NL1025948C2 - Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton. Download PDF

Info

Publication number
NL1025948C2
NL1025948C2 NL1025948A NL1025948A NL1025948C2 NL 1025948 C2 NL1025948 C2 NL 1025948C2 NL 1025948 A NL1025948 A NL 1025948A NL 1025948 A NL1025948 A NL 1025948A NL 1025948 C2 NL1025948 C2 NL 1025948C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
sand
concrete
fine
conductivity
type
Prior art date
Application number
NL1025948A
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Maria Alfons Jul Mechelen
Original Assignee
Ballast Mij De Merwede B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ballast Mij De Merwede B V filed Critical Ballast Mij De Merwede B V
Priority to NL1025948A priority Critical patent/NL1025948C2/nl
Priority to EP05075858A priority patent/EP1586546A3/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1025948C2 publication Critical patent/NL1025948C2/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/10Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/10Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the viscosity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N2011/006Determining flow properties indirectly by measuring other parameters of the system
    • G01N2011/0066Determining flow properties indirectly by measuring other parameters of the system electrical properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38Concrete; ceramics; glass; bricks
    • G01N33/383Concrete, cement

Description

/
Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van 5 een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton
De onderhavige uitvinding heeft in een eerste aspect betrekking op een werkwijze voor het samenstellen van een mengsel van fijne toeslagstoffen voor beton.
10 Voorts heeft de uitvinding betrekking op een aldus verkrijgbaar zandmengsel, alsmede op een werkwijze voor het vervaardigen van beton(mortel) met het zandmengsel, alsmede aldus verkrijgbare beton(mortel).
Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor 15 het meten van een geleidbaarheidsverhouding van een zand, en een werkwijze voor het bepalen van betonviscositeit als functie van een geleidbaarheidsverhouding van een zandsoort.
Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen voor een beton.
20 Beton is een zeer veel gebruikt bouwmateriaal. Beton omvat over het algemeen cement, toeslagstoffen, water, en vaak maar niet noodzakelijkerwijs bovendien hulpstoffen en toevoegsels. Toeslagstoffen worden weer onderverdeeld in grove en fijne toeslagstoffen. De grove toeslagstoffen omvatten het "grind", de 25 fijne toeslagstoffen omvatten het "zand". In het kader van de onderhavige uitvinding wordt telkens alleen gesproken van fijne toeslagstoffen. Het zij begrepen dat in principe ook grove toeslagstoffen kunnen worden toegevoegd aan het beton, waarbij beton zonder grove toeslagstoffen in dit verband ook wel betonmortel wordt 30 genoemd.
Het "zand" kan bv. volgens NEN 5905 naar de korrelgrootte en de korrelgrootteverdeling worden geclassificeerd in verschillende fijnheden, zoals 0/4 mm, 0/2 mm en 0/1 mm.
Voor beton gelden vele voorschriften om de kwaliteit, sterkte 35 enz. zo veel mogelijk te waarborgen. Onder andere op grond van de VBT (Voorschriften Beton Technologie) worden er eisen gesteld aan de korrelverdeling van de grove en fijne toeslagstoffen in beton. Daarnaast stelt de industrie eisen aan het beton met betrekking tot onder andere de verwerkbaarheid.
lil? 5Q.jft - 2 -
In de praktijk heeft dit geleid tot een regel dat het 0/4 mm zand het hoofdbestanddeel van de fijne toeslagstoffen vormt. (Verder wordt voor beton voorgeschreven een gehalte van 115 tot 140 liter/m3 aan materiaal dat fijner is dan 250 μια (cement plus zand), 5 afhankelijk van de maximale korrel in het mengsel.) Voorts mag de maximale fractie kleiner dan 1 mm worden overschreden, mits voldaan wordt aan bijkomende eisen met betrekking tot de watercementfactor en het minimale cementgehalte. In het algemeen geldt dat een zandmengsel voor beton in principe niet hoeft te voldoen aan de norm indien wordt 10 aangetoond dat het met dat zandmengsel gemaakte beton wel voldoet aan de norm(en) voor beton.
Een probleem in de praktijk blijkt te zijn dat de verwerkbaarheid van een beton moeilijk voorspeld kan worden in afhankelijkheid van de samenstellende delen, in het bijzonder in 15 afhankelijkheid van de zandsoort. Verwerkbaarheid, een term die wordt gebruikt als maat voor de viscositeit van beton, is ook een indicatie voor mogelijk te bereiken sterkte, en andere eigenschappen van het beton. Bijvoorbeeld kan beton met een goede verwerkbaarheid, d.w.z. een lage viscositeitswaarde indien bv. uitgedrukt in Ncm, goed 20 getrild worden. Dit duidt aan dat de uiteindelijk te bereiken sterkte van het beton zeer goed kan zijn. Indien de verwerkbaarheid van een beton zou kunnen worden verbeterd, kan dit de sterkte van het uitgeharde beton positief beïnvloeden, of men zou minder water en minder cement kunnen gebruiken voor dezelfde uiteindelijke sterkte, 25 enz.
Algemener gezegd is verwerkbaarheid (viscositeit) een belangrijke grootheid voor beton. Bij het vervaardigen van een beton worden ten minste drie soorten stoffen gemengd, cement, water en tenminste fijne toeslagstoffen, zoals boven reeds aangegeven. In de 30 praktijk kan men vaak kiezen uit vele soorten toeslagstoffen. De invloed van deze stoffen op de verwerkbaarheid is totnogtoe onvoldoende te voorspellen.
Er bestaat in de praktijk derhalve een behoefte aan een werkwijze voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen voor beton, 35 waarbij een voorspelling kan worden gedaan omtrent de verwerkbaarheid van het daarmee verkrijgbare beton.
De uitvinding verschaft daartoe een werkwijze volgens conclusie 1.
1025948 - 3 -
De uitvinding is gebaseerd op de vaststelling door de uitvinder dat de geleidbaarheidsverhouding van zand een bruikbare grootheid is bij het voorspellen van de verwerkbaarheid van daarmee vervaardigd beton, en in het bijzonder voor voorspellen van de effecten op de 5 verwerkbaarheid van beton indien de samenstelling daarvan wordt gewijzigd. Overigens blijkt dat andere eigenschappen zoals duurzaamheid niet negatief of zelfs positief worden beïnvloed.
Allereerst volgt hieronder wat uitgebreidere achtergrondinformatie. Totnogtoe werd ervan uitgegaan dat toevoegen 10 van bijvoorbeeld fijn zand aan beton altijd nadelig was voor de verwerkbaarheid, omdat men dacht dat door het grotere korreloppervlak van de fijne zandkorrels de waterbehoefte van het betonmengsel groter werd. Uitgebreide proefnemingen, zoals bijvoorbeeld beschreven in het rapport 2003-2, "Fijner zand in beton", van de Stichting CUR, 15 bevestigden deze gedachte, en het leek aldoor nodig om hetzij meer water of een zogenaamde superplastificeerder toe te voegen aan het betonmengsel. Een ander punt is dat het totnogtoe niet goed mogelijk bleek om te voorspellen wat er gebeurt indien twee zandsoorten worden gemengd, of waarom zeezand vaak niet bruikbaar is, en indien dat toch 20 enigszins het geval is, waarom wassen ervan (om het zoutgehalte te verlagen) zo'n grote negatieve invloed kan hebben.
De uitvinder heeft zoals gezegd ontdekt dat de geleidbaarheidsverhouding van de gebruikte toeslagstoffen een bruikbare grootheid is om dit gedrag te voorspellen. Een manier om 25 deze verhouding te bepalen wordt hieronder nog nader toegelicht, doch voor dit moment wordt ermee volstaan dat de specifieke weerstand van een massa zand in een vloeistof zoals water wordt gedeeld door de specifieke weerstand van die vloeistof. Een voorwaarde voor een bruikbare meting is dat de vloeistof een goede isolator is. De 30 geleiding die nog wordt gemeten is dan geleiding tussen elkaar rakende korrels.
Opgemerkt wordt dat de hier genoemde geleidbaarheidsverhouding ook wel "formatiefactor" wordt genoemd, afgekort tot FF. Deze geleidbaarheidsverhouding kan in de praktijk, met enige eenvoudige 35 rekenkundige aanpassingen in formules en tabellen, ook worden vervangen door zijn reciproke waarde, die ook wel "compatibiliteitsfactor" wordt genoemd, en afgekort tot CF. Voor een aantal zandsoorten is de in de praktijk gemeten 102 594 8 - 4 - geleidbaarheidsverhouding gemeten, en de reciproke waarde 1/FF(Z1) ervan, oftewel de CF(Z1) ervan, is uitgezet in Tabel 1, kolom 2.
Volgens de uitvinding zal, indien door welke maatregel ook de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen verandert, de 5 verwerkbaarheid van daarmee vervaardigd beton ook veranderen, ook indien de overige samenstellende delen en de mengverhouding (in massa-% oftewel m%) van fijne toeslagstoffen in het beton niet veranderen. Uiteraard is het mogelijk dat toevalligerwijs de verwerkbaarheid weer op dezelfde waarde uitkomt, doch in dat geval 10 zal door de viscositeit een tenminste lokaal extreem zijn doorlopen.
Volgens de uitvinding zal het ook zo zijn dat, indien de geleidbaarheidsverhouding in een bepaald waardengebied blijft, de verwerkbaarheid van het beton met de fijne toeslagstoffen minstens even goed blijft, oftewel de viscositeit niet toeneemt. Hierbij 15 blijken andere veranderingen in het beton, bv. een andere water-cementfactor, geen invloed op de verandering uit te oefenen. Met andere woorden, indien een mengsel van fijne toeslagstoffen slechter is dan de zuivere zandsoort Zl, dan is dit relatieve verschil aanwezig bij elk ander beton dat is vervaardigd met dat mengsel fijne 20 toeslagstoffen vergeleken met beton dat is vervaardigd met de zuivere zandsoort Zl.
Het maakt op zich niet uit op welke manier dit waardengebied van geleidbaarheidsverhoudingen bepaald is. Dit kan proefondervindelijk worden bepaald op bv. een manier volgens de 25 uitvinding zoals verderop toegelicht. Ook kan de verwerkbaarheid worden bepaald op basis van proeven met beton dat met verschillende mengsels is gemaakt. Echter, de werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk om te voorspellen welke mengsels geschikt kunnen en zelfs zullen zijn. Dat is dan ook een groot voordeel van de 30 uitvinding, namelijk dat recepten voor goede mengsels van fijne toeslagstoffen kunnen worden gegeven, of zelfs voor behandelingen van zandsoorten om betere betoneigenschappen te geven.
Met de werkwijze volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld gezocht worden naar een zandsamenstelling voor beton met een betere 35 verwerkbaarheid, of naar een zandsamenstelling voor beton met even goede eigenschappen, op basis van ruimschoots aanwezige maar weinig of niet gebruikte zandsoorten. Een en ander zal hieronder nader worden toegelicht.
102 5048 - 5 -
Met betrekking tot de term "fijne toeslagstoffen" wordt het volgende opgemerkt. In beginsel omvatten de fijne toeslagstoffen het zand, dus de een of meer aanwezige zandsoorten, met een korrelgrootteverdeling die valt in de categorie 0/5 mm volgens NEN 5 5905 of fijner. Bv. grind valt er dus niet onder. Wat er in het kader van deze aanvrage ook niet ondervalt is cement, en vliegas of andere vulstoffen. Wat er wel onder kan vallen zijn zouten, niet zijnde superplastificeerders of vertragers. Opgemerkt wordt dat zand ook zelf al zout kan omvatten, bv. in het geval van zeezand, dat NaCl 10 bevat. In dit geval kan dus bv. NaCl uit het zeezand worden verwijderd. Meer in het algemeen gezegd is het dus mogelijk om een of meer stoffen toe te voegen aan een fijne toeslagstof, maar ook om er een of meer te verwijderen, waarbij dit laatste dan specifiek geldt voor (oplosbare) zouten.
15 In het bijzonder is FFb(Zl) het waardengebied van bruikbare geleidbaarheidsverhoudingen waarbij de viscositeit van een beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die ten minste 50 m% Z1 omvatten ten hoogste even groot is als de viscositeit van een overigens gelijk beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen 20 die bestaan uit Zl. Hiermee wordt bedoeld dat beton met een groot aandeel Zl in de fijne toeslagstoffen een viscositeit heeft die afhangt van de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen. De geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen kan worden gewijzigd ten opzichte van de geleidbaarheidsverhouding van zuiver 25 Zl, waarbij de invloed op de viscositeit kan worden bepaald door deze te meten bij het beton dat met de gewijzigde fijne toeslagstoffen is vervaardigd. Aldus kan een waardengebied worden bepaald van geleidbaarheidsverhoudingen van de fijne toeslagstoffen waarbij het beton een minstens even gunstige, dat wil zeggen minstens even lage 30 viscositeit heeft als beton met zuiver Zl. Overigens sluit dit niet uit dat het aandeel Zl in de fijne toeslagstoffen lager dan 50 m% kan worden, doch uiteraard zal het belang van een juist gekozen geleidbaarheidsverhouding in het geval van een (zeer) laag aandeel Zl kleiner zijn dan het belang van een juist ingestelde 35 geleidbaarheidsverhouding van andere fijne toeslagstoffen.
Bij voorkeur is de zandsoort Zl gekozen uit Tabel 1, kolom 1, en is 1/FFb(Zl) gekozen uit Tabel 1, kolom 3. Voor een groot aantal veel gebruikte zandsoorten is het gebied van bruikbare 102 59 4 8 - 6 - geleidbaarheidsverhoudingen bepaald. Indien door toevoegen aan of verwijderen uit Z1 van een andere fijne toeslagstof de waarde van de . geleidbaarheidsverhouding verandert, maar wel nog in het waardengebied van bruikbare geleidbaarheidsverhoudingen valt, dan zal 5 de viscositeit van overigens gelijk beton dat met de gewijzigde fijne toeslagstoffen is vervaardigd ten minste gelijk blijven of lager worden. Overigens is het mogelijk om, indien dit gewenst is, de geleidbaarheidsverhouding in te stellen op een waarde buiten genoemd gebied van bruikbare geleidbaarheidsverhoudingen. De viscositeit zal 10 dan hoger zijn, en de verwerkbaarheid van beton slechter, doch in sommige gevallen zou dit gewenst kunnen zijn.
Met voordeel is het verschil tussen FF(M) van het mengsel en een vooraf bepaald bij de zandsoort Z1 horend waardengebied van wenselijke geleidbaarheidsverhoudingen FFw(Zl) ten hoogste gelijk 15 aan, en met meer voordeel is het kleiner dan, het verschil tussen FF(Z1) en FFw(Zl), en met nog meer voordeel is het nagenoeg 0.
In het bijzonder is FFw(Zl) het waardengebied van geleidbaarheidsverhoudingen waarbij de viscositeit van een beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die ten minste 50 m% Z1 20 omvatten ten minste 10%, en bij voorkeur ten minste 25%, kleiner is dan de viscositeit van een overigens gelijk beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die bestaan uit Zl. Op een soortgelijke wijze als hierboven voor het waardengebied van bruikbare geleidbaarheidsverhoudingen is beschreven, kan een bij de zandsoort 25 Zl horend waardengebied van wenselijke geleidbaarheidsverhoudingen worden bepaald. In vrijwel alle gevallen is het mogelijk om een lagere viscositeit van met de gewijzigde fijne toeslagstoffen vervaardigd beton te verkrijgen. Vaak is zelfs een veel lagere waarde mogelijk. Voorbeelden hieromtrent worden verderop gegeven. Zoals 30 eerder beschreven, heeft een lagere viscositeit voordelen met betrekking tot de eigenschappen van het uitgeharde beton. Een lagere viscositeit maakt het mogelijk om het beton beter te trillen, hetgeen een positieve uitwerking heeft op de dichtheid en uiteindelijk te bereiken sterkte. Ook is het mogelijk om minder water toe te voegen 35 hetgeen de viscositeit weer verhoogt, maar zodat een beton kan worden verkregen met bijv. dezelfde viscositeit als het beton met zuiver Zl, dat echter ook een hogere dichtheid en sterkte heeft.
.102 5948 - 7 -
Met voordeel is de zandsoort Z1 gekozen uit Tabel 1, kolom 1, en is l/FFw(Zl) gekozen uit Tabel 1, kolom 4. Voor een aantal zandsoorten is een waardengebied van wenselijke geleidbaarheidsverhoudingen bepaald. Deze zijn zoals gezegd aangegeven in tabel 1, kolom 4.
5 Hierbij zijn de grenzen van het waardengebied 1/FFw bepaald aan de hand van het criterium dat de viscositeit van het betonmengsel met gewijzigde geleidbaarheidsverhouding tenminste 10% lager was in vergelijking met het ongewijzigde betonmengsel. Uiteraard zouden andere criteria kunnen worden aangelegd, bv. een sterkere relatieve 10 verandering, zoals 30% lagere viscositeit, of juist een bepaalde maximale waarde van de viscositeit. Op basis van deze andere criteria veranderen dan de grenzen van het waardenbereik FFw mee.
Bij voorkeur is het verschil tussen FF(M) van het mengsel en een vooraf bepaalde bij de zandsoort Zl horende ideale waarde van de 15 geleidbaarheidsverhouding FFi(Zl) ten hoogste gelijk aan, en met voordeel is het kleiner dan, het verschil tussen FF(Z1) en FFi(Zl). Voor elke zandsoort is er een ideale waarde van de geleidbaarheidsverhouding te vinden. Een enkele keer zijn er twee of meer waarden met hetzij min of meer dezelfde bereikbare viscositeit, 20 hetzij een duidelijk lokaal minimum. Wanneer het verschil tussen de geleidbaarheidsverhouding zoals ingesteld voor de fijne toeslagstoffen en de geleidbaarheidsverhouding die ideaal voor die toeslagstof kleiner wordt, dan zal over het algemeen de viscositeit van het daarmee vervaardigde beton ook lager worden. Bij uitzondering 25 doorloopt de viscositeit als functie van de geleidbaarheidswaarde tussen een geleidbaarheidswaarde van Zl en de ideale geleidbaarheidswaarde van Zl een lokaal maximum.
Met voordeel is het verschil tussen FF(M) en FFi(Zl) minder dan 5% van FFi(Zl). Bij dergelijke kleine verschillen van 30 geleidbaarheidsverhoudingen ligt de viscositeit van het met deze fijne toeslagstoffen vervaardigde beton in het lokale minimum rond de ideale waarde. Op deze plek wordt opgemerkt dat het absolute effect van afstemmen van de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen op de viscositeit van het beton (nog) niet kan worden 35 voorspeld. Wel is vastgesteld dét bij de ideale waarde voor de geleidbaarheidsverhouding de viscositeit een minimum heeft.
In het bijzonder is FFi(Zl) een geleidbaarheidswaarde waarbij een beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die ten minste 1ÖFS$48 - 8 - 50 m% Zl omvatten een viscositeit heeft die als functie van de geleidbaarheidswaarde een lokaal minimum vertoont, met voordeel een absoluut minimum. Om vergelijkbare redenen als hierboven reed beschreven verdient het de voorkeur om de ideale 5 geleidbaarheidswaarde voor Z1 te bepalen voor een mengsel van fijne toeslagstoffen die ten minste 50 m% Z1 omvatten. Dit kan op een aantal verschillende manieren worden gedaan, die verderop zullen worden toegelicht. Het wordt volgens de uitvinding niet uitgesloten om mengsels met minder dan 50 m% Z1 te gebruiken, doch de invloed op 10 de viscositeit van een eventueel van de ideale waarde voor Zl afwijkende geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen zal afnemen bij een geringer aandeel Zl in de fijne toeslagstoffen. Een voorbeeld is om bijvoorbeeld juist drie zandsoorten te mengen, elk met een aandeel van rond 33%, mits het netto resultaat een mengsel is 15 met voor elk der zandsoorten een verbeterde geleidbaarheidsverhouding. Voor het mengsel als geheel, en dus voor het beton daarmee vervaardigd, zal dat volgens de uitvinding een gunstige uitwerking op de viscositeit hebben.
Bij voorkeur is de zandsoort Zl gekozen uit Tabel 1, kolom 1, 20 en is l/FFi(Zl) gekozen uit Tabel 1, kolom 3. Voor een groot aantal zandsoorten Zl is de ideale waarde FFi (Zl) bepaald en in genoemde tabel uitgezet. Hierin is FF de daadwerkelijke geleidbaarheidsverhouding, gemeten aan het ongewijzigde product, en is FFi de optimale geleidbaarheidsverhouding volgens de uitvinding.
25 Indien de viscositeit een (zeer) breed minimum vertoont, is ook de ideale waarde van FFi of CFi een min of meer breed gebied. Immers heeft het geen praktische betekenis als de viscositeit slechts bv. 1% verandert. Voorts geldt voor de zandsoorten in de tabel dat de aanduidingen de in de markt gebruikelijke zijn, met in het bijzonder: 30 - ZZ staat voor "zeezand" - Kaliwaal 250/500 micron is fijn zand van het win/verwerkingsvaartuig in de omgeving van Cuijk (Maas) - Kaliwaal Asselt = als boven, maar tijdens de productie is er (Maas)zand uit Asselt aan toegevoegd 35 - Beetse is een 0/500 micron zand en een "afvalproduct" van de zandwinning Sellinger Beetse in Noord-Nederland - Valewaard is een 0/500 micron zand uit Valewaard (Maas) 1025948 - 9 - - Plaatzand is een 0/500 micron zand en een "afvalproduct" van een verwerkingsinstallatie in Vlissingen, waar zand uit Groot-Brittannië wordt gezeefd en gewassen - Argo 0/1 is een 0/1 mm zeezand dat voor de kust van Vlissingen 5 wordt gebaggerd door het baggerschip Argo.
Met voordeel wordt aan Z1 een aanvullende fijne toeslagstof toegevoegd die een zandsoort Z2 met een geleidbaarheidsverhouding Z2' omvat. Een groot voordeel van de onderhavige uitvinding is dat de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen, uitgaande van 10 zandsoort Zl, kan worden gewijzigd door toevoegen van een andere zandsoort Z2 met een andere geleidbaarheidsverhouding Z2. Uiteraard is een verschil tussen FF(Z1) en FF(Z2) een voorwaarde om de geleidbaarheidsverhouding te kunnen veranderen. Het voordeel van de uitvinding vindt toepassing bij de mogelijkheid om de verwerkbaarheid 15 van beton, althans een verandering daarin, te kunnen voorspellen op basis van de gebruikte fijne toeslagstoffen.
Bij voorkeur geldt dat FF(Z2) > FF(Z1) indien FFi(Zl) > FF(Z1), en FF(Z2) < FF(Zl) indien FFi(Zl) < FF(Z1). Indien de verschillende geleidbaarheidsverhoudingen aan bovengenoemde voorwaarden voldoen, 20 dan zal toevoegen van de tweede zandsoort Z2 de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen als geheel veranderen in de richting van de ideale waarde voor zandsoort Zl. Hierbij geldt in eerste benadering dat het omgekeerde van de geleidbaarheidsverhouding van het mengsel van zandsoorten gelijk is 25 aan het (massa)gewogen gemiddelde van de afzonderlijke inverse geleidbaarheidsverhoudingen.
Het is echter niet uitgesloten om een tweede zandsoort te nemen met een geleidbaarheidsverhouding die niet aan bovengenoemde voorwaarden voldoet. Dit kan bijvoorbeeld zijn indien een hogere 30 viscositeit gewenst is van het beton. Ook zou juist een zandsoort met vrijwel dezelfde geleidbaarheidsverhouding kunnen worden gekozen om de viscositeit niet te beïnvloeden.
Indien slechts het instellen van de viscositeit (dus de verwerkbaarheid) van het beton een rol speelt, kan het de voorkeur 35 verdienen om een tweede zandsoort Z2 te kiezen die een geleidbaarheidsverhouding heeft die zoveel mogëlijk groter dan wel zoveel mogelijk kleiner is dan de geleidbaarheidsverhouding van Zl, in het geval dat FFi(Zl) > FF(Z1) respectievelijk FFi(Zl) < FF(Z1).
102 59 4 8 - 10 -
In weer andere gevallen verdient het juist de voorkeur om een waarde voor de geleidbaarheidsverhouding van zandsoort Z2 te kiezen die slechts weinig groter respectievelijk kleiner is dan de geleidbaarheidsverhouding van Zl, om het aandeel van de zandsoort Z2 5 dat kan worden toegevoegd zo groot mogelijk te maken.
Met voordeel is de tweede zandsoort Z2 afkomstig van dezelfde winplaats als de winplaats van de eerste zandsoort Zl, maar heeft zij een andere korrelgrootteverdeling. Het blijkt dat de geleidbaarheidsverhouding van een zandsoort afhankelijk is van de 10 korrelgrootteverdeling van die zandsoort. Met deze kennis kan de geleidbaarheidsverhouding van een zandsoort Zl daarom ook worden ingesteld door toevoegen van een zandsoort van dezelfde winplaats, en. dus met dezelfde chemische samenstelling en dergelijke, maar met een andere korrelgrootteverdeling. Zonder dat aanvraagster zich gebonden 15 acht aan een verklaring of uitleg, vermoedt zij dat een en ander te maken heeft met een andere grootte c.q. verdeling van oppervlakteladingen op de korrels van de zandsoort.
Bij voorkeur omvat de tweede zandsoort Z2 een zandsoort die is verkregen door verkleinen van korrels van de eerste zandsoort Zl. In 20 het bijzonder door verkleinen van korrels van de eerste zandsoort Zl kunnen kleinere korrels worden verkregen, met andere woorden een andere korrelgrootteverdeling, die bij toevoegen aan de eerste zandsoort Zl een gunstig effect kan hebben op de geleidbaarheidsverhouding daarvan.
25 Met voordeel omvat de aanvullende fijne toeslagstof een zout.
In het bijzonder wordt met zout bedoeld een wateroplosbaar zout, niet zijnde een superplastificeerder. Een superplastificeerder is een toeslagstof die wordt toegevoegd aan betonmengsels om de viscositeit te verkleinen zonder extra water te hoeven toevoegen, of omgekeerd om 30 de hoeveelheid toe te voegen water te verminderen. Enkele voorbeelden zijn op basis van melamineformaldehydesulfonaat alsmede bepaalde polymeren. Andere voorbeelden van superplastificeerders zijn bekend bij de vakman op dit gebied.
Een groot voordeel van wateroplosbare zouten is dat deze reeds 35 in kleine hoeveelheden een groot effect kunnen hebben op de geleidbaarheid van het mengsel en dus ook op de geleidbaarheidsverhouding.
1025048 - 11 - !
Bij voorkeur wordt uit zandsoort Z1 ten minste een zout tenminste gedeeltelijk verwijderd. In de meeste gevallen kan dit worden bewerkstelligd door uitspoelen van het zout in een oplosmiddel, en dan met name water. Andere manieren worden echter 5 niet uitgesloten, zoals het onwerkzaam maken van het zout door dit bv. wateronoplosbaar te maken door het te laten reageren met een andere stof.
In het bijzonder omvat het zout een Na-, K- of Ca-zout, bij voorkeur NaCl of KCl, of inert glauconiet. Met name NaCl en KC1 10 kunnen gunstig worden gebruikt als zout. Van nature komen deze zouten voor in zeewater, en derhalve ook in (niet uitgewassen) zeezand. Ook zou het kunnen worden toegevoegd aan te land gewonnen zanden. NaCl en KCl zijn zeer goed oplosbaar, en hebben reeds in zeer kleine hoeveelheden een groot effect op de geleidbaarheid.
15 Een ander zout dat zou kunnen worden gebruikt is inert glauconiet. Van glauconiet zijn ten minste twee soorten bekend. De aanwezigheid van één van deze soorten in beton is heel negatief, omdat deze door oxideren roest kan veroorzaken enz. Om deze reden wordt glauconiet meestal uit zandmengsels voor beton verwijderd door 20 wassen of dergelijke. Echter, inert glauconiet, dat niet oxideert in beton, kan juist heel goed worden toegevoegd aan fijne toeslagstoffen voor beton, om vergelijkbare redenen als die voor NaCl en KCl.
Met voordeel omvat de aanvullende fijne toeslagstof voorts een derde zandsoort Z3 met een geleidbaarheidsverhouding FF(Z3), zodanig 25 dat FF(Zl) tussen FF(Z3) en FFi(Zl) ligt. Door toevoegen van een derde zandsoort Z3 met een geleidbaarheidsverhouding FF(Z3) die verder verwijderd ligt van de ideale geleidbaarheidsverhouding voor zandsoort Z1 dan de daadwerkelijke geleidbaarheidsverhouding FF(Z1) van zandsoort Z1 maakt het mogelijk om het aandeel van de zandsoort 30 Z2 te vergroten. Stel dat de geleidbaarheidsverhouding van zuiver Z1 reeds dicht bij zijn ideale waarde ligt, terwijl de zandsoort Z2 die men wenst toe te voegen een geleidbaarheidsverhouding heeft die zeer veel groter of kleiner is dan de geleidbaarheidsverhouding van zandsoort Zl, dan kan men slechts een beperkte hoeveelheid zandsoort 35 Z2 toevoegen aan zandsoort Zl om nog in een bruikbaar gebied van geleidbaarheidsverhoudingen te liggen. De invloed van zandsoort Z2 kan men echter compenseren door toevoegen van een derde zandsoort Z3 met een geleidbaarheidsverhouding die zodanig is gekozen, dat de 1025948 - 12 - invloed van Z2 op de geleidbaarheids verhouding van de fijne toeslagstoffen als geheel wordt tegengewerkt.
Bij voorkeur is ten minste een van de zandsoorten een fijn zand is, met een fijnheid van 0/2 mm of fijner. Een zeer groot voordeel 5 van de onderhavige uitvinding bestaat in de mogelijkheid om te kunnen voorspellen wat de invloed is van bijvoorbeeld fijn zand op de viscositeit van beton met dat zand. Op basis van de huidige normering voor zand voor beton is slechts een gedeelte van het zand bruikbaar voor beton. Grote hoeveelheden zand, waaronder tot nog toe in 10 principe elke soort fijn zand, werden geacht onbruikbaar te zijn voor beton. Dit betekende dat een gedeelte van het gewonnen zand voor wat betreft de betonindustrie in feite een afvalproduct vormt. Uiteraard zal het gunstig zijn indien een manier zou worden qevonden om ook fijn zand voor betondoeleinden te kunnen inzetten. Met dit oogmerk 15 zijn dan ook reeds veel onderzoeken gedaan, waaronder het onderzoek dat is beschreven in het bovenaangehaalde onderzoeksrapport "Fijn zand in beton". Volgens dat rapport zal de viscositeit bij toevoegen van fijn zand echter telkens stijgen, met andere woorden zal de verwerkbaarheid telkens slechter worden. Dit dient dan telkens 20 gecompenseerd te worden door toevoeging van meer water, hetgeen een negatief effect heeft op de te bereiken sterkte, of toevoeging van een superplastificeerder, hetgeen niet alleen extra kosten maar ook milieurisico's met meebrengt, bv. bij de verwerking van betonafval of van de superplastificeerder zelf. De onderhavige uitvinding verschaft 25 een werkwijze waarmee zonder deze twee maatregelen toch een geschikte of zelfs een betere verwerkbaarheid, dus een lagere viscositeit, kan worden bereikt in het beton. Hierdoor kunnen zeer veel meer soorten fijn zand worden ingezet als fijne toeslagstof in beton. Het hoeft geen betoog dat dit zeer grote voordelen biedt bij het doelmatig 30 gebruiken van natuurlijke grondstoffen. Dit geldt in zeer hoge mate voor toepassing van zand dat is gewonnen uit zeezand. Van zeezand wordt nadrukkelijk beweerd dat de deklaag, in de Noordzee vaak een laag met een dikte van 15 m, bestaat uit voor betondoeleinden ongeschikt zand. Door middel van het enkele mengen met andere 35 zandsoorten kan dit zand echter wel degelijk geschikt worden gemaakt voor betondoeleinden.
Met voordeel bedraagt een totaal aandeel van fijne zanden met een fijnheid van 0/2 mm in de fijne toeslagstoffen tenminste 50%, bij 1025948 - 13 - voorkeur tenminste 80%. Volgens deze werkwijze wordt een mogelijkheid verschaft om fijne toeslagstoffen samen te stellen die juist een zeer groot aandeel fijne zanden omvatten. Met name en met voordeel betreft dit fijne toeslagstoffen voor een beton waarin geen 5 superplastificeerder nodig is, en waarmee toch veel lager viscositeitswaarden kunnen worden verkregen. Hierbij betreft het vaak, doch niet uitsluitend zanden van verschillende oorsprong. Opgemerkt wordt dat het toevoegen van superplastificeerders en andere hulpstoffen zoals vertragers, niet is uitgesloten.
10 In het bijzonder wordt een eerste zandsoort Zl gekozen uit tabel 2, meest linkse kolom, en een tweede zandsoort Z2 uit tabel 2, bovenste rij, waarbij het maximale massagehalte van de tweede zandsoort Z2 in het samengestelde zand Zl + Z2 ligt in het waardengebied genoemd is in het vakje .dat ligt op het snijpunt van de 15 rij van Zl en de kolom van Z2. Aldus kunnen zandmengsels worden gevormd die een lagere viscositeit van het daarmee vervaardigde beton opleveren dan wanneer als zand 100% Beneden Rijn 0/5 zou worden gebruikt, dat in de markt als een goed zand bekend staat.
Met nog meer voordeel wordt een eerste zandsoort Zl gekozen uit 20 tabel 3, meest linkse kolom, en een tweede zandsoort Z2 uit tabel 3, bovenste rij, waarbij het maximale massagehalte van de tweede zandsoort Z2 in het samengestelde zand Zl + Z2 ligt in het waardengebied genoemd is in het vakje dat ligt op het snijpunt van de rij van Zl en de kolom van Z2. Aldus kunnen zandmengsels worden 25 gevormd die een lagere viscositeit van het daarmee vervaardigde beton opleveren dan wanneer als zand 100% Cuijk 0/4 zou worden gebruikt, dat in de markt als een zeer goed zand bekend staat, mede omdat dit zand op zijn eigen ideale waarde zit.
Merk op dat het dus mogelijk blijkt om zandmengsels samen te 30 stellen die beter zijn dan elk van de samenstellende zandsoorten, zelfs als die op zichzelf op de voor dat zand geldende ideale geleidbaarheidsverhouding ligt. In het algemeen gezegd geeft tabel 2, resp. 3 de mogelijkheden tot mengen aan van twee zandsoorten tot voor beton geschikte fijne toeslagstoffen. In een enkel geval is het niet 35 goed mogelijk om twee zandsoorten te mengen, dan wel heeft dit slechts een viscositeitsverhogend effect. Hoewel deze combinaties niet uitgesloten worden, is de uitvinding vooral gericht op combinaties van zandsoorten die een viscositeitsverlagend effect 102 5&48 -14- opleveren. In Tabel 2, resp. 3 is dus voor een aantal zandsoorten Zl aangegeven welk aandeel van een zandsoort Z2 mogelijk is om een geleidbaarheidsverhouding van de samengestelde fijne toeslagstoffen te krijgen waarmee beton kan worden vervaardigd met een hoogstens 5 even hoge viscositeit als beton dat is vervaardigd met zuiver Zl. De term "zuiver" betekent hierbij dat de zandsoort Zl geen toevoegingen omvat, en ook niet door wassen of dergelijke is ontdaan van een of meer stoffen.
Met voordeel omvatten de fijne toeslagstoffen ten minste twee 10 zandsoorten, waarbij ten minste twee van de zandsoorten, en bij voorkeur alle zandsoorten, een tenminste gedeeltelijk overlappend bijbehorend gebied FFb hebben, met meer voordeel een tenminste gedeeltelijk overlappend bijbehorend gebied FFw hebben, en met nog meer voordeel een bijbehorende FFi hebben die niet meer dan 25%, en 15 met het meeste voordeel ten hoogste 10%, verschilt van de FF van de fijne toeslagstoffen als geheel.
Indien twee of meer zandsoorten een ten minste gedeeltelijk overlappend gebied van geleidbaarheidsverhoudingen FFb, beter nog een overlappend gebied van waarden van FFw hebben, dan kan met deze twee 20 of meer zandsoorten in zeer veel verschillende mengverhoudingen een samenstelling van fijne toeslagstoffen worden verkregen die een beton i opleveren met een hoogstens te hoge waarde voor de viscositeit als j een overigens gelijk beton dat is vervaardigd met fijne ; toeslagstoffen die bestaan uit een van de zandsoorten met een [ 25 tenminste gedeeltelijk overlappend gebied van geleidbaarheidsverhoudingen.
Met het meeste voordeel omvatten de fijne toeslagstoffen ten minste twee en bij voorkeur uitsluitend zandsoorten met bijbehorende waarden voor de ideale geleidbaarheidsverhouding FFi die niet meer 30 dan 10%, en uiteraard met de meeste voorkeur in hoofdzaak 0%, verschillen van de fijne toeslagstoffen als geheel. In deze situatie hebben de fijne toeslagstoffen als geheel een geleidbaarheidsverhouding die voor ten minste twee, en bij voorkeur voor alle samenstellende zandsoorten op of ten minste dichtbij de 35 ideale waarde voor dat zand ligt. Uiteraard is het mogelijk om zandsoorten te kiezen met ideale geleidbaarheidsverhoudingen die verder uiteen liggen en ook verder van de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen als geheel afliggen, doch dan zal het van 102 SS48 * - 15 - die ideale waarde of waarden afwijken van de geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen als geheel een relatief groter effect hebben. Hier wordt opgemerkt dat het niet wordt uitgesloten dat de fijne toeslagstoffen voorts nog andere 5 stoffen dan alleen zandsoorten omvatten.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen voor beton, waarbij de fijne toeslagstoffen een gehalte van tenminste 40% fijn zand omvatten, waarbij de werkwijze omvat 10 - kiezen van een eerste fijn zand fZl; - toevoegen aan fZl van een aanvullend zand aZ in een gehalte A, en onderling mengen tot de fijne toeslagstoffen, zodanig dat beton dat is vervaardigd met cement, water, grove toeslagstoffen en de fijne toeslagstoffen in een doelmatige 15 mengverhouding een viscositeit heeft die ten hoogste gelijk is aan de viscositeit van beton dat is vervaardigd met cement, water, grove toeslagstoffen en fijne toeslagstoffen in in hoofdzaak dezelfde mengverhouding waarbij de fijne toeslagstoffen bestaan uit 100% Beneden Rijn 0/4 mm zand, met voordeel uit 100% Cuijk 0/4 mm.
20 Op het gebied van beton staan soorten beton die zijn vervaardigd op basis van fijne toeslagstoffen die bestaan uit Benedenrijn 0/4 mm zand als "goed" bekend. Dat wil zeggen dat beton met dit Benedenrijn zand een gunstiger verwerkbaarheid heeft in mengverhoudingen die een bepaalde sterkte opleveren. Beton dat is 25 vervaardigd met Cuijk 0/4 mm zand staat zelfs nog iets beter bekend in de betonmarkt. De uitvinding verschaft de mogelijkheid om fijne toeslagstoffen samen te stellen op basis van een of meer zandsoorten, zelfs met fijne zandsoorten, die zelfs zonder toevoeging van superplastificeerder betere viscositeitseigenschappen hebben dan de 30 in de markt als goed bekend staande fijne toeslagstoffen Beneden Rijn 0/4 en Cuijk 0/4. Hoewel dit niet voor elke zandsoort mogelijk zal zijn, is voor diverse zandsoorten gevonden dat een dergelijk gedrag wel degelijk verkregen kan worden. Dit druist in tegen het heersende vooroordeel met betrekking tot met name fijne zandsoorten. De waarde 35 van de onderhavige uitvinding is overigens niet alleen gelegen in het verschaffen van de recepten voor bruikbare fijne toeslagstoffen voor beton, doch ook in het verschaffen van het inzicht om op deze wijze om te gaan met zandsoorten, en met name fijne zandsoorten.· 102 594Θ ' - 16 -
Met veel voordeel kunnen alle tot nog toe beschreven werkwijzen volgens de uitvinding worden toegepast voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen die een beton opleveren met een viscositeit die ten hoogste gelijk is aan overigens gelijk beton op basis van 5 Benedenrijn 0/4 mm of zelfs Cuijk 0/4 mm zand. Bijvoorbeeld kan een dergelijke werkwijze omvatten de maatregelen volgens de conclusies 1 - 22, hoewel zij niet daartoe beperkt is.
Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op fijne toeslagstoffen zoals verkrijgbaar met een werkwijze volgens de 10 uitvinding. Hierbij kan worden gedacht aan fijne toeslagstoffen die een beton kunnen opleveren met een lagere viscositeit dan overigens gelijk beton dat is vervaardigd met slechts een van de in de fijne toeslagstoffen gebruikte zandsoorten. Met name gaat het dan om fijne toeslagstoffen zonder superplastificeerder, hoewel gebruik van een 15 superplastificeerder niét wordt uitgesloten. Hier wordt opgemerkt dat het uiteraard mogelijk is om bijvoorbeeld superplastificeerder toe te voegen aan een betonmengsel, in plaats van aan de zandsoorten. Niettemin wordt in het kader van de onderhavige uitvinding dan geacht dat het beton is vervaardigd op basis van fijne toeslagstoffen met 20 superplastificeerder, met andere woorden het tijdstip van toevoegen aan het betonmengsel is niet relevant voor de uitvinding. Hetzelfde geldt voor toevoegen of verwijderen van een andere fijne toeslagstof aan het betonmengsel. Zo is het mogelijk om eerst een watercement en grove toeslagstoffen te mengen en vervolgens afzonderlijk twee of 25 meer fijne toeslagstoffen toe te voegen aan het betonmengsel. Ook in dat geval worden als de fijne toeslagstoffen van het betonmengsel beschouwd het geheel van dergelijke aan het betonmengsel toegevoegde stoffen, ongeacht het moment van toevoegen aan het betonmengsel.
Met voordeel omvatten de fijne toeslagstoffen tenminste 40%, 30 met voordeel tenminste 70% fijn zand, en bij voorkeur tenminste 40%, met voorkeur tenminste 70% fijn zeezand* Met voordeel betreft het fijne toeslagstoffen die ten minste twee zandsoorten omvatten, en met voordeel vrij van superplastificeerder, dan wel een enkele zandsoort met een gewijzigd gehalte aan zout of zouten, of een combinatie 35 daarvan. Telkens betreft het fijne toeslagstoffen met een geleidbaarheidsverhouding die is afgestemd op de ideale waarde van ten minste een van de samenstellende zandsoorten, die het grootste 102 5948 - 17 - aandeel in de fijne toeslagstoffen heeft en met nog meer voordeel op de ideale waarden van twee of meer van de samenstellende zandsoorten.
Met veel voordeel omvatten de fijne toeslagstoffen ten minste twee soorten fijn zand van verschillende winplaatsen, met een totaal 5 aandeel in de fijne toeslagstoffen van ten minste 85%, en bij voorkeur ten minste 95%, en is bij voorkeur. De uitvinding maakt het mogelijk om voor beton geschikte fijne toeslagstoffen samen te stellen, die in hoofdzaak bestaan uit fijn zand, zonder de daaraan totnogtoe toegekende nadelen, te weten het noodzakelijkerwijs moeten 10 toevoegen van superplastificeerder of meer water.
Voorts heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van betonmortel of beton, omvattende in een doelmatige mengverhouding bijeenvoegen en mengen van tenminste water, cement, fijne toeslagstoffen en optioneel grove toeslagstoffen met 15 een korrelgrootte grover dan 0/4 mm, waarbij de fijne toeslagstoffen volgens de uitvinding worden gebruikt.
Bovendien vraagt de uitvinding ook uitsluitende rechten voor betonmortel die of beton dat verkrijgbaar is met fijne toeslagstoffen volgens de uitvinding. Immers komt het voordeel van een betere 20 verwerkbaarheid oftewel lage viscositeit het beste tot uiting in daadwerkelijk vervaardigde betonmengsels. Aangezien er een grote vrijheid bestaat in de mengverhouding van de samenstellende stoffen in de verschillende betonmengsels, wordt het daadwerkelijk bepalen van de doelmatige mengverhouding overgelaten aan de vakman. Deze 25 ondervindt echter geen enkele moeilijkheid bij het bepalen daarvan.
In de verdere beschrijving zullen enkele voorbeelden worden gegeven. Ook hier wordt weer de opmerking gemaakt dat volgens de werkwijze volgens het eerste aspect van de uitvinding fijne toeslagstoffen kunnen worden samengesteld met een geschikte 30 geleidbaarheidsverhouding. Het daarmee vervaardigde beton zal dan een hoogstens even grote viscositeit kennen als overigens gelijk beton met ongewijzigde fijne toeslagstoffen. Op basis van de werkwijze kan dan ook een recept worden verkregen voor dergelijk beton of betonmortel. Uiteraard is het ook mogelijk om in de praktijk mengsels 35 te maken met fijne toeslagstoffen, zonder daarbij te kijken naar de geleidbaarheidsverhouding. De kracht van de onderhavige uitvinding ligt uiteraard in het kunnen voorspellen van het viscositeitsgedrag van met die samengestelde fijne toeslagstoffen vervaardigd beton.
1025948 - 18 -
Aangezien men er tot nu toe van uitging dat dergelijke mengsels slechts minder goede beton zouden kunnen opleveren, de onderhavige uitvinding daarentegen aantoont dat dergelijke mengsels, met name mengsels met fijne zandsoorten, wel degelijk even goede of zelfs 5 betere beton kunnen opleveren, wordt hier opgemerkt dat derhalve ook uitsluitende rechten worden gevraagd voor op enige andere wijze verkregen beton of betonmortel met fijne toeslagstoffen volgens de uitvinding. Immers kunnen, naar hierboven blijkt, ook praktijktests met willekeurig gekozen mengsels goede betonsoorten opleveren. Het 10 zal echter blijken dat in het overgrote gedeelte van deze gevallen de geleidbaarheidsverhouding gunstiger zal zijn dan die van de samenstellende zandsoorten afzonderlijk.
Met voordeel is de beton of betonmortel in hoofdzaak vrij van superplastificeerder. Hier wordt nogmaals opgemerkt dat een groot 15 voordeel van de onderhavige uitvinding is dat het beton vrij kan blijven van superplastificeerder, hetgeen milieuverdelen en dergelijke met zich meebrengt. Uiteraard blijft het mogelijk om superplastificeerder toe te voegen voor speciale doeleinden of om een nog betere viscositeit van het beton te verkrijgen. Nodig is dit 20 echter niet.
Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het meten van een geleidbaarheidsverhouding FF van een zand, omvattende het meten van een specifieke geleidbaarheid rho-v van een in hoofdzaak isolerende vloeistof, het meten van een specifieke 25 geleidbaarheid rho-z van een dichte pakking van het zand in de vloeistof, en bepalen van FF volgens FF = rho-z/rho-v.
Uiteraard valt het bepalen van de omgekeerde verhouding 1/FF, oftewel de verhouding van de specifieke weerstanden, evenzeer onder de werkwijze volgens de uitvinding. Deze waarde wordt ook wel 30 compatibiliteitsfactor (CF) genoemd. Met deze werkwijze kan de voor de onderhavige aanvrage van belang zijnde geleidbaarheidsverhouding van een zand worden bepaald. Hierbij wordt met "dichte pakking" van het zand in de vloeistof bedoeld dat het zand door enige willekeurige beperking een voldoende dichte pakking heeft aangenomen, met andere 35 woorden een voldoende klein totaal volume heeft aangenomen in de vloeistof. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door trillen, schudden enz. Aldus kan een betrekkelijk constante meetwaarde worden verkregen voor de specifieke geleidbaarheid van deze dichte pakking van het zand in 10 2 59 4 8 - 19 - de vloeistof. Overigens is het ook mogelijk om een niet-dichte pakking van het zand in de vloeistof door te meten, doch dan is het iets minder eenvoudig om een voldoende constante meetmethode te verkrijgen. In de praktijk is de mate waarin de theoretisch 5 bereikbare dichte pakking wordt benaderd een indicatie voor de foutenmarge van de meting van de specifieke geleidbaarheid. Indien bijvoorbeeld de pakking van het zand zodanig is dat deze een slechts 1% groter volume inneemt dan de theoretisch dichtste pakking, dan zal de gemeten specifieke geleidbaarheid rho-z een betere benadering zijn 10 van de theoretische waarden dan wanneer de pakking een 2% groter volume heeft dan de theoretisch dichtste pakking.
Met voordeel is de vloeistof water, bij voorkeur gedemineraliseerd water met een specifieke geleidbaarheid van minder dan 0,15 milli-Siemens. In feite is de keuze voor de vloeistof niet 15 bijzonder beperkt; zolang deze maar in hoofdzaak maar isolerend is. Immers zal een geleidende vloeistof de meting van de specifieke geleidbaarheid van zand in de vloeistof kunnen verstoren. In feite is elke vloeistof enigermate geleidend, doch de specifieke geleidbaarheid van bijvoorbeeld en met name water, met voordeel 20 gedemineraliseerd water, is voldoende laag voor een voldoende nauwkeurige meting. Met name wordt gedemineraliseerd water gebruikt met een specifieke geleidbaarheid van minder dan 0,15 milli-Siemens. Andere vloeistoffen, zoals diverse oliën en dergelijke, zouden echter ook kunnen worden gebruikt. Water heeft uiteraard het voordeel dat . 25 dit eenvoudig kan worden toegepast, en heeft het verdere voordeel dat dit ook bij de vervaardiging van beton wordt gebruikt, zodat bijkomende effecten kunnen worden meegenomen.
Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bepalen van betonviscositeit als functie van een 30 geleidbaarheidsverhouding FF(Z1) van een zandsoort Zl, omvattende: a) meten van FF(Zl) van de zandsoort; b) vervaardigen van een eerste beton uit cement, water, grove toeslagstoffen en de zandsoort Zl, in een doelmatige eerste 35 mengverhouding; c) bepalen van een viscositeit van het vervaardigde eerste beton bruikbare/gewenste gebied/ideale waarde; 102 59 4 8 - 20 - d) wijzigen van de geleidbaarheidsverhouding van de zandsoort door toevoegen aan of verwijderen uit Z1 van ten minste één materiaal; e) meten van de aldus gewijzigde geleidbaarheidsverhouding; f) vervaardigen van een gewijzigd beton uit cement, water, grove 5 toeslagstoffen en de aldus gewijzigde zandsoort in in hoofdzaak dezelfde mengverhouding; g) bepalen van de viscositeit van het aldus vervaardigde gewijzigde beton; h) een gewenst aantal malen herhalen van stappen d) tot en met g).
10 Deze werkwijze verschaft een mogelijkheid om de absolute effecten op de betonviscositeit als functie van de geleidbaarheidsverhouding van fijne toeslagstoffen, met name van een zandsoort Zl, te bepalen. Deze werkwijze zoals beschreven geeft een benadering van deze functie, waarbij de functie nauwkeuriger wordt, 15 naarmate het aandeel van de zandsoort Zl in de fijne toeslagstoffen van het gemeten beton groter is. Met voordeel worden derhalve stoffen toegevoegd of verwijderd aan de zandsoort Zl die een betrekkelijk groot effect hebben op de geleidbaarheidsverhouding van de aldus samengestelde fijne toeslagstoffen. Bij voorkeur wordt een zout 20 toegevoegd aan de zandsoort Zl, zodat een kleine toevoeging reeds een zeer grote verhandeling van de geleidbaarheidsverhouding teweeg brengt. Daarnaast zal een zand met een zeer lage geleidbaarheidsverhouding aan Zl kunnen worden toegevoegd, bijvoorbeeld Chaumont Gistoux A, om de geleidbaarheidsverhouding van 25 Zl zo snel mogelijk te kunnen verlagen. In sommige gevallen is het mogelijk om de geleidbaarheidsverhouding omlaag te brengen door uitspoelen van een of meer stoffen uit Zl. Dit zal met name gelden voor zeezanden, waar zeezout kan worden uitgespoeld. Uiteraard slaat het herhalen van de stappen d) tot en met g) in de werkwijze op het 30 bepalen van meer dan een punt van de functie.
Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bepalen van een voor verwerkbaarheid optimaal gehalte van een zout in een beton, omvattende - het vervaardigen van een hoeveelheid van het beton 35 - het bepalen van de viscositeit van het beton als functie van een aan het beton toegevoegdé hoeveelheid van het zout, en - bepalen van het gehalte horend bij het minimum van de viscositeit.
10 2 59 4 8 - 21 -
Met deze werkwijze kan in beginsel vrij eenvoudig de viscositeit van beton als functie van het zoutgehalte daarvan worden bepaald. Uiteraard kan de bepaling van de toegevoegde hoeveelheid zout worden gekoppeld aan de bepaling van de 5 geleidbaarheidsverhouding van de fijne toeslagstoffen. Opgemerkt wordt dat deze werkwijze met name geldt voor het gebied van toenemende geleidbaarheidsverhouding.
Met voordeel wordt, voorafgaand aan het bepalen van de viscositeit, het beton in hoofdzaak vrij van het zout gemaakt.
10 In het geval dat het beton, en met name eventueel fijne toeslagstoffen zoals zeezand reeds bevatten, kan het zoutgehaltebereik dat wordt doorgemeten worden vergroot. Immers zal het basiszoutgehalte van het beton aldus kunnen worden verlaagd. Ook zal op deze wijze het gebied van geleidbaarheidsverhoudingen kunnen 15 worden uitgebreid naar lagere waarden.
Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen voor een beton, omvattende een eerste toevoerinrichting voor het toevoeren van een eerste zandsoort Z1 met een eerste geleidbaarheidsverhouding FF1, een tweede 20 toevoerinrichting voor het toevoeren van een tweede zandsoort Z2 met een tweede geleidbaarheidsverhouding FF2, een menginrichting voor het bijeenvoegen Z1 en Z2 tot een zandmengsel met een geleidbaarheidsverhouding FFta, een besturingsmiddel voor het besturen van een mengverhouding Z1 en Z2 van het zandmengsel, waarbij het 25 besturingsmiddel een meetinrichting omvat die is ingericht voor het bepalen van een geleidbaarheidsverhouding FFm van het zandmengsel, bij voorkeur volgens een werkwijze volgens de uitvinding.
Met voordeel omvat de meetinrichting tenminste een houder voor een door te meten hoeveelheid zandmengsel en een 30 geleidbaarheidsmeter. Een dergelijke inrichting biedt op voordelige wijze een mogelijkheid om op elke gewenste plek, doch bij voorkeur reeds op de winplaats van het zand, mengsels te maken van zandsoorten Zl, Z2 en eventueel nog andere zandsoorten, die een gewenste viscositeit kunnen geven aan daarmee vervaardigd beton. Uiteraard is 35 het ook mogelijk om op andere plaatsen dan de winplaats deze inrichting toe te passen. Hierbij kan met name worden gedacht aan zandopslagplaatsen of ook aan bouwplaatsen. De details van een dergelijke inrichting volgens de uitvinding kunnen door de vakman op 102 5948 - 22 - het gebied eenvoudig worden verwezenlijkt. Bijvoorbeeld omvat de eerste toevoeginrichting een silo of andere houder, en bijvoorbeeld een transportband. De menginrichting is eveneens niet bijzonder beperkt. Ook de meetinrichting is niet beperkt tot een werkwijze voor 5 het meten van een geleidbaarheidsverhouding volgens de uitvinding. Uiteraard zal de geleidbaarheidsverhouding ook op een andere wijze kunnen worden bepaald. Een voorbeeld van een meetinrichting voor het bepalen van de geleidbaarheidsverhouding hoeft in wezen uit niet veel meer dan een houder en een geleidbaarheids- of weerstandsmeter te 10 bestaan. Dit wordt in de beschrijving van de voorbeelden nog nader toegelicht.
Hier wordt nogmaals de opmerking gemaakt dat een dergelijke inrichting geen meetinrichting hoeft te omvatten, doch dat een besturingsmiddel voor het besturen van de mengverhouding in beginsel 15 voldoende is zodra de gewenste mengverhouding bekend is. Immers hoeft deze mengverhouding niet te zijn bepaald volgens de werkwijze volgens de uitvinding. Indien een andere eigenschap, zoals bijvoorbeeld de dichtheid van het gevonden zandmengsel, eveneens geschikt is om de daadwerkelijk bereikte mengverhouding te meten en te vergelijken met 20 de gewenste mengverhouding, is dit eveneens doelmatig. Bij de uitvinding gaat het er om dat juist mengsels van zandsoorten geschiktere betoneigenschappen kunnen opleveren dan zandsoorten afzonderlijk.
De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand 25 van enkele voorbeelden en figuren. Daarin toont:
Fig. 1 de geleidbaarheidsverhouding van Beneden Rijn 0/4 als functie van bijmenging van verschillende soorten 0/1 mm zand;
Fig. 2 de invloed op de verwerkbaarheid van beton op basis van de mengsels volgens Fig. 1; 30 Fig. 3 de verwerkbaarheid van beton met ZZ UK 0/4 mm als functie van de compatibiliteitsfactor (=1/FF)
Fig. 4 de verwerkbaarheid van het beton volgens Fig. 3 als functie van de hoeveelheid toegevoegd NaCl.
Allereerst wordt hier enige achtergrondinformatie verschaft 35 omtrent met name 'fijn zand'. De Nederlandse norm NEN 5905 verdeelt de fijne toeslagstoffen (voor beton) in 0/4, 0/2 en 0/1 mm zand. Het 0/4 mm zand is het hoofdbestanddeel van het zand, wil men voldoen aan 10 2 69 4 8 - 23 - de huidige betonnormen. Voor 0/4 mm zand geldt de volgende korrelgrootteverdelingsnorm.
Zeefrest (%) op de zeef van: 8 mm: 0% 5 5,6 mm: 0-2% 4 mm: 0-15% 2 mm: 1 mm: 15-70% 500 pm: 10 250 pm: 80-100% 125 pra: —
Voor de fijnere zanden 0/2 en 0/1 geldt 0/1 mm zand 0/2 mm zand 15 8 mm: 5,6 mm: 4 mm: — 0% 2 mm: 0% 0-15% 1 mm: 0-15% 20 500 pm: — 10-70% 250 pm: 1-75% — 125 pm: 60-100% 85-100% |
In het kader van de onderhavige aanvrage geldt 0/2 mm en fijner 25 als "fijn zand". Nadere informatie met betrekking tot korrelgrootteverdelingen voor betonzanden is in diverse handboeken te vinden, zoals 'Betontechnologie', ing. C. Souwerbren, 10e druk, 1998, en met name ook de Voorschriften Beton Technologie (VTB).
De keuze van het zand is van invloed op een aantal 30 betoneigenschappen, zoals de verwerkbaarheid. Met verwerkbaarheid wordt een maat voor de viscositeit van beton bedoeld. Daarvoor bestaan een aantal verschillende meetwijzen. Eén daarvan is de zogenaamde zetmaat, een lengte waarover een gestandaardiseerde kegel van het betreffende beton inzakt als gevolg van zijn eigen gewicht en 35 vloeigedrag. Er geldt, hoe hoger de zetmaat, hoe lager de viscositeit en dus hoe vloeibaarder het beton. Een andere meetwijze is een torsiemeting, die meet hoeveel energie (bv. in Ncm) het kost om het betonmengsel in beweging te zetten en te houden. Dit is vrij direct 102 59 4 8 - 24 - gekoppeld aan de viscositeit. Dergelijke meetmethoden behoren tot de stand van de techniek.
De verwerkbaarheid van beton is een indicatie voor onder andere te bereiken sterkte en duurzaamheid van het beton. Over het algemeen 5 geldt dat een hogere verwerkbaarheid, dus een lagere viscositeit, tot gevolg heeft een betere verdichtbaarheid (en dus hogere dichtheid), een lagere porositeit en een lagere doorlaatbaarheid van het uitgeharde beton. Dit alles duidt weer op een hogere sterkte en en betere duurzaamheid. Dit betreft alles relatieve effecten.
10 De verwerkbaarheid van beton kan onder andere worden beïnvloed door toevoegen van een superplastificeerder of bv. water. Toevoegen van water verandert echter de samenstelling van het betonmengsel, en kan negatieve effecten op sterkte en dergelijke hebben. Zo worden er richtwaarden gegeven voor de waterbehoefte van verschillende 15 betonsoorten en voor verschillende consistentiegebieden oftewel zetmaatklassen. Een grotere zetmaat mag volgens die richtwaarden alleen worden verkregen door toevoegen van een superplastificeerder, niet door toevoegen, van meer water. Niettemin blijkt alleen al uit het bovenstaande het belang van een goede, hoge verwerkbaarheid van 20 beton.
Tot op heden werd verondersteld dat toevoegen van fijn zand de waterbehoefte om tot een zelfde verwerkbaarheid te komen vergrootte. Daarom zorgde toevoegen van fijn zand, als het al was toegestaan, altijd voor een verslechtering van de betoneigenschappen. De 25 onderhavige uitvinding laat, zoals boven beschreven, in vele gevallen het tegendeel zien, via beheersen van de geleidbaarheidsverhouding FF van de fijne toeslagstoffen.
Figuur 1 toont de geleidbaarheidsverhoduing FF van Beneden Rijn 0/4 zand als functie van een toegevoede hoeveelheid fijn zand 0/1 mm, 30 voor drie soorten fijn zand. Duidelijk is te zien dat de FF toeneemt bij toenemende hoeveelheid toegevoegd fijn zand, voor alledrie de fijne zandsoorten. Uiteraard is dit afhankelijk van de soort fijn zand die wordt toegevoegd.
In Figuur 2 is voor althans een gedeelte van de in Fig. 1 35 getoonde mengsels, de verwerkbaarheid van met die mengsels vervaardigd beton uitgezet als functie van de FF van het mengsel.
Hier is te zien dat onafhankelijk van de soort toegevoegd fijn zand de verwerkbaarheid van beton met het mengsel optimaal is in een smal 102S948 - 25 - gebied van FF-waarden, met een maximum rond 0/056-0,057. Deze onafhankelijkheid van de oorzaak van de FF-verandering is voortdurend waargenomen.
Bovendien is te zien dat het absolute effect op de verandering 5 van de verwerkbaarheid wel degelijk verschilt voor de fijne zandsoorten, met een zeer groot effect bij toevoegen van Chaumont Gistoux. Hier wordt opgemerkt dat het niet uit bleek te maken welk betonmengsel er precies werd gebruikt. Uiteraard is de precieze, absolute invloed anders, maar altoos trad de optimale verwerkbaarheid 10 op bij dezelfde FF van het zandmengsel. Het effect is echter duidelijker zichtbaar bij minder vloeibare betonmengsels.
Overigens varieert de in de praktijk gemeten FF-waarde van vele zandsoorten tussen ±3 en ±100, hetgeen bij benadering ook geldt voor de vastgestelde ideale waarden FFi. Hier wordt nog opgemerkt dat voor 15 sommige soorten zand meer dan 1 waarde van FF is die een lokaal maximum in de verwerkbaarheid vertoont. In de tabel is dit dan aangegeven als een verzameling waarden. Het is nog onduidelijkheid of dit wordt veroorzaakt doordat het zand een mengsel is van meerdere geologische afzettingen, of dat dat andere oorzaken heeft.
20 In Fig. 3 en 4 zijn resultaten aangegeven voor een andere wijze van afstemmen van de FF op de voor die zandsoort ideale waarde. Deze werkwijze maakt gebruik van verwijderen of toevoegen van zouten, met name NaCl.
In Fig. 3 is voor Zeezand UK 0/4 mm de verwerkbaarheid van een 25 daarmee vervaardigd beton uitgezet tegen de compatibiliteitsfactor CF (=1/FF) van het mengsel, in dit geval van het zand zelf met toegevoegd zout. Hierbij kan het zand vantevoren zijn ontzout, om een groter meetbereik te verkrijgen. Uit de grafiek blijkt dat er een minimum is rond een CF van ±40, oftewel een FF van ±0,025.
30 In Fig. 4 is wederom de verwerkbaarheid van een beton met dat zand weergegeven, nu als functie van de hoeveelheid toegevoegd NaCl. Het is te zien dat de viscositeit een duidelijk minimum vertoont bij een waarde van ±165 mg/1 NaCl. Indien dus aan deze fijne toeslagstoffen een dergelijke hoeveelheid NaCl wordt toegevoegd, 35 wordt een viscositeit bereikt die slechts ongeveer de helft tot een derde is van de viscositeit van mengsels met een slechts 5% verschillende NaCl-gift. Deze gevoeligheid voor het zoutgehalte komt overeen met praktijkervaringen waar bv. bepaalde soorten zeezand die 1025948 - 26 - op zich voldeden voor beton opeens werden gewassen. De verwerkbaarheid bleek plotseling dramatisch slechter. Met kennis van de onderhavige uitvinding kan dit worden teruggevoerd op een drastische verandering van de FF.
5 Hier wordt nog opgemerkt dat het moment van toevoegen van NaCl niet uitmaakt. Bijvoorbeeld is dit toevoegen mogelijk aan het zand zelf, of aan het betonmengsel, of aan het water, enz. Waar het om gaat is dat het zoutgehalte van het betonmengsel, betrokken op de fijne toeslagstoffen, een bepaalde waarde heeft.
10 Een ander voorbeeld van het afstemmen van de geleidbaarheidsverhouding van fijne toeslagstoffen betreft het optimaliseren van de korrelgrootteverdeling. Zoals beschreven heeft elke korrelgrootte(verdeling) in beginsel zijn eigen geleidbaarheidsverhouding. In sommige gevallen is het aldus mogelijk 15 om verschillende fracties in een doelmatige verdeling bijeen te voegen, zodanig dat het mengsel zo veel mogelijk de ideale geleidbaarheidsverhouding benadert. Een uitgewerkt praktijkvoorbeeld is het geval van Valewaard 0/4. Hiervoor geldt: (25,20*fi) + (12,27*f2) + (7,45*f3) + (9,4*f4) + (9,35*fs) - 10,85 20 waarin ίχ - gehalte 0-250 micron, f2 = gehalte 250-500 micron f3 = gehalte 500-1000 micron f4 = gehalte 1,0-2,0 ram fs = gehalte 2,0-5,0 mm, 25 en het getal vóór de gehalten heeft telkens betrekking op de compatibiliteitsfactor (= 1/FF) van die fractie.
Zodra hieraan wordt voldaan blijft de verwerkbaarheid (ongeveer) gelijk, en met behoud van druksterkte. Bijvoorbeeld voldoen gehaltes fi-fs van (bij benadering) 6,7%, 35%, 31,3%, 17% en 30 10%. Uiteraard zullen voor andere fractiegrenzen deze waarden moeten worden aangepast. Daarnaast is het mogelijk om andere zandsoorten toe te voegen.
Een meettoestel voor het meten van de geleidbaarheidsverhouding kan eenvoudig bestaan uit een meetcel, zoals een open bak met bv.
35 twee plaatelektroden op een in beginsel willekeurige maar wel vaste afstand, waartussen het zand/watermengsel kan worden geplaatst. Met behulp van een weerstands- of geleidingsmeter kan dan 102 5048 - 27 - geleidbaarheidsverhouding worden bepaald door een meting van de geleidbaarheid van het zand/watermengsel en een meting van de geleidbaarheid van het water uit te voeren, en de waarden op elkaar te delen. Hierbij kan bv. de norm BS 1377 Part 3: 'Measurement of 5 Resistivity - Open Container Method' worden gevolgd.
Het zand/watermengsel dient bij voorkeur te worden aangetrild tot zijn grootste dichtheid, om reproduceerbare metingen te verkrijgen. De metingen dienen voorts bij voorkeur bij 20 °C plaats te vinden, of althans daarnaar teruggerekend te worden.
10 Het gedestilleerde water heeft een soortelijke weerstand vanaf ongeveer 7000 Om tot meer dan 20.000 Om. Het effect hiervan valt weg door de deling om te komen tot de geleidbaarheidsverhouding, die een dimensieloos getal is dat onafhankelijk is van de soortelijke weerstand van het water, of de vloeistof in het algemeen.
15 Fig. 5 geeft schematisch een inrichting weer voor het samenstellen van mengsels voor fijne toeslagstoffen. Hierin zijn 11, 12, ..., In houders van verschillende zandsoorten en/of andere fijne toeslagstoffen (bv. zouten). 21, 22, ..., 2n zijn afsluiters, die zijn ingericht voor het uit de bijbehorende houder doen afgeven aan 20 een afgeefopening 40 van een bepaalde hoeveelheid fijne toeslagstof. Daartoe zijn de afsluiters door middel van communicatielijnen 31, 32, ..., 3n verbonden met een centrale verwerkingseenheid 45.
Een meetcel 50 met een weerstands- of geleidbaarheidsmeter 52 is eveneens verbonden met de centrale verwerkingseenheid 45. Dit is 25 echter optioneel.
Het aantal houders 11, ..., In bedraagt in beginsel minimaal 2, maar er is geen maximum. Een praktisch aantal zal liggen tussen bv. 4 en 20, maar harde grenzen kunnen en hoeven niet te worden gesteld. De houders 11, ..., In kunnen silo's, scheepsruimen of dergelijke zijn, 30 maar ook eenvoudigweg zandhopen. Ook is het mogelijk om zandsoorten direct vanuit de wininrichting te betrekken, bv. uit cyclonen.
De centrale verwerkingseenheid 45 kan bijvoorbeeld een computer met een computergeheugen omvatten. In het computergeheugen kunnen bijvoorbeeld gegevens zijn opgeslagen omtrent de verschillende 35 toeslagstoffen, zoals daadwerkelijke geleidbaarheidsverhouding, korrelgrootteverdeling en dichtheid. Op basis daarvan kan de eenheid 45 dan de afsluiters 21, —, 2n bedienen voor het samenstellen van het gewenste mengsel van fijne toeslagstoffen, dat kan worden 102 5948 - 28 - afgegeven via afgeefopening 40, aan bv. een vrachtauto of vrachtschip.
De optionele meetcel 50 met meetinrichting 52 kan bv. worden verschaft indien van een zandsoort nog een daadwerkelijke 5 geleidbaarheidsverhouding dient te worden bepaald, bv. bij nieuwe zandsoorten. Indien overigens de gegevens van een zandsoort reeds bekend zijn, kan ook worden volstaan met bv. een dichtheidsmeting of een eenvoudig "recept" om met voldoende nauwkeurigheid een mengsel van fijne toeslagstoffen samen te stellen.
10
CFz1 CFb C
pyaMssa w* 8,11-25,0 27 - 37 16 - 55 35 - 53 20 - 50 50 12-68 25 - 65 14-65
Tabel 1 Geleidbaarheidsverhoudingen voor een aantal zandsoorten 1025948 - 29 -
we ofUv ϋ) ίβ B ° B
pueasp|3t|as SR
XUOPUBZBIM
PUSZIBBM JS
009/0 PUBBMamA $ SR
w»»v oos/osz SR S 8 nul oos/o a®*a*»e O χηθ)Β|ο μιααιηβιιο V xnojsis ^uouineijo 8 S g
009/0SZ SR
(K>) OuiDuauiaa ^ IS II8 II I f 5 i s i I 1 ! ! s i s 1
1 H^iss SS
...................................................................................Jt 11 ol Sl Sl H Ml Ml H
Tabel 2, Maximale bijmenging van zanden t.o.v. Beneden Rijn 0/5 102 594 8 - 30 - wo obiv 3 o S 8
PUB23POM3S Q! iQ UI KJ
ituopuazaM f3 puBZIBBId OOSTO ΡιββΛΛβίΒΛ
uonw oosrosi; ιμμιιβ» KJ P
nuu OOSSO BBiaea iQ O κηοιβιο piouintgo JQ
V κηο)Β| *> iniminatp JQ JfJ JC
OOSVOOZ |BB»»||B)| {3 P
ï 1
<%) BiqOuauino g i i|J
I1 I 1 s s * i I 1 I i 3 s s i£ liftlJssss i ........................................................................LI .. J. ...3L.3.L..1.
Tabel 3 Maximale bijmenging van zanden t.o.v. Cuijk 0/4 102 59 48

Claims (34)

1. Werkwijze voor het samenstellen van een mengsel M van fijne toeslagstoffen voor beton, waarbij de fijne toeslagstoffen een of meer zandsoorten met een korrelgrootte van in hoofdzaak 0/4 mm of kleiner en nul of meer al of niet opgeloste zouten, exclusief cement omvatten, 10 waarbij de werkwijze omvat - verschaffen van een eerste zandsoort Z1 met een geleidbaarheidsverhouding FF(Z1), waarbij de geleidbaarheidsverhouding de verhouding is tussen een specifieke geleidbaarheid van een in hoofdzaak isolerende vloeistof en een 15 specifieke geleidbaarheid van de zandsoort in die vloeistof, - afstemmen van een samenstelling van de fijne toeslagstoffen tot een mengsel M met een geleidbaarheidsverhouding FF(M), door toevoegen aan of verwijderen uit de zandsoort Z1 van ten minste één aanvullende fijne toeslagstof, 20 zodanig dat de FF(M) van het mengsel M in een vooraf bepaald bij de zandsoort Z1 horend waardengebied van bruikbare geleidbaarheidsverhoudingen FFb(Zl) ligt.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij FFb(Zl) het 25 waardengebied van bruikbare geleidbaarheidsverhoudingen is waarbij de viscositeit van een beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die ten minste 50 m% Z1 omvatten ten hoogste even groot is als de viscositeit van een overigens gelijk beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die bestaan uit Zl. 30
3. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de zandsoort Zl gekozen is uit Tl/ 1, kolom 1, en FFb(Zl) is gekozen uit Tabel 1, kolom 3.
4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het verschil tussen FF(M) van het mengsel en een vooraf bepaald bij de zandsoort Zl horend waardengebied van wenselijke geleidbaarheidsverhoudingen FFw(Zl) ten hoogste gelijk is aan, en met voordeel kleiner, is dan, 102 59 48 - 32 - het verschil tussen FF(Z1) en FFw(Zl), en met nog meer voordeel nagenoeg 0 is.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij FFw(Zl) het waardengebied 5 van wenselijke geleidbaarheidsverhoudingen is waarbij de viscositeit van een beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die ten minste 50 m% Z1 omvatten ten minste 10%, en bij voorkeur ten minste 25%, kleiner is dan de viscositeit van een overigens gelijk beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die bestaan uit Zl. 10
6. Werkwijze volgens een der conclusies 4-5, waarbij de zandsoort Zl gekozen is uit Tabel 1, kolom 1, en l/FFw(Zl) is gekozen uit Tabel 1, kolom 4.
7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het verschil tussen FF(M) van het mengsel en een vooraf bepaalde bij de zandsoort Zl horende ideale waarde van de geleidbaarheidsverhouding FFi(Zl) ten hoogste gelijk is aan, en met voordeel kleiner is dan, het verschil tussen FF(Z1) en FFi(Zl). 20
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het verschil tussen FF(M) en FFi(Zl) minder is dan 5% van FFi(Zl).
9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, waarbij FFi(Zl) een 25 geleidbaarheidswaarde is waarbij een beton dat is vervaardigd met fijne toeslagstoffen die ten minste 50 m% Zl omvatten een viscositeit heeft die als functie van de geleidbaarheidswaarde een lokaal minimum vertoont.
10. Werkwijze volgens een der conclusies 7-9, waarbij de zandsoort Zl gekozen is uit Tabel 1, kolom 1, en l/FFi(Zl) is gekozen uit Tabel I, kolom 3. II. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij aan Zl 35 een aanvullende fijne toeslagstof wordt toegevoegd die een zandsoort Z2 met een geleidbaarheidsverhouding Z2 omvat. 1025948 - 33 -
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij FF(Z2) > FF(Z1) indien FFi(Zl) > FF(Z1), en FF(Z2) < FF(Z1) indien FFi(Zl) < FF(Zl).
13. Werkwijze volgens een der conclusies 11-12, waarbij de tweede 5 zandsoort Z2 afkomstig is van dezelfde winplaats als de winplaats van de eerste zandsoort Zl, maar een andere korrelgrootteverdeling heeft.
14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de tweede zandsoort Z2 een zandsoort omvat die is verkregen door verkleinen van korrels van 10 de eerste zandsoort Zl.
15. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de aanvullende fijne toeslagstof een zout omvat.
16. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij uit zandsoort Zl ten minste een zout tenminste gedeeltelijk wordt verwijderd.
17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16, waarbij het zout een Na-, 20 K- of Ca-zout, bij voorkeur NaCl of KC1, óf inert glauconiet omvat.
18. Werkwijze volgens een der conclusies 11-17, waarbij de aanvullende fijne toeslagstof voorts een derde zandsoort Z3 met een geleidbaarheidsverhouding FF(Z3) omvat, zodanig dat FF(Zl) tussen
25 FF(Z3) en FFi(Zl) ligt.
19. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste een van de zandsoorten een fijn zand is, met een fijnheid van 0/2 mm of fijner. 30
20. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een totaal aandeel van fijne zanden met een fijnheid van 0/2 mm in de fijne toeslagstoffen tenminste 50%, bij voorkeur tenminste 80% bedraagt. 35
21. Werkwijze volgens een der conclusies 11-20, waarbij een eerste zandsoort Zl wordt gekozen uit tabel 2, meest linkse kolom, en een tweede zandsoort Z2 uit tabel 2, bovenste rij, waarbij het 1025948 - 34 - massagehalte van de tweede zandsoort Z2 in het samengestelde zand Z1 + Z2 maximaal de waarde bedraagt in het vakje dat ligt op het snijpunt van de rij van Z1 en de kolom van Z2, en met voordeel wordt een eerste zandsoort Zl gekozen uit tabel 3, meest linkse kolom, en 5 een tweede zandsoort Z2 uit tabel 3, bovenste rij, waarbij hét massagehalte van de tweede zandsoort Z2 in het samengestelde zand Zl + Z2 maximaal de waarde bedraagt in het vakje dat ligt op het snijpunt van de rij van Zl en de kolom van Z2.
22. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de fijne toeslagstoffen ten minste twee zandsoorten omvatten, waarbij ten minste twee van de zandsoorten, en bij voorkeur alle zandsoorten, een tenminste gedeeltelijk overlappend bijbehorend gebied FFb hebben, met voordeel een tenminste gedeeltelijk overlappend bijbehorend 15 gebied FFw hebben, en met meer voordeel een bijbehorende FFi hebben die niet meer dan 10% verschilt van de FF van de fijne toeslagstoffen als geheel.
23. Werkwijze voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen voor 20 beton, waarbij de fijne toeslagstoffen een gehalte van tenminste 40% fijn zand omvatten, waarbij de werkwijze omvat - kiezen van een eerste fijn zand fZl; - toevoegen aan fZl van een aanvullend zand aZ in een gehalte A, en onderling mengen tot de fijne toeslagstoffen, 25 zodanig dat beton dat is vervaardigd met cement, water, grove toeslagstoffen en de fijne toeslagstoffen in een doelmatige mengverhouding een viscositeit heeft die ten hoogste gelijk is asm de viscositeit van beton dat is vervaardigd met cement, water, grove toeslagstoffen en fijne toeslagstoffen in in hoofdzaak dezelfde 30 mengverhouding waarbij de fijne toeslagstoffen bestaan uit 100% Beneden Rijn 0/4 mm zand, met voordeel uit 100% Cuijk 0/4 mm.
24. Fijne toeslagstoffen zoals verkrijgbaar met een werkwijze volgens een der voorgaande conclusies. 35
25. Fijne toeslagstoffen volgens conclusie 24, omvattende tenminste 40%, met voordeel tenminste 70% fijn zand. 1025948 - 35 -
26. Fijne toeslagstoffen, volgens conclusie 24 of 25, omvattende tenminste 40%, met voordeel tenminste 70% fijn zeezand.
27. Werkwijze voor het vervaardigen van betonmortel of beton, 5 omvattende in een doelmatige mengverhouding bijeenvoegen en mengen van tenminste water, cement, fijne toeslagstoffen en optioneel grove toeslagstoffen met een korrelgrootte grover dan 0/4 mm, waarbij de fijne toeslagstoffen volgens een der conclusies 24-26 worden gebruikt. 10
28. Beton of betonmortel verkrijgbaar met een werkwijze volgens conclusie 27.
29. Beton of betonmortel volgens conclusie 28, dat in hoofdzaak 15 vrij is van superplastificeerder.
30. Werkwijze voor het meten van een geleidbaarheidsverhouding FF van een zand, omvattende het meten van een specifieke geleidbaarheid rho-v van een in hoofdzaak isolerende vloeistof, het meten van een 20 specifieke geleidbaarheid rho-z van een dichte pakking van het zand in de vloeistof, en bepalen van FF volgens FF = rho-z/rho-v.
31. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij de vloeistof water is, bij voorkeur gedemineraliseerd water met een specifieke 25 geleidbaarheid van minder dan 0,15 milli-Siemens.
32. Werkwijze voor het bepalen van betonviscositeit als functie van een geleidbaarheidsverhouding FF(Z1) van een zandsoort Zl, omvattende: 30 a) meten van FF(Zl) van de zandsoort; b) vervaardigen van een eerste beton uit cement, water, grove toeslagstoffen en de zandsoort Zl, in een doelmatige eerste mengverhouding; c) bepalen van een viscositeit van het vervaardigde eerste beton . 35 d) wijzigen van de geleidbaarheidsverhouding van de zandsoort door toevoegen aan of verwijderen uit Zl van ten minste één materiaal; e) meten van de aldus gewijzigde geleidbaarheidsverhouding; 102 594 8 - 36 - f) vervaardigen van een gewijzigd beton uit cement, water, grove toeslagstoffen en de aldus gewijzigde zandsoort in in hoofdzaak dezelfde mengverhouding; g) bepalen van de viscositeit van het aldus vervaardigde gewijzigde 5 beton; h) een gewenst aantal malen herhalen van stappen d) tot en met g).
33. Inrichting voor het samenstellen van fijne toeslagstoffen voor een beton, omvattende een eerste toevoerinrichting voor het toevoeren 10 van een eerste zandsoort Zl met een eerste geleidbaarheidsverhouding FF1, een tweede toevoerinrichting voor het toevoeren van een tweede zandsoort Z2 met een tweede geleidbaarheidsverhouding FF2, een menginrichting voor het bijeenvoegen Zl en Z2 tot een zandmengsel met een geleidbaarheidsverhouding FFttt, een besturingsmiddel voor het 15 besturen van een mengverhouding Zl en Z2 van het zandmengsel, waarbij het besturingsmiddel een meetinrichting omvat die is ingericht voor het bepalen van een geleidbaarheidsverhouding FFta van het zandmengsel, bij voorkeur volgens conclusie 27 of 28.
34. Inrichting volgens conclusie 33, waarbij de meetinrichting tenminste een houder voor een door te meten hoeveelheid zandmengsel en een geleidbaarheidsmeter omvat. 102 594 8
NL1025948A 2004-04-14 2004-04-14 Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton. NL1025948C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1025948A NL1025948C2 (nl) 2004-04-14 2004-04-14 Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton.
EP05075858A EP1586546A3 (en) 2004-04-14 2005-04-14 Method and device for composing a sand mixture for concrete, and sand mixture and concrete thus obtained

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1025948 2004-04-14
NL1025948A NL1025948C2 (nl) 2004-04-14 2004-04-14 Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1025948C2 true NL1025948C2 (nl) 2005-10-17

Family

ID=34938163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1025948A NL1025948C2 (nl) 2004-04-14 2004-04-14 Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1586546A3 (nl)
NL (1) NL1025948C2 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2455011C (en) 2004-01-09 2011-04-05 Suncor Energy Inc. Bituminous froth inline steam injection processing
RU2696810C1 (ru) * 2018-12-29 2019-08-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) Способ экспресс-анализа жидких фасованных продуктов и установка для его осуществления
CN112945810B (zh) * 2021-02-05 2023-10-10 中北大学 一种建筑垃圾再生混合集料级配确定方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05194000A (ja) * 1991-02-19 1993-08-03 Yozo Yamamoto コンクリート用骨材
JP2000178049A (ja) * 1998-10-09 2000-06-27 Onojima Kenzai Kk コンクリ―ト用骨材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05194000A (ja) * 1991-02-19 1993-08-03 Yozo Yamamoto コンクリート用骨材
JP2000178049A (ja) * 1998-10-09 2000-06-27 Onojima Kenzai Kk コンクリ―ト用骨材

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 627 (C - 1131) 19 November 1993 (1993-11-19) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 09 13 October 2000 (2000-10-13) *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1586546A3 (en) 2011-07-06
EP1586546A2 (en) 2005-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiao et al. Effect of constituents on rheological properties of fresh concrete-A review
Moosberg-Bustnes et al. The function of fillers in concrete
Lai et al. Fillers to improve passing ability of concrete
Mir Improved concrete properties using quarry dust as replacement for natural sand
Westerholm et al. Influence of fine aggregate characteristics on the rheological properties of mortars
Amy et al. An experimental investigation of sand–mud suspension settling behaviour: implications for bimodal mud contents of submarine flow deposits
WO2017052481A1 (en) A method to find concrete mix proportion by minimum void in aggregates and sharing of cement paste
Al-Zboon et al. Recycling of stone cutting slurry in concrete mixes
Park et al. Rheological properties of concrete using dune sand
Esmaeilkhanian et al. Influence of particle lattice effect on stability of suspensions: application to self-consolidating concrete
Saak Characterization and modeling of the rheology of cement paste: With applications toward self-flowing materials
NL1025948C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het samenstellen van een zandmengsel voor beton, en aldus verkregen zandmengsel en beton.
Westerholm Rheology of the mortar phase of concrete with crushed aggregate
US6379031B1 (en) Method for manufacturing concrete
Ravisangar et al. Influence of sediment structure on erosional strength and density of kaolinite sediment beds
Chen et al. Comparative study on modelling concrete properties using physical and mechanical properties of recycled coarse aggregate
CN110502854B (zh) 一种替代资源混凝土的制备方法
Kuenen et al. Grain size of turbidite ripples
Siwiec The sphericity of grains of filtration beds applied for water treatment on examples of selected minerals
Okonkwo et al. Effects of aggregate gradation on the properties of concrete made from granite chippings
McGregor et al. Pollutant release from sediments in sewer systems and their potential for release into receiving waters
Sridharan et al. Self weight consolidation: Compressibility behavior of segregated and homogeneous finegrained sediments
Barry et al. Manufactured crushed sand: Packing fraction prediction and influence on mortar rheology
Gnanasundar et al. Replacement of river sand with sea sand and granite granules
Skripkiūnas et al. The influence of cement particles shape and concentration on the rheological properties of cement slurry

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20121101