleichzeitig die Zufuhrleitung 7 für Wasser und Zusatzmittel, wie zum Beispiel Betonverflüssiger, Fliessmittel, Luftporenbildner, Verzögerer und dergleichen, für den Mischvorgang beigemengt werden. Im mechanischen Mischer 8, der hier ein Durchlaufmischer mit horizontalem Rührwerk darstellen soll, werden also das Gestein, das Wasser, der Zement und das Zusatzmittel zu einer fertigen Betonmischung 11 gemischt. Über ein Förderband 9 wird der fertige Beton 11 zu Transportfahrzeugen 12 gefördert.
In Figur 2 wird der Mischvorgang zur Herstellung von Beton nochmals sche¬ matisch und vereinfacht dargestellt. Im oberen Bereich der Figur 2 stellen die vier Kästchen die Ausgangskomponenten des Betons, nämlich die Zusatzmittel 13, den Grundstoff 14, 16 aufgeteilt in die Untergruppen 14, z.B. Sand und/oder gestein und/oder usw. und die Untergruppe 16, nämlich das hydrauli¬ sche Bindemittel, hier Zement, und Wasser 15 dar. Diese Ausgangskomponen¬ ten werden in einem mechanischen Mischvorgang, im Mischer 8, miteinander zur fertigen Betonmischung 11 vermengt. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Betongemisches werden in diesem Mischvorgang haupt- sächlich durch das Mischungsverhältnis der Betonkomponenten beeinflusst. Erfindungsgemäss ist es nun möglich, durch die Behandlung einer oder mehre¬ rer Betonausgangskomponente vor dem Mischvorgang zum einen die Eigen¬ schaften dieser Ausgangskomponente und zum anderen die Eigenschaften des fertigen Betongemisches 11 zu verändern.
In den Figuren 3 und 4 wird die Beschichtung von Partikeln auf molekularer Ebene erläutert.
In Figur 3 ist im oberen Bereich ein circa 0 bis 100 Mikrometer grosses Ze- mentpartikel 17 dargestellt. Das Zementpartikel 17 weist sowohl positive 18 als auch negative 19 Ladungsträger auf, die durch ein „+" (Pluszeichen) als auch durch ein „-" (Minuszeichen) symbolisiert werden. Im unteren Bereich der Figur 3 ist ein Molekül eines Zusatzmittels, hier eines Betonverflüssigers dargestellt, in diesem Beispiel ein Polycarboxylat-Molekül. Das Polycarboxylat-Molekül be- steht aus einer Hauptkette mit negativem Ladungsüberschuss und neutralen Seitenketten 21. Wird der Betonverflüssiger mit seinen Molekülen bereits vor dem Mischvorgang im Mischer 8 dem Zement zugemengt, so kann der Zement beziehungsweise dessen Zementpartikel 17 oberflächlich beschichtet werden.
In Figur 4 wird der „Effekt" der Betonverflüssigung erläutert. Durch die elektri¬ sche Anziehung der entgegengesetzten Ladungen + und - der Moleküle und der Zementpartikel 17 werden die Moleküle 20 des Betonverflüssigers an der Oberfläche der Zementpartikel 17 adsorbiert. Hierbei wird die negative Ladung 19 der Hauptkette des Moleküls 20 von der positiven Ladung 18 eines Ze- mentpartikels 17 angezogen und das Molekül 20 insgesamt an ein Zementpar¬ tikel 17 gebunden. Die ausgedehnten Seitenketten 21 der gebundenen Mole¬ küle 20 wirken wie Abstandshalter zwischen den Zementpartikeln 17. Hier¬ durch können die Zementpartikel 17 nicht agglomerieren beziehungsweise miteinander verklumpen. Als Lösungsmittel für den Betonverflüssiger kann bei- spielsweise Wasser verwendet werden. Diese Verhinderung der Reakti¬ on/Bindung der Zementpartikel 17 untereinander ist unter dem Begriff „steri- scher Effekt" bekannt. Durch diese oberflächliche Beschichtung der Zement¬ partikel, also des Bindemittels des Betons, wird bereits die Konsistenz des Be- tonausgangstoffes positiv beeinflusst. Die Wasserraufnahme des Betons wird durch den beschichteten Zement positiv beeinflusst, ausserdem wird die Ver- arbeitbarkeit des Betons insgesamt verbessert.
Die Figuren 5 und 6 zeigen jeweils schematische Darstellungen, die das neue Verfahren zur Herstellung von Beton mit einem integrierten Beschichtungsvor- gang verdeutlichen. Im oberen Bereich der Figur 5 stellen die vier Kästchen die Ausgangskomponenten des Betons, nämlich die Zusatzmittel 13, den ersten Grundstoff 14, den zweiten Grundstoff 16 und Wasser 15, dar. In diesem kon- kreten Fall ist das Zusatzmittel 13 hier ein flüssiger Betonverflüssiger, bei¬ spielweise ViscoCrete® der Firma Sika®. Natürlich können auch andere Zu¬ satzmittel oder eine Kombination von Zusatzmitteln zugegeben werden, wie diese oben beschrieben sind. Bei dem ersten Grundstoff 14 handelt es sich um Gestein. Der zweite Grund- stoff 16, der Zement, fungiert als Bindemittel für den Beton. Als weitere flüssige Komponente zum Betonverflüssiger 13 wird zusätzlich Wasser 15 beigemischt. Diese Ausgangskomponenten werden in einem mechanischen Mischvorgang, im Mischer 8, miteinander zur fertigen Betonmischung 11 vermengt. Dieser ei¬ ne Mischvorgang führt dazu, dass die chemischen und physikalischen Eigen- schatten des Betongemisches hauptsächlich durch das Mischungsverhältnis und die zugegeben Mengenverhältnisse beeinflusst wird. Im neuen Verfahren wird, bevor der mechanische Mischvorgang im Mischer 8 stattfindet, der Ze¬ ment 16 mit dem Betonverflüssiger 13 beschichtet. Dies geschieht in Figur 5 unter dem Bezugszeichen 22, der Partikelbeschichtung. Bei der Partikelbe- Schichtung 22 wird dem Zement 16 der flüssige Betonverflüssiger 13 zugeführt. Vorzugsweise sollten die Flüssigkeitstropfen des Betonverflüssigers 13 gegen¬ über den Partikeln des Zements 16 eine hohe Relativgeschwindigkeit aufwei¬ sen. Durch die hohe Relativgeschwindigkeit finden Kollisionen zwischen den Teilchen und somit eine oberflächliche Beschichtung des Zements 16 statt, wie auch in den Figuren 3 und 4 und den dazugehörigen Figurenbeschreibungen beschrieben. Es ist günstig eine turbulente Strömung, beispielsweise durch entsprechende Rohrquerschnittsgestaltung, der Teilchen zu erzeugen. Bei der Eindüsung des Betonverflüssigers, können beispielsweise sowohl Gleichstrom- als auch Gegenstrommischer verwendet werden.
In Figur 6 wird eine weitere Variante des neuen Betonmischvorgangs schema- tisch dargestellt. Im Unterschied zu Figur 5 wird in Figur 6 eine Partikelbe- schichtung 22 der ersten Grundstoffe 14 des Betons vorgenommen. Beispiels¬ weise wird Gestein beschichtet. Es können aber natürlich auch alle anderen Stoffe, insbesondere Zuschlagsstoffe wie z.B. Silikafume, Flugasche, Leichtzu¬ schlag, Schlacke, Fasermaterialien, welche dem Beton zugeführt werden sol- len, vor der Verarbeitung des Betons mit einem Zusatzmittel beschichtet wer¬ den.
Die Figur 7 zeigt einen Ausschnitt von einem Anlagenteil zur Zementherstel¬ lung 23 und Zementsilos 4. Im linken Bereich ist der Anlagenteil zu Zement- herstellung 23 dargestellt, in dem das Zementpulver mit Gips zusammen ge¬ mahlen wird. Der fertige Zement wird mit Fördereinheiten 5 zu den vier Ze¬ mentsilos 4 im rechten Bildbereich befördert, wo er dann zwischengelagert wird. Die Förderung des fertigen Zements erfolgt, wie unter Figur 1 , durch För¬ dereinheiten 5, zum Beispiel Beförderung des Zements durch Leitungen mit Druckluft. In Figur 7 sind zwei mögliche Stellen gekennzeichnet, an denen die Partikelbeschichtung 22 des Zementes stattfinden kann. Zum einen kann es günstig sein, den Zement in den Leitungen der Fördereinheiten 5 zu beschich¬ ten. Hierzu werden in den Figuren 8 und 9 Beispiele von zwei möglichen Mi¬ scherformen jeweils in einer Schnittansicht dargestellt. Alternativ oder ergän- zend dazu, kann die Partikelbeschichtung 22 auch im Zementsilo 4 stattfinden. Hierzu ist in Figur 10 ein Beispiel eines geeigneten Mischers dargestellt.
In Figur 8 ist ein Schnitt durch einen Gleichstrommischer 24 dargestellt. Die Strömungsrichtung der Zementpartikel durch den Gleichstrommischer 24 ist durch den Pfeil 26 symbolisiert. Der Gleichstrommischer 24 besteht hier aus einem gewinkelten Rohrstück, in dem im unteren Winkelstück Querschnittsver¬ engungen 25 eingebracht sind. Durch diese Querschnittsverengung 25 erhöht sich die Partikelgeschwindigkeit des Zements (Kontinuitätsgleichung der Hyd- rodynamik). Im Bereich der Querschnittsverengung 25 wird über eine Düse 28 der Betonverflüssiger 13 dem Zement zugemischt. Im Bereich der Quer¬ schnittsverengung 25 wird eine optimale Verwirbelung der Zementpartikel und den Partikeln des Betonverflüssigers 13 erreicht. Die Düse 28 kann unter ver- schiedenen Winkeln zu Strömungsrichtung 26 der Zementpartikel angebracht sein.
In Figur 9 wird eine Schnittansicht durch einen Gegenstrommischer 27 darge¬ stellt. Im Unterschied zum Gleichstrommischers 24 aus Figur 8 ist die Düse 28 gegen die Strömungsrichtung 26 der Zementpartikel ausgerichtet. Die Partikel des Betonverflüssigers 13 kollidieren mit den Zementpartikeln, wodurch eine gute oberflächliche Beschichtung der Zementpartikel stattfindet.
Die Figur 10 zeigt in einer Schnittansicht einen Wirbelschichtmischer 29 mit Rotationszerstäuber in einem Zementsilo 4. Durch die obere Öffnung werden die Zementpartikel eingeleitet, der Pfeil 26 symbolisiert die Einströmungsrich¬ tung der Zementpartikel. Der linke Pfeil 13 symbolisiert die Zufuhr des Zusatz¬ mittels, beispielsweise eines Betonverflüssigers. Die Zementpartikel fallen auf einen Produktverteilerkegel und werden dadurch radial verteilt und fallen dann unter der Schwerkraft nach unten aus. Dabei werden die Zementpartikel von Flüssigkeitstropfen besprüht, die in einem Rotationszerstäuber erzeugt wer¬ den.
Für die Beschichtung von organischen oder anorganischen Fasern mit Zu- satzmitteln, insbesondere von mineralischen Fasern, hat sich gezeigt, dass diese direkt mit dem Zusatzmittel beschichtet werden können. Vorteilhafterwei¬ se erfolgt diese Beschichtung indem das Zusatzmittel in eine flüssige Phase übergeführt wird, die Faser durch diese flüssige Phase gezogen werden oder die flüssige Phase durch Rollen auf die Fasern aufgebracht werden, wodurch das Zusatzmittel auf die Faser aufgetragen wird. Die flüssige Phase kann da¬ bei durch Zugabe von Lösungsmitteln, insbesondere Wasser, oder durch Schmelzen des Zusatzmittels erzeugt werden. Falls eine Schmelze verwendet wird, muss natürlich die verwendete Faser die entsprechenden physikalischen Charakteristiken aufweisen, dass sie beim Beschichtungsvorgang nicht zerstört wird, z.B. dass sie nicht schmilzt.
Als besonders vorteilhaft haben sich mineralische Fasern, insbesondere Ba¬ saltfasern erwiesen. Durch die Zugabe solcher Fasern in eine hydraulische Zu- sammensetzung kann z.B. die Schrumpfung, die Festigkeit, das Verhalten bei Wärmeeinwirkung usw. beeinflusst werden.
Ausführungsbeispiel:
Basaltfasern, wie sie z.B. von Basaltex, Belgien, erhalten werden können, sol- len mit einem Verflüssiger beschichtet werden. Die verwendeten Basaltfasern wiesen einen mittleren Durchmesser von 12 bis 15 μm auf, als Hochleistungs- betonverflüssiger wurde das Produkt ViscoCrete® der Firma Sika® verwendet. Der Verflüssiger wurde direkt nach der Herstellung in flüssiger Form in eine geheizte Wanne gegeben, oder kann alternativ auch in der Wanne aufge- schmolzen werden. Danach wurden die Basaltfasern durch die Schmelze in der Wanne gezogen, die mit Verflüssiger beschichteten Fasern anschliessend an Luft abgekühlt und die beschichtete Faser anschliessend einem Schneide¬ werk zugeführt, wo die Fasern auf eine Länge von 6 mm, 12 mm oder 25 mm zugeschnitten wurden. Die Kühlung der Beschichtung kann natürlich auch an- ders erfolgen, z.B. durch eine Kühlkammer, wodurch die Abkühlzeit stark ver¬ kürzt wird.
Die geschnittenen Fasern wurden einer üblichen Betonmischung mit Portland¬ zement zugegen, wodurch sich durch die Lösung des Verflüssigers von der Faseroberfläche ein verflüssigter Beton ergab, welcher sehr gut verarbeitet werden konnte. Die beschichteten Fasern verteilten sich in der Betonmischung sehr homogen, ohne Faserbündel zu bilden.
Ein solcher Zement kann insbesondere sehr gut für die Erstellung grossflächi¬ ger Böden verwendet werden, da einerseits durch die Verflüssigung der Beton sehr fliessfähig ist und andererseits durch die Fasern praktisch keine Schrump- fung erfolgt. Hochleistungsbetonverflüssiger und Fliessmittel wie das Produkt ViscoCrete® können aus Polycarboxylaten bestehen. Unter Polycarboxylaten versteht man Kammpolymere, die aus einer Hauptkette, an die Carbonsäuregruppen als freie Säuren oder in Form ihrer Salze gebunden sind, und Seitenketten aus Po- lyalkylenoxid bestehen. Solche Polycarboxylate sind an sich bekannt, z.B. aus der EP 1 136 508 A1 , EP 1 138 696 A1 und EP 1 138 697 A1 der Anmelderin. Die Offenbarung dieser Polycarboxylate ist im folgenden miteingeschlossen. Die Polyalkyleneoxid- oder Polyalkylenglykol-Seitenketten können über Ester¬ bindung, Amidbindung oder Etherbindung an die Hauptkette gebunden sein. Neben den Carbonsäuregruppen und den Polyalkylenoxid-Seitenketten können noch weitere funktionelle oder nicht-funktionelle Gruppen, an die Hauptkette ge¬ bunden sein.
Solche Kammpolymere können beispielsweise durch Copolymerisation von un¬ gesättigten mono- oder di-Carbonsäuren mit ungesättigten Carbonsäureestern, ungesättigten Carbonsäureamiden, Allylether oder Vinylether hergestellt wer¬ den. Die Carbonsäuren im fertigen Kammpolymer können in Form ihrer freien Säure oder ganz oder teilweise in Form ihrer Salze vorliegen. Die Kammpolymere können auch durch polymeranaloge Umsetzungen herge¬ stellt werden. Dabei wird ein Polymer, welches latente oder freie Carboxylgrup- pen enthält mit ein oder mehreren Verbindungen, die Amin- oder Hydroxylfunkti- onen enthalten unter Bedingungen umgesetzt, die zu teilweiser Amidierung be¬ ziehungsweise Veresterung der Carboxylgruppen führen. Das Polyalkylenglykol der Seitenkette basiert auf polymerisierten epoxidhaltigen Verbindungen, wie zum Beispiel auf Ethylenoxid, Propylenoxid, 1 -Butenoxid, Phenylethylenoxid, etc.. Bevorzugt besteht die Polyetherseitenkette somit aus Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid oder einem Misch-Copolymer aus Ethy¬ lenoxid und Propylenoxid und hat am freien Ende eine Hydroxylgruppe, eine primäre Aminogruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die linear, verzweigt oder zyklisch ist, bevorzugt eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Diese Polycarboxylate haben ein Molekulargewicht von 51OOO bis 2001OOO, be¬ vorzugt 81OOO bis 1001OOO, besonders bevorzugt ein Molekulargewicht von 101OOO bis 801OOO. Die Cabonsäuresalze können Alkalimetall oder Erdalkali- metallsalze oder Salze anderer zwei- oder dreiwertiger Metallionen, Ammoniu¬ mionen, organische Ammonium-Gruppen oder Mischungen sein.
In einer Ausführungsform besteht das erfindungsgemässe Polycarboxylat aus vier Struktureinheiten (a, b, c und d) und hat die Strukturformel A
wobei: M = Wasserstoff, Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, zwei- oder dreiwertiges Metallion, Ammoniumion, organische Ammonium Gruppe oder eine Mischungen davon, R = jedes R unabhängig von den anderen Wasserstoff oder Methyl-, R1 und R2 = Ci bis C2o Alkyl, Cycloalkyl, oder Alkylaryl, -[AO]n-R4, wobei A = C2 bis C4 Alkylen, R4 = Ci bis C2o Alkyl, Cyclo- hexyl, oder Alkylaryl, und n = 2 - 250, bevorzugt n = 8 - 200, besonders bevorzugt n = 11 - 150, insbesondere n = 11-100 ist, R3 = -NH2, -NR5R6, -OR7NR8R9, wobei R5 und R6 unabhängig voneinander eine Ci bis C2o Alkyl-, Cycloalky-I oder Alkylaryl- oder Arylgruppe ist oder eine Hydroxyalkylgruppe, wie beispielsweise Hydroxy- ethly-, Hydroxypropyl-, Hydroxybutylgruppe ist, oder eine Acetoxyethyl- (CH3-CO-O-CH2-CH2-),
Hydroxy-isopropyl- (HO-CH(CH3)-CH2-), Acetoxyisopropylgruppe (CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-), oder R5 und R6 zusammen einen Ring bilden, von dem der Stickstoff ein Teil ist, um einen Morpholin- oder Imi- dazolinring aufbauen, wobei R7 eine C2-C4 Alkylengruppe und R8 und R9 unab¬ hängig voneinander eine Ci bis C2o Alkyl-, Cycloalky-, Alkylaryl- oder Arylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe wie beispielsweise Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxybutylgruppe ist
a/b/c/d = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0 - 0.3), bevorzugt (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.5) / (0 - 0.1 ), mehr bevorzugt (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.3) / (0 - 0.06), noch mehr bevorzugt (0.2 - 0.8) / (0.199 - 0.799) / (0.001 - 0.09) / (0 -
0.06), insbesondere bevorzugt (0.2 - 0.8) / (0.19 - 0.79) / (0 - 0.1 ) / (0.01 - 0.3), und a + b + c + d = 1 ist.
Die Abfolge der Bausteine a, b, c, d kann blockweise, alternierend oder zufällig sein.
Polycarboxylate gemäss der Formel A kann man sich aufgebaut vorstellen, aus einer Hauptkette aus polymerisierten Einheiten von Acrylsäure und Methacryl- säure oder einem Misch-Copolymer davon. Die Polyalkylanoxid-Seitenketten sind über Ester- oder Amidgruppen an diese Hauptkette gebunden. An der Hauptkette der Polycarboxylate können neben den Carbonsäuregruppen bzw den Carbonsäure Salzen und den Polyalkylenglyol-Seitenketten noch weite¬ re Gruppen über Ester oder Amidbindung gebunden sein, wie beispielsweise Alkylgruppen, Cycloalkylgruppen, Aromaten, substituierte Aromaten, Hydroxyal- kylgruppen, Dialkylaminoalkylgruppen, oder heterozyklische Ringe, bei denen der N der Amidgruppe ein Bestandteil ist, wie Beispielsweise Morpholin oder I- midazol. Beispiele für Gruppen R3 die über ihren N als Amide an die Hauptkette gebun- den sind, sind Aminreste, die ein oder zwei voneinander unabhängie aliphati- sche, cycloaliphatische oder aromatische Reste von 1 bis 20 Kohlenstoffato¬ men wie beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl-, iso-Propyl,-Butyl-, iso-Butyl oder Cyclohexylreste. Beispiele für solche Aminreste sind Dibutylamin oder Di- cyclohexylamin. Weitere Beispiele sind Aminreste mit Hydroxyalkylgruppen wie Ethanolamin oder Diethanolamin.
Beispiele für Gruppen R3 die über ihren O als Ester an die Hauptkette gebun¬ den sind, sind aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Reste von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl-, iso-Propyl,- Butyl-, iso-Butyl- oder Cyclohexylreste. Weitere Beispiele sind Aminoalkohol- reste wie Methyl-diethanolamin, Triisopropanolamin, Triethanolamin, Dibutyla- mino-ethanol, Diisopropanolamin, Diethylamino-ethanol, Dimethylamino- ethanol.
In Figur 11 ist ein weiterer Gleichstrommischer 24 dargestellt. Die Strömungs¬ richtung der Zementpartikel durch den Gleichstrommischer 24 ist durch den Pfeil 26 symbolisiert. Das zu beschichtende Material wird in einen Trichter 30 eingefüllt und durch einen Schieber 31 im Trichter zurückgehalten. Anschlies- send an den Trichter ist ein gewinkeltes Rohrstück mit einer Düse 32 angeord¬ net, über die Pressluft in das Rohrstück eingeblasen werden kann. Im an- schliessenden Rohrteil ist eine Prandtl-Düse 33 mit Pressluftdüse 34 und An¬ saugrohr 35 angeordnet. Das Ansaugrohr ragt in einen Behälter 36 mit dem Beschichtungsmaterial, hier Betonverflüssiger 13, welcher dem zu beschich¬ tenden Material zugemischt werden soll. Über die Düse 34 wird Druckluft in das Rohr eingeblasen und im Ansaugrohr 35 ein Unterdruck erzeugt, wodurch Verflüssiger 13 angesaugt und zerstäubt wird. Die Düsen 32, 33 können unter verschiedenen Winkeln zu Strömungsrichtung 26 der Zementpartikel ange- bracht sein.
Nachdem das zu beschichtende Material, hier Zement, in den Trichter einge¬ füllt ist, wird über die Düse 32 und 34 Druckluft in das Rohr eingeblasen. Dann wird der Schieber 31 geöffnet und der Zement durch das Rohr geblasen und durch den zerstäubten Verflüssiger 13 beschichtet. Anschliessend wird der be- schichtete Zement in einen nicht näher dargestellten Auffangbehälter 37 gelei¬ tet. Für die industrielle Produktion würde die Beschichtung natürlich kontinuier¬ lich erfolgen, indem kontinuierlich zu beschichtendes Material zugeführt wird, Trichter und Schieber wären dann nicht nötig. Die hier gezeigte Vorrichtung muss nicht Rohre aufweisen, sondern kann auch in Kanälen mit anderen Querschnitten, insbesondere mit rechteckigen Quer¬ schnitten verwendet werden. Solche Transportkanäle mit rechteckigen Quer¬ schnitten werden z.B. bei der Zementproduktion verwendet und Luftförderrin- nen sowie „air-slides" oder „fluid-slides" bezeichnet, der Transport erfolgt pneu¬ matisch und gravimetrisch. Die Beschichtung des Zementes kann dann direkt in solchen Kanälen erfolgen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Be¬ schichtung direkt vor dem Beladen eines Transportmittels wie z.B. eines Last¬ wagens erfolgt. Dadurch ist es möglich, jedes Transportmittel mit individuell beschichtetem Material zu befüllen.
Selbstverständlich kann die in Fig. 11 gezeigte und oben beschriebene Be¬ schichtung auch im Gegenstrom erfolgen, dies analog zu Fig. 9.
In Figur 12A und 12B ist eine weitere erfindungsgemässe Beschichtungsvor- richtung 40 dargestellt. Die Strömungsrichtung des zu beschichtenden Materi¬ als, insbesondere Zementpartikel, durch die Beschichtungsvorrichtung 40 ist durch die Pfeile symbolisiert. Das zu beschichtende Material wird über eine Zu¬ führungsleitung 41 zu einem Aufweittrichter 42 geleitet, von wo es ringförmig im freien Fall in einen Sammeltrichter fällt. Im freien Fall wird auf das zu be¬ schichtende Material das Zusatzmittel durch Düsen, insbesondere Prandtldü- sen 33 aufgetragen. Die Düsen sind vorteilhafterweise ausserhalb angeordnet, können jedoch auch innerhalb angeordnet werden oder es können Düsen in¬ nen und aussen angeordnet werden. Die Düsen 33 können unter verschiede- nen Winkeln zur Fallrichtung der zu beschichtenden Partikel angeordnet sein. Durch die entsprechende Anordnung der Düsen kann je nach zu beschichten¬ dem Material die Beschichtung eingestellt werden. Die Prandtl-Düse 33 ist nicht im Detail dargestellt, die Funktion ist jedoch analog der Figur 11. Durch die Aufweitung des Stromes der zu beschichtenden Partikel mit dem Aufweit- trichter und die Anordnung der Düsen 33 wird eine gleichmässige Beschich¬ tung der Partikel erzeugt. Der Sammeltrichter 43 kann wie dargestellt aus meh¬ reren ineinandergestapelten Trichtern bestehen, dadurch wird das beschichte¬ te Material durcheinandergewirbelt und die Qualität der Beschichtung verbes- seit Ansch liessend an den Sammeltrichter 43 kann das beschichtete Material direkt in einen Transportbehälter, z.B. auf einem Lastkraftwagen, oder wie dar¬ gestellt über eine Fördereinrichtung weitertransportiert werden. Die Förderein¬ richtung muss nicht Rohre aufweisen, sondern kann vorteilhafterweise als Luft- förderrinne ausgestaltet sein, wobei dort der Transport pneumatisch und gra- vimetrisch erfolgt.
In den Figuren 13 bis 16 werden die Ausbreitungsmasse von mit der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung beschichtetem Portland-Zement dargestellt und mit her¬ kömmlichen Zugabemethoden von Zusatzmitteln verglichen. Die Beschichtung erfolgte bei jeweils 6 bar Pressluft und es wurden jeweils 10 kg Material be¬ schichtet, die Duchtrittszeit dieses Materials durch die Vorrichtung betrug cirka 40 Sekunden. Die Bestimmung des Ausbreitungsmasses erfolgte nach DIN EN 196-1.
In Figur 13A sind die Messergebnisse für das Ausbreitungsmass von mit Si- ka® ViscoCrete® 3082 bei 250C mit einer Dosierung von 1% bezogen auf das Bindemittelgewicht beschichtetem Portlandzement dargestellt und mit den Er- gebnissen von der flüssigen Zugabe von ViscoCrete verglichen (Kurve VC- 3082 Nq.). Die Messungen des Ausbreitungsmasses wurden sofort nach der Beschichtung (week 0) sowie 4 Wochen (week 4) und 12 Wochen (week 12) nach der Beschichtung durchgeführt. Deutlich zeigt sich, dass die verflüssi¬ gende Wirkung der gleichen Zugabemenge von ViscoCrete bei einer Beschich- tung der Zementpartikel deutlich besser ist als bei der direkten Zugabe. Auch bei Verwendung der beschichteten Zementpartikel nach 12 Wochen ergeben sich immer noch bessere Werte als bei der direkten Zugabe und die Beschich¬ tung erwies sich als stabil.
In Figur 13B sind die Messergebnisse von mit Sika® ViscoCrete® 3082 bei 8O0C mit einer Dosierung von 1% bezogen auf das Bindemittelgewicht be¬ schichtetem Portlandzement dargestellt und mit den Ergebnissen von der flüs¬ sigen Zugabe von ViscoCrete verglichen (Kurve VC-3082 Nq.). Es zeigt sich auch hier, dass die verflüssigende Wirkung der gleichen Zugabemenge von ViscoCrete bei einer Beschichtung der Zementpartikel deutlich besser ist als bei der direkten Zugabe. Auch bei Verwendung der beschichteten Zementpar¬ tikel nach 12 Wochen ergeben sich immer noch bessere Werte als bei der di- rekten Zugabe. Auch sind die Langzeitwerte leicht besser als bei der Beschich¬ tung bei niedrigeren Temperaturen, was dadurch erklärt werden kann, dass bei höheren Temperaturen vorhandenes Wasser verdampft und dadurch die Be¬ schichtung langzeitstabiler ist.
In Figur 14 sind die Messergebnisse von mit Sika® ViscoCrete® 20HE bei 8O0C mit einer Dosierung von 0.5% bezogen auf das Bindemittelgewicht be¬ schichtetem Portlandzement dargestellt und mit den Ergebnissen von der flüs¬ sigen Zugabe von ViscoCrete verglichen (Kurve VC-20HE Nq.). Es zeigt sich auch hier, dass die verflüssigende Wirkung der gleichen Zugabemenge von ViscoCrete bei einer Beschichtung der Zementpartikel deutlich besser ist als bei der direkten Zugabe. Auch bei Verwendung der beschichteten Zementpar¬ tikel nach 4 Wochen ergeben sich praktisch die gleichen Werte wie sofort nach der Beschichtung und deutlich bessere Werte als bei der direkten Zugabe.
In Figur 15 sind die Messergebnisse von mit einem Verflüssiger PC-1 aus Po- lycarboxylat mit einer Dosierung von 0.3% bezogen auf das Bindemittelgewicht beschichtetem Portlandzement dargestellt (Kurve AM) und mit den Ergebnis¬ sen der direkten Zugabe des Polymers verglichen (Kurve PC-1 ). Weiter erfolg¬ te die Zugabe des Polymers PC-1 vor der Zementmühle (Kurve BM). Es zeigte sich auch hier, dass die verflüssigende Wirkung der gleichen Zugabemenge von Verflüssiger bei einer Beschichtung der Zementpartikel besser ist als bei der direkten Zugabe. Gegenüber der Zugabe vor der Zementmühle ergaben sich deutlich bessere Werte. Die vor der Zementmühle zugegebenen Polymere werden offensichtlich durch den Mahlvorgang zumindest teilweise zerstört. Der hier verwendete Verflüssiger PC-1 besteht im wesentlichen aus einem Po¬ lymer entsprechend der vorgenannten Strukturformel A mit M= H- und/oder Na
R = H- R1 = Gemisch von CH3-PEGI 000- und CH3-PEG3000- im Mol-Verhältnis 50:50 R3 = HO-CH2CH2-NH- a/b/c/d = 0.75/0.20/0.00/0.05 Mw = 26000
In Figur 16 sind die Messergebnisse von mit einem weiteren im wesentlichen aus Polycarboxylat bestehenden Polymer RMC-1 mit einer Dosierung von 0.3% bezogen auf das Bindemittelgewicht beschichtetem Portlandzement dar¬ gestellt (Kurve AM) und mit den Ergebnissen von der flüssigen Zugabe des Po¬ lymers verglichen (Kurve PC-1 ). Weiter erfolgte die Zugabe des Polymers RMC-1 vor der Zementmühle (Kurve BM). Es zeigte sich auch hier, dass die verflüssigende Wirkung der gleichen Zugabemenge von Verflüssiger bei einer Beschichtung der Zementpartikel besser ist als bei der direkten Zugabe und dass sich bei der Zugabe vor der Zementmühle deutlich schlechtere Werte er¬ geben.
Der hier verwendete Verflüssiger RMC-1 besteht im wesentlichen aus einem Polymer entsprechend der vorgenannten Strukturformel A mit M= H- und/oder Na
R = CH3-
R1 = CH3-PEG1100- a/b/c/d = 0.50/0.50/0.00/0.00 Mw = 18000
Durch die vorliegenden Erfindungen können auch Korrosionsinhibitoren auf zu beschichtende Materialien aufgebracht werden. Solche Korrosionsinhibitoren sind z.B. aus der EP 0 635 463 A1 , EP 0 941 975 A1 und der EP 0 957 071 A1 bekannt. Die dort beschriebenen Korrosionsinhibitoren können entsprechend dem vorbeschriebenen verwendet werden um Materialien, insbesondere Ze¬ ment zu beschichten. Bei der Beschichtung werden die Korrosionsinhibitoren vorteilhafterweise direkt beim Beschichtungsvorgang hergestellt, indem dort die der mindestens teilweise abgelaufene Säure/Base-Reaktion zwischen Ami- noverbindungen und Säuren erfolgt. Dazu werden die beiden Stoffe zusammen eingedüst, so dass ein Sprühnebel entsteht in dem sich die gewünschten Salze und Verbindungen bilden. Die Beschichtung erfolgt beispielsweise durch die hier gezeigten Vorrichtungen. Dadurch kann die Beschichtung stark verbessert werden.
Die Korrosionsinhibitoren können jedoch auch direkt zugegeben werden, allen¬ falls mit einem Lösungsmittel.
Für die vorliegende Erfindung vorteilhafte Korrosionsinhibitoren sind die Pro¬ dukte der mindestens teilweise abgelaufenen Säure/Base-Reaktion zwischen Aminoverbindungen und Säuren.
Solche Korrosionsinhibitoren können eine Aminoverbindung oder Mischungen von Aminoverbindungen sein, die gegebenenfalls mit einer Säure oder mehre- ren Säuren neutralisiert sind.
Geeignete Aminoverbindungen und/oder Aminoalkohole sind primäre und/oder sekundäre und/oder tertiäre Amine, in welchen an das Stickstoffatom aliphati- sche und/oder aromatische und/oder cycloaliphatische Reste gebunden sind oder in denen das Stickstoffatom der Aminoverbindung einen Teil einer hetero- cyclischen Struktur darstellt und wobei in der Aminoverbindung des Korrosion¬ sinhibitors eine oder mehrere Aminogruppen vorhanden sind. Ebenfalls geeig¬ net sind Aminoalkohole wie primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische Ami¬ ne, die pro Molekül mindestens eine Alkanolamingruppierung enthalten. Speziell geeignete Aminoverbindungen resp. Aminoalkohole sind aus der Gruppe ausgewählt, welche die folgenden Amine umfasst:
Cyclohexylamin Dicyclohexylamin N-Methyl-cyclohexylamin N,N-Dimethyl-cyclohexylamin N-Benzyl-dimethylamin Hexamethylentetramin Triethylentetramin Diethylentriamin Ethylendiamin N,N-Dimethylethanolamin N-Methyl-diethanolamin Mono-, Di-, Tri-ethanolamin Piperazin Morpholin Guanidin.
Bevorzugte Aminoverbindungen sind N,N-Dimethylethanolamin, N- Methyldiethanolamin sowie Mono-, Di- und Triethanolamin. Geeignete Säuren für die teilweise Neutralisierung mittels Säure-Base- Reaktion sind einbasische oder mehrbasische anorganische oder organische Säuren, insbesondere solche Säuren, die selbst eine korrosionsvermindernde Wirkung aufweisen und/oder eine betonverflüssigende Wirkung besitzen. Spe¬ ziell geeignete Säuren sind solche, die mit Calciumionen schwer lösliche oder unlösliche Verbindungen oder Komplexe oder Chelate bilden. Speziell geeigne¬ te Säuren sind
Phosphorsäure
Pyrophosphorsäure
Phosphonsäuren
Benzoesäure
Capronsäure Caprylsäure
Oenanthsäure
Aminobenzoesäure
Sulfanilsäure
Salicylsäure Sebazinsäure
Oelsäure
Linolsäure
Adipinsäure Tetrahydroxiadipinsäure Milchsäure Weinsäure Citronensäure Glukonsäure Glukoheptonsäure Heptonsäure und Ascorbinsäure.
Bevorzugte Säuren sind Phosphonsäuren, Benzoesäure, Milchsäure, Glukon¬ säure, Glukoheptonsäure, Oenanthsäure und Caprylsäure. Die Konzentration an Aminoverbindung oder Hydroxiaminoverbindung liegt üb¬ licherweise im Bereich von 0,2 Gew.-% - 2 Gew.-%, vorzugsweise um ca. 0,6 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Injektionszementes. Weder die Amine noch deren salzartige Produkte mit Säuren beeinträchtigen die Stabilität der beschichteten Materialien oder deren Abbindeverhalten resp. die Endfestigkeit der hydraulischen Zusammensetzung
Insgesamt wird also durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Be¬ ton und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung gestellt, bei dem/der die Qualität des Betons verbessert werden kann.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi¬ nationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfin¬ dung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Betonwerk
2 Vorrichtung zur Gesteinsdosierung
3 Behälter für Gestein
4 Zementsilo
5 Fördereinheit
6 Behälterwaage mit Zellenradschleuse
7 Zuführung von Wasser und Betonverflüssiger
8 Mechanischer Mischer
9 Förderband
10 Laufrichtung Förderband
11 Fertige Betonmischung
12 Transportfahrzeug
13 Zusatzmittel/Betonverflüssiger
14 erster Grundstoff/Gestein
15 Wasser
16 zweiter Grundstoff/Zement
17 Zementpartikel
18 Positive Ladung
19 Negative Ladung
20 Molekül des Betonverflüssigers
21 Seitenkette des Moleküls
22 Parti kel besch ichtu ng
23 Teil der Anlage zur Zementherstellung
24 Gleichstrommischer
25 Querschnittsverengung
26 Strömungsrichtung Zementpartikel
27 Gegenstrommischer
28 Düse
29 Wirbelschichtmischer mit Rotationszerstäuber
30 Trichter
31 Schieber 32 Düse
33 Prandtl-Düse
34 Düse
35 Ansaugrohr 36 Behälter
37 Auffangbehälter
40 Beschichtungsvorrichtung
41 Zuführungsleitung
42 Aufweittrichter 43 Sammeltrichter
44 Förderrinne

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Grundstoffes für eine hydraulische Zusammensetzung (11 ), wobei die hydraulischen Zusam¬ mensetzung einen Grundstoff (14, 16) und Wasser (15) umfasst, wobei der Grundstoff aus mehreren Untergruppen (14, 16) bestehen kann und mindestens ein hydraulisches Bindemittel (14) umfasst, und wobei zur Herstellung der hydraulischen Zusammensetzung der Grundstoff (14, 16) und das Wasser (15) in einem Mischer (8) gemischt werden, da¬ durch gekennzeichnet, dass vor dem Mischen der hydraulischen Zu¬ sammensetzung der Grundstoff (14, 16) zumindest teilweise mit einem Zusatzmittel (13) beschichtet wird.
2. Verfahren gemäss dem Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulisches Bindemittel (14) und/oder die weiteren Unter¬ gruppen (16) durch zumindest ein Zusatzmittel (13) beschichtet werden.
3. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Untergruppe (16) des Grundstoffes
Sand und/oder Gestein verwendet wird.
4. Verfahren gemäss deinem der voranstehenden Patentansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Untergruppe (16) des Grundstoffes Zusatzstoffe wie Silikafume und/oder Flugasche und/oder
Leichtzuschlag und/oder Schlacke und/oder Hüttensand und/oder Fa¬ sern verwendet wird.
5. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das
Zusatzmittel (13) mit einer Düse (28) und/oder einem Mischer (24, 27) in die Strömung (26) der Grundstoffe (14, 16) eingedüst wird.
6. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) in Strömungsrichtung und/oder gegen die Strömungs¬ richtung der Grundstoffe (16) eingedüst wird.
7. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) zumindest teilweise in flüssiger Form zugesetzt wird.
8. Verfahren gemäss dem voranstehenden Patentanspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das flüssige Zu¬ satzmittel (13) vor der Zufuhr zerstäubt (Aerosol) und/oder zertropft (Tropfen) und/oder verdampft (Dampf) wird.
9. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das flüssige Zusatzmittel (13) mit einem Lösungsmittel, vorzugsweise Was¬ ser (15), gemischt zugeführt wird, wobei das Lösungsmittel nach der Zu¬ fuhr verdampft.
10. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur und/oder die relative Luftfeuchtigkeit einer Transportluft so gewählt wird, dass die Transport¬ luft nach Aufnahme des Lösungsmittel nicht gesättigt ist.
11. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie zur Verdampfung des Lö¬ sungsmittels dem zu beschichtenden Material, insbesondere Zement, entzogen wird.
12. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis
11 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) zumindest teilweise in Pulverform zugesetzt wird.
13. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) pneumatisch zugesetzt wird.
14. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes an der Eindüsungsstelle eine turbulente Strömung der Grundstoffe (14, 16) und/oder des eingedüsten Zusatzmittels (13) erzeugt wird.
15. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzmittel (13) ein Beton- verflüssiger und/oder ein Fliessmittel und/oder ein Verzögerer und/oder ein Beschleuniger, wie Erstarrungs- und/oder Erhärtungsbeschleuniger, und/oder ein Stabilisierer und/oder ein Luftporenbildner und/oder ein
Dichtungsmittel und/oder ein Korrosionsinhibitor verwendet wird.
16. Verfahren nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Verflüssiger ein Polycarboxylat mit einer Strukturformel A
Verwendet wird, wobei
M = Wasserstoff, Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, zwei- o- der dreiwertiges Metallion, Ammoniumion, organische
Ammonium Gruppe oder eine Mischungen davon, R = jedes R unabhängig von den anderen Wasserstoff oder
Methyl-,
R1 und R2 = Ci bis C20 Alkyl, Cycloalkyl, oder Alkylaryl, -[AO]n-R4, wobei A = C2 bis C4 Alkylen, R4 = Ci bis C2o Alkyl, Cyclo- hexyl, oder Alkylaryl, und n = 2 - 250, bevorzugt n = 8 - 200, besonders bevorzugt n = 11 - 150 ist, R3 = -NH2, -NR5R6, -OR7NR8R9, wobei R5 und R6 unabhängig voneinander eine Ci bis C2o
Alkyl-, Cycloalky-I oder Alkylaryl- oder Arylgruppe ist oder eine Hydroxyalkylgruppe ist, oder eine Acetoxyethyl- (CH3-CO-O-CH2-CH2-), Hydroxy-isopropyl- (HO-CH(CH3)-CH2-), Acetoxyisopropylgruppe (CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-), oder R5 und R6 zusammen einen Ring bilden, von dem der Stickstoff ein Teil ist, um einen Morpholin- oder Imi- dazolinring aufbauen, wobei R7 eine C2-C4 Alkylengruppe und R8 und R9 unab- hängig voneinander eine Ci bis C20 Alkyl-, Cycloalky-, Al¬ kylaryl- oder Arylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe ist, dass a/b/c/d = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0 - 0.3), und a + b + c + d = 1 ist.
17. Verfahren nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Korrosionsinhibitor im wesentlichen beim Beschichten durch eine mindestens teilweise abgelaufene Säure/Base-Reaktion zwi¬ schen Aminoverbindungen und Säuren erfolgt.
18. Beschichteter Grundstoff (14, 16) für eine hydraulische Zusammenset¬ zung, insbesondere für die Betonherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstoff (14, 16) durch ein Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 17 hergestellt ist.
19. Zusatzmittel für eine hydraulische Zusammensetzung, insbesondere für 5 die Betonherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel zumindest teilweise auf einem Grundstoff (14, 16) für die Betonherstel¬ lung angeordnet ist.
20. Zusatzmittel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der 10 Grundstoff als Untergruppe mindestens ein hydraulisches Bindemittel
(14) umfasst.
21. Zusatzmittel nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstoff als weitere Untergruppe (16) Sand und/oder Gestein
15 und/oder Silikafume und/oder Flugasche und/oder Leichtzuschlag und/oder Hüttensand und/oder Schlacke und/oder Fasern umfasst.
22. Zusatzmittel nach Anspruch 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel (13) ein Betonverflüssiger und/oder ein Fliessmittel
20 und/oder ein Verzögerer und/oder ein Beschleuniger, wie Erstarrungs- und/oder Erhärtungsbeschleuniger, und/oder ein Stabilisierer und/oder ein Luftporenbildner und/oder ein Dichtungsmittel und/oder ein Korrosi¬ onsinhibitor ist.
25 23. Zusatzmittel nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Verflüssiger ein Polycarboxylat mit einer Strukturformel A
Verwendet wird, wobei
M = Wasserstoff, Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, zwei- o- der dreiwertiges Metallion, Ammoniumion, organische Ammonium Gruppe oder eine Mischungen davon,
R = jedes R unabhängig von den anderen Wasserstoff oder
Methyl-,
R1 und R2 = Ci bis C20 Alkyl, Cycloalkyl, oder Alkylaryl,
-[AO]n-R4, wobei A = C2 bis C4 Alkylen, R4 = Ci bis C2o Alkyl, Cyclo- hexyl, oder Alkylaryl, und n = 2 - 250, bevorzugt n = 8 - 200, besonders bevorzugt n = 11 - 150 ist, R3 = -NH2, -NR5R6, -OR7NR8R9, wobei R5 und R6 unabhängig voneinander eine Ci bis C20 Alkyl-, Cycloalky-I oder Alkylaryl- oder Arylgruppe ist oder eine Hydroxyalkylgruppe ist, oder eine Acetoxyethyl- (CH3-CO-O-CH2-CH2-), Hydroxy-isopropyl- (HO-CH(CH3)-CH2-),
Acetoxyisopropylgruppe (CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-), oder R5 und R6 zusammen einen Ring bilden, von dem der Stickstoff ein Teil ist, um einen Morpholin- oder Imi- dazolinring aufbauen, wobei R7 eine C2-C4 Alkylengruppe und R8 und R9 unab¬ hängig voneinander eine Ci bis C2o Alkyl-, Cycloalky-, Al¬ kylaryl- oder Arylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe ist, dass a/b/c/d = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0 - 0.3), und a + b + c + d = 1 ist.
24. Zusatzmittel nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrosionsinhibitor im wesentlichen beim Beschichten durch eine mindestens teilweise abgelaufene Säure/Base-Reaktion zwischen Ami- noverbindungen und Säuren hergestellt ist.
25. Verfahren zum Herstellen einer hydraulischen Zusammensetzung (11 ), wobei die hydraulischen Zusammensetzung einen Grundstoff (14, 16) und Wasser (15) umfasst, wobei der Grundstoff aus mehreren Unter¬ gruppen (14, 16) bestehen kann und mindestens ein hydraulisches Bin¬ demittel (14) umfasst, wobei der Grundstoff (14, 16) und das Wasser (15) zu einem Mischer (8) strömen und dort gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Mischen mindestens ein Teil des Grund¬ stoffes (14, 16) zumindest teilweise mit einem Zusatzmittel (13) be¬ schichtet wird.
26. Verfahren gemäss dem Patentanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulisches Bindemittel (14) und/oder die weiteren Unter¬ gruppen (16) durch zumindest ein Zusatzmittel (13) beschichtet werden.
27. Verfahren gemäss deinem der voranstehenden Patentansprüche 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass als Untergruppe (16) des Grundstof- fes Sand und/oder Gestein und/oder Zusatzstoffe wie Silikafume und/oder Flugasche und/oder Hüttensand und/oder Leichtzuschlag und/oder Schlacke und/oder Fasern verwendet wird.
28. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) mit einer Düse (28) und/oder einem Mischer (24, 27) in die Strömung (26) der Grundstoffe (14, 16) eingedüst wird.
29. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) in Strömungsrichtung und/oder gegen die Strö¬ mungsrichtung der Grundstoffe (16) eingedüst wird.
30. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) zumindest teilweise in flüssiger Form zugesetzt wird.
31. Verfahren gemäss dem voranstehenden Patentanspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das flüssige Zusatzmittel (13) vor der Zufuhr zerstäubt (Aerosol) und/oder zertropft (Tropfen) und/oder verdampft (Dampf) wird.
32. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis
31 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das flüssige Zusatzmittel (13) mit einem Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser (15), gemischt zugeführt wird, wobei das Lösungsmittel nach der Zufuhr verdampft.
33. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis
32, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur und/oder die relative Luftfeuchtigkeit einer Transportluft so gewählt wird, dass die Transport- luft nach Aufnahme des Lösungsmittel nicht gesättigt ist.
34. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie zur Verdampfung des Lösungsmittels dem zu beschichtenden Material, insbesondere Zement, entzogen wird.
35. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis
34, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) zumindest teilweise in Pulverform zugesetzt wird.
36. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis
35, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes das Zusatzmittel (13) pneumatisch zugesetzt wird.
37. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis
36, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung des Grundstoffes an der Eindüsungsstelle eine turbulente Strömung der Grundstoffe (14, 16) und/oder des eingedüsten Zusatzmittels (13) erzeugt wird.
38. Verfahren gemäss einem der voranstehenden Patentansprüche 25 bis
37, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzmittel (13) ein Beton- verflüssiger , ein Fliessmittel und/oder ein Verzögerer und oder ein Be- schleuniger, wie Erstarrungs- und/oder Erhärtungsbeschleuniger, und/oder ein Stabilisierer und/oder ein Luftporenbildner und/oder ein Dichtungsmittel und/oder ein Korrosionsinhibitor verwendet wird.
39. Verfahren nach Patentanspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Verflüssiger ein Polycarboxylat mit einer Strukturformel A
Verwendet wird, wobei M = Wasserstoff, Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, zwei- o- der dreiwertiges Metallion, Ammoniumion, organische Ammonium Gruppe oder eine Mischungen davon,
R = jedes R unabhängig von den anderen Wasserstoff oder Methyl-,
R1 und R2 = Ci bis C2o Alkyl, Cycloalkyl, oder Alkylaryl, -[AO]n-R4, wobei A = C2 bis C4 Alkylen, R4 = Ci bis C20 Alkyl, Cyclo- hexyl, oder Alkylaryl, und n = 2 - 250, bevorzugt n = 8 - 200, besonders bevorzugt n = 11 - 150 ist, R3 = -NH2, -NR5R6, -OR7NR8R9, wobei R5 und R6 unabhängig voneinander eine Ci bis C20
Alkyl-, Cycloalky-I oder Alkylaryl- oder Arylgruppe ist oder eine Hydroxyalkylgruppe ist, oder eine Acetoxyethyl- (CH3-CO-O-CH2-CH2-), Hydroxy-isopropyl- (HO-CH(CHa)-CH2-), Acetoxyisopropylgruppe (CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-), oder R5 und R6 zusammen einen Ring bilden, von dem der Stickstoff ein Teil ist, um einen Morpholin- oder Imi- dazolinring aufbauen, wobei R7 eine C2-C4 Alkylengruppe und R8 und R9 unab- hängig voneinander eine Ci bis C2o Alkyl-, Cycloalky-, Al¬ kylaryl- oder Arylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe ist, dass a/b/c/d = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0 - 0.3), und a + b + c + d = 1 ist.
40. Verfahren nach Patentanspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Korrosionsinhibitor im wesentlichen beim Beschichten durch eine mindestens teilweise abgelaufene Säure/Base-Reaktion zwi¬ schen Aminoverbindungen und Säuren erfolgt.
41. Vorrichtung zur Herstellung eines beschichteten Grundstoffes für eine hydraulischen Zusammensetzung (11 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Aufweittrichter (42), einen Sammeltrichter (43) und eine Bereich zwischen Aufweittrichter und Sammeltrichter in dem der Grundstoff beschichtet wird, aufweist.
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