[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton mindestens
unter Verwendung von Wasser, Zement und einem Leichtzuschlagstoff mit einem Schüttgewicht
von weniger als 1000 kg/m3, insbesondere Polystyrolschaum in einem mit einer Mischwelle
versehenen Betonmischer.
[0002] Unter Leichtbeton im Sinne der Erfindung ist beispielsweise auch Bimsbeton oder jeder
andere Beton zu verstehen, dessen Zuschlagstoff das eben angegebene relativ geringe
spez. Gewicht aufweist.
[0003] Bei der Herstellung von Polystyrolbeton oder auch anderem Leichtbeton wird gewöhnlich
so vorgegangen, daß in einem besonderen Gemisch ein Zementleim aus Zement und Wasser
z.B. in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 hergestellt wird;danach wird dieser Zementleim
mit einem Polystyrolschaum oder auch mit Bims in verkleinerter Form vermischt; die
zweite Mischphase geschieht in einem gesonderten Mischer, wobei in beiden Fällen die
Mischer mit den üblichen Drehzahlen von Betonmischern in Drehung versetzt werden.
[0004] Nach einer anderen Herstellungsweise wird in ein und demselben Betonmischer zunächst
Wasser mit Polystyrolschaum vermischt und danach Zement in der üblichen Menge beigefügt.
[0005] Dernach beiden Verfahren erhaltene Polystyrolbeton weist Klumpen auf, so daß durch
die Klumpenbildung dem üblichen Mischgut Zement entzogen wird. Die Folge hiervon ist
eine Beeinträchtigung der Gesamtfestigkeit des abgebundenen oder abgehärteten Leichtbetons
bzw. Polystyrolbetons; auch ergibt sich eine schlechtere Möglichkeit der Bearbeitung
weil etwaige Bearbeitungswerkzeuge unter den harten Zementsteinklumpen beschädigt
werden.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton
insbesondere Polystyrolbeton zu schaffen, durch welches eine Klumpenbildung wirkungsvoll
verhindert wird.
[0007] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß im als Mischtrog ausgebildeten
Betonmischer Wasser eingefüllt und Zement nachgeschüttet wird, die Mischwelle mit
einer Drehzahl gedreht wird, welche in etwa doppelt so hoch wie die übliche Drehzahl
des Betonmischers ist und daß danach unter Beigabe des Leichtzuschlagstoffes mit üblicher
Drehzahl gearbeitet wird.
[0008] Um die erforderliche Homogenisierung des Zementleims zu erhalten, hat es sich als
erforderlich herausgestellt, daß mit wesentlichen höheren Drehzahlen gearbeitet werden
muß, um eine vollständige Homogenisierung zu erreichen.Es ist auch in jedem Fall schädlich,
den Leichtzuschlagstoff z.B. Polystyrol vor erfolgter Homogenisierung des Zementleims
beizufügen. Die nachfolgende Einarbeitung des Leichtzuschlagstoffes in das Mischgut
kann dann relativ schnell und bei üblichen Drehzahlen des Betonmischers erfolgen.
Es wird daher in der ersten Mischphase ca. 1 - 3 Min. gedreht, während in der zweiten
Mischphase mindestens 15 Sek. vorzugsweise mindestens 20 Sek. ausreichend sind.
[0009] Im Gegensatz zur Mischung von Schwerbeton füllt der Frischbeton nach der Erfindung
den Betonmischer mit ca. 3/4 aus.
[0010] Bei der Herstellung von Bauwerken aus Leichtbeton können die Fertigteile mit üblichen
Werkzeugen relativ leicht bearbeitet werden. So können Leichtbetonkörper insbesondere
Polystyrolbetonkörper mit einer Säge, einem Stemmeisen oder anderen Werkzeugen einfach
und wirkungsvoll bearbeitet werden. Hierdurch entstehen Abfallprodukte, die erfindungsgemäß
verwertet werden können, da in der ersten Mischphase diese Abfallprodukte von abgehärteten
Polystyrolbetonkörpern in zermahlener Form beigegeben werden können; in der zweiten
Mischphase werden bevorzugt Abfallprodukte von Polystyrolprodukten in zerkleinerter
Form beigegeben. In üblicher Weise können in der ersten Mischphase Fließmittel beigefügt
werden.
[0011] Die erwähnten Abfallprodukte von Polystyrolbeton werden vorzugsweise in einem Verhältnis
von 1:5 zum Gesamtvolumen des Frischbetons beigegeben; die Korngröße dieser Abfallprodukte
soll vorzugsweise unter 7mm vorzugsweise zwischen 2 - 6 mm betragen. Der Polystyrolschaum
wird zweckmäßigerweise mit einem Volumenanteil von ca. 70 - 95 %,bezogen auf das Gesamtvolumen
des Mischbetons, beigegeben.
[0012] Nach einem abgewandelten Verfahren können ausschließlich zerkleinerte Abfallprodukte
von Polystyrolschaum Verwendung finden. Da mit dem Mischtrog, der besonders von üblichen
Betonmischern abweichende Merkmale aufweist, chargenweise gearbeitet wird, hat es
sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Mischtrog vor dem Beifügen von Zement für die
nachfolgende Charge mit dem gleichen Wasser ausgewaschen wird, das für die nachfolgende
Charge Verwendung findet.
[0013] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann z.B. ein Polystyrolbeton hergestellt werden,
der ein Raumgewicht von 0,3 - 0,35 und trotzdem eine ausreichende Festigkeit hat;
durch die Verwendung der Abfallprodukte aus zerkleinertem Polystyrolbeton kann darüber
hinaus Zement gespart werden.
[0014] Auf der Zeichnung ist in stark schematisierter Darstellung eine Vorrichtung zur Verwendung
beim erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt.
[0015] Ein Mischtrog 1 mit einem Mischvolumen von mindestens ca. 500 Lit. und einer horizontalen
Achse 2 weist eine trichterförmige große öffnung 3 zum Aufgeben der einzelnen Bestandteile
des Mischguts auf. An der nicht dargestellten Welle sind gleich breite Bänder 4 bzw.
5 in Schraubenform angebracht, die an der Stelle 6 fest miteinander verbunden sind.
[0016] Die Bänder 4 bzw. 5 sind so ausgebildet, daß Teilabschnitte in der Nähe der Mischtrogwandung
längsgleiten und die Verdrehung der Bänder in sich für eine intensive Durchmischung
sorgen. Die beiden Bänder 4 und 5 sind im Bezug auf einen Mittelschnitt spiegelgleich
ausgebildet. Hierdurch wird eine Förderung des Mischguts bzw. des Frischbetons zur
Mitte hin erreicht.
[0017] Die Unterseite 7 des Mischtroges 1 ist mit einem Schieber oder einer Klappe 8 versehen,
durch welche der Frischbeton einem Trichter oder einer Abfüllvorrichtung zugeführt
wird. Die Klappe 8 erstreckt sich auf etwa 3/4 der Mischtroglänge und auf einen Sektor
von 1/8 bis 1/4 des runden Umfangs.
[0018] Die Welle des Mischers wird mit einer Drehzahl von 50 - 60 U/min. - also einer üblichen
Umdrehungszahl für Betonmischer - betrieben; sie kann jedoch auch mit doppelter Drehzahl
d.h. also mit 100 - 120 U/min gedreht werden; es ist unbedingt erforderlich, diese
unterschiedlichen Drehzahlen in beiden Mischphasen anzuwenden, um eine Klumpenfreiheit
des Frischbetons bzw. des Endprodukts zu gewährleisten.
Beispiel 1
[0019] In den Mischtrog 1 werden 100 kg Wasser und 200 kg Zement eingebracht. Zusätzlich
werden 50 kg Abfallprodukte von Polystyrolbeton, z.B. Frässpäne, jeweils mit einer
Körnung von 2 - 6 mm beigegeben. Es kann auch noch ein Fließmittel mit einem Gewicht
von 0,012 kg während der ersten Mischphase aufgegeben werden.
[0020] Der Betonmischer wird bei einer Hochdrehzahl von 120 U/min 2 Minuten lang betätigt.
Der hierdurch erhaltene Zementleim ist weitgehend homogenisiert; dann werden 800 Lit.
Polystyrolschaumstoffkügelchen mit einem Raumgewicht von 10 - 20 kg je m
3 aufgegeben.
[0021] Nunmehr wird in der zweiten Mischphase mit einer Umdrehungszahl von 60 U/min gedreht;
die Mischzeit beträgt 20 Sek.
[0022] Der erhaltene Frischbeton ist klumpenfrei und läßt sich nach dem Abhärten leicht
bearbeiten.
Beispiel 2
[0023] In einen Mischtrog mit doppeltem Volumen werden 200 kg Wasser und 400 kg Zement aufgegeben;
die Mischwelle wird mit einer Geschwindigkeit von 90 U/min 60 Sek. lang gedreht.
[0024] In der zweiten Mischphase werden 2000 Lit. Polystyrolschaumstoffkügelchen beigefügt;
die Umdrehungszahl der Mischwelle beträgt jetzt 45 U/min ; es wird 30 Sek. lang gemischt.
[0025] Der erhaltene Frischbeton ist klumpenfrei und kann abgezogen werden.
[0026] Der Mischtrog wird nach jeder Charge durch Beifügung des Wassers für die nächste
Charge ausgewaschen, bevor der Zement eingebracht wird.
1. Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton mindestens unter Verwendung von Wasser,
Zement und einem Leichtzuschlagstoff mit einem Schüttgewicht von weniger als 1000
kg/m3, insbesondere Polystyrolschaum in einem mit einer Mischwelle versehenen Betonmischer,
dadurch gekennzeichnet , daß in einem als Mischtrog ausgebildeten Betonmischer Wasser
eingefüllt und Zement nachgeschüttet wird, die Mischwelle mit einer Drehzahl gedreht
wird, welche in etwa doppelt so hoch wie die übliche Drehzahl des Betonmischers ist
und daß danach unter Beigabe des Leichtzuschlagstoffes mit üblicher Drehzahl gearbeitet
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Mischphase
ca. 1,0 bis 3,0 Minuten gedreht wird und in der zweiten Mischphase mindestens 15 Sekunden,vorzugsweise
mindestens 20 Sekunden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Frischbeton
den Betonmischer mit ca. 3/4 ausfüllt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, o.f., zur Herstellung von Polystyrolbeton, dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Mischphase Abfallprodukte von abgehärteten Polystyrolbetonkörpern
in zermahlener Form beigegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Mischphase
Abfallprodukte von Polystyrolprodukten in zerkleinerter Form beigegeben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, o.f., dadurch gekennzeichnet , daß in der ersten Mischphase
Fließmittel beigefügt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4, o.f., dadurch gekennzeichnet , daß die Abfallprodukte
von Polystyrolbeton mindestens in einem Verhältnis von 1:5 zum Gesamtvolumen des Frischbetons
beigegeben werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Abfallprodukte
unter 7 mm vorzugsweise zwischen 2 - 6 mm beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 4, o.f . , dadurch gekennzeichnet , daß der Polystyrolschaum
mit einem Volumenanteil von ca. 70 - 95 % bezogen auf das Gesamtvolumen des Frischbetonsbeigegeben
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich zerkleinerte
Abfallprodukte von Polystyrolschaum verwendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1, o.f., dadurch gekennzeichnet , daß der Mischtrog vor
dem Beifügen von Zement für die nachfolgende Charge mit dem gleichen Wasser ausgewaschen
wird, welches für die nachfolgende Charge Verwendung findet.