DE19851913C2 - Verfahren zum Herstellen eines Spritzbetons oder Spritzmörtels - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Spritzbetons oder SpritzmörtelsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Spritzbetons oder Spritzmörtels vor Ort, d. h. auf einer
Baustelle.
Aus der EP 0 698 419 A1 ist eine Anlage zum Spritzen von
Trockenbaustoffen bekannt geworden. Diese Anlage besitzt einen
Vorratsbehälter, in welchem der Trockenbaustoff bevorratet
wird. An diesen Vorratsbehälter ist eine Druckluftleitung
angeschlossen und der Trockenbaustoff wird mittels Druckluft
aus dem Vorratsbehälter gefördert. Der Vorratsbehälter ist
also als Druckbehälter ausgeführt. Dies hat den wesentlichen
Vorteil, dass zwischen der Transportleitung, in welcher der
Trockenbaustoff mittels Druckluft geführt wird, und dem
Vorratsbehälter keine Abdichtung erforderlich ist. Derartige
Abdichtungen werden z. B. mittels Zellenradschleusen erzeugt,
über welche der Trockenbaustoff zum einen transportiert, zum
anderen dosiert wird. Da die Zellen ihrerseits in der Schleuse
abgedichtet sind, kann die in der Förderleitung sich
befindende Druckluft nicht in den Vorratsbehälter gelangen. Es
hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige
Zellenradschleusen, insbesondere deren Abdichtungen, relativ
schnell verschleißen und daher wartungsintensiv sind.
Der Vorratsbehälter wird in der Regel mit einem trockenen
Gemisch aus Binder und Zuschlag befüllt, wobei dieses Gemisch
in der Regel über weite Strecken zur Baustelle transportiert
werden muss. Dieser Transport ist sehr kostenintensiv, und die
Bereitstellung des getrockneten Zuschlags, welcher eine
Körnung im Bereich von 0 mm bis 8 mm besitzt, ist ebenfalls
mit relativ hohen Kosten verbunden, da der Zuschlag
normalerweise erdfeucht ist.
Zur Reduzierung der Kosten wurde bereits vorgeschlagen,
lediglich das Bindemittel zu transportieren und den Zuschlag
vor Ort zuzukaufen, so dass die Transportkosten für den
Zuschlag erheblich reduziert werden können. Außerdem wurde
vorgeschlagen, zwei Vorratsbehälter zu verwenden, wobei in
einem Vorratsbehälter der trockene Binder und im anderen
Vorratsbehälter der Zuschlag bevorratet wird. Dabei kann der
Zuschlag sowohl trocken als auch feucht im Silo bevorratet
werden. Da der Zuschlag in der Regel feucht vorliegt, wird er
auch feucht bevorratet. Dabei hat sich jedoch herausgestellt,
dass aufgrund des relativ großen Korngrößenbereichs von 0 mm
bis 8 mm zum einen sehr hohe Feuchtegehalte, zum anderen stark
schwankende Feuchtegehalte vorliegen. Relativ kleine
Korngrößen binden aufgrund ihrer Kapillarwirkung relativ viel
Feuchtigkeit, wobei diese Feuchtigkeit, abhängig von der
Korngrößenmischung des Zuschlags, nicht gleichmäßig verteilt
ist. Insbesondere wurde beobachtet, dass bei einem längeren
Stillstand des Silos, z. B. über Nacht oder über das
Wochenende, die Feuchtigkeit innerhalb des Zuschlages absackt
und somit im Bereich des unteren Auslasses der Zuschlag
wesentlich feuchter ist als im oben liegenden Bereich. Wird
nun dieser sehr feuchte Zuschlag dem Bindemittel zugemischt, so
besteht die Gefahr, dass durch die verfrühte Hydratation des
Bindemittels die Qualität des Spritzbetons bzw. Spritzmörtels
negativ beeinflusst wird. Außerdem lässt sich durch die sich
permanent ändernde Feuchtigkeit des Zuschlags die Menge des
zuzuführenden Wassers nur sehr schwer und in der Regel nicht
exakt einstellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
bereitzustellen, mit dem ein hochwertiger Spritzbeton bzw.
Spritzmörtel zu einem relativ geringen Preis hergestellt
werden kann, bzw. die Herstellung des Bindemittelzuschlag
gemisches relativ exakt und einfach durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, bei dem ein
trockenes Vorgemisch aus Bindemittel und Zuschlag mit einer
Korngröße im Bereich von 0 mm bis 6 mm, insbesondere von 0 mm
bis 4 mm, angeliefert und ggf. in einen Vorratssilo abgefüllt
wird, ein Zuschlag mit einer Korngröße im Bereich von 2 mm bis
8 mm, insbesondere von 4 mm bis 8 mm, vor Ort bevorratet wird,
d. h. aus der Nähe zugeliefert wird, das Vorgemisch und der
Zuschlag im gewünschten Mischungsverhältnis zu einem
Bindemittelzuschlaggemisch gemischt werden, und dem
Bindemittelzuschlaggemisch die erforderliche Menge an
Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugegeben wird.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass weder das
komplette Bindemittelzuschlaggemisch in trockener Form über
einen langen Anfahrtsweg zur Baustelle transportiert wird,
noch dass lediglich das Bindemittel in trockener Form
zugeführt wird, sondern dass ein Vorgemisch aus Bindemittel
und Zuschlag als Vorgemisch über die weite Strecke
transportiert wird. Der weitere Zuschlag wird vor Ort
zugekauft und muss lediglich eine kurze Wegstrecke
transportiert werden. Dieses Vorgemisch besteht aus dem
Bindemittel sowie dem feinkörnigen Zuschlag, der eine
Korngröße im unteren Bereich aufweist. Dieser untere Bereich
umfasst alle Korngrößen, welche eine relativ hohe
Kapillarwirkung besitzen bzw. erzeugen. Dieses Vorgemisch wird
nun in trockender Form über die weitere Wegstrecke zugeführt
was den Vorteil hat, dass nur ein Teil des fertigen
Bindemittelzuschlaggemisches transportiert werden muss. Die
Transportkosten gegenüber dem eingangs genannten Verfahren,
bei dem das gesamte Bindemittelzuschlaggemisch transportiert
wird, sind daher niedriger.
Ein weiterer Vorteil wird beim erfindungsgemäßen Verfahren
darin gesehen, dass der Feuchtegehalt im vor Ort zugekauften
Zuschlag zum einen niedrig, zum anderen relativ gleichmäßig
verteilt ist. Dieser Zuschlag ist relativ grobkörnig und kann
in feuchter Form bevorratet werden. Aufgrund der relativ
großen Körner ist die Kapillarwirkung vermindert und die
Feuchtigkeitsverteilung gleichmäßig, da ein Absacken der
Feuchtigkeit, wie oben beschrieben, nicht zu befürchten ist.
Werden nun das Vorgemisch und der Zuschlag miteinander
vermischt, so erhält man ein Bindemittelzuschlaggemisch,
welches zum einen eine sehr hohe Qualität besitzt, zum anderen
relativ preiswert ist, da der größte Zuschlagsanteil nicht
über große Entfernungen transportiert werden muss. Außerdem
ist die Handhabung des grobkörnigen Zuschlags vor Ort, d. h.
die Zudosierung unter Berücksichtigung der Feuchte, relativ
einfach. Da die Feuchtigkeitsverteilung innerhalb des
grobkörnigen Zuschlages relativ konstant ist existieren keine
feuchten Nester, so dass auch keine verfrühte Hydratation des
Bindemittels zu befürchten ist, so dass die Qualität des
Spritzbetons relativ hoch ist. Dabei kann der Zuschlag, wie
bereits erwähnt, in feuchtem, d. h. erdfeuchtem Zustand oder
trocken vor Ort bevorratet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das
Vorgemisch und/oder der Zuschlag in einem Drucksilo bevorratet
werden. Die Bevorratung der Stoffe in einem Drucksilo hat den
wesentlichen Vorteil, dass keine Dichtungsorgane erforderlich
sind, welche verhindern, dass die Druckluft, die zum Mischen
und als Transportluft verwendet wird, in die Vorratssilos
eindringt. Das Vorgemisch und der Zuschlag wird mittels
Austragorganen, z. B. Zellenradschleusen, Schnecken oder andere
Dosierer, abgezogen. Die Stoffe werden in einem Druckluftstrom
miteinander vermischt. Dabei werden das Vorgemisch und der
Zuschlag oder das Bindemittelzuschlaggemisch mittels des
Druckluftstromes zu einer Spritzdüse transportiert. In der
Spritzdüse wird dann das Wasser zugesetzt. Dabei kann bei
einer Variante vorgesehen sein, dass in einem definierten
Abstand vor der Spritzdüse bereits ein Teil des Wassers
zugesetzt wird, wodurch der Staubanteil beim Verspritzen des
Spritzbetons vermindert wird.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass mittels eines
Wiegeverfahrens der beiden Silos die Zusammensetzung von
Vorgemisch und Zuschlag bestimmt wird. Mittels des
Wiegeverfahrens wird die Gewichtsveränderung gemessen, die die
Silos beim Abzug der Stoffe erfahren. Durch die
Gewichtsveränderung kann die Masse der abgezogenen Stoffe
bestimmt und somit das Mischungsverhältnis ermittelt werden.
Insbesondere werden das Vorgemisch und/oder der Zuschlag
mittels einer Förderschnecke aus dem bzw. den Vorratssilos
gefördert. Durch Ansteuerung der Förderschnecken kann die
Menge des abgezogenen Stoffes (Vorgemisch oder Zuschlag)
verändert und somit das Mischungsverhältnis verändert werden.
Das abgezogene Vorgemisch und der abgezogene Zuschlag werden
einer Förderschnecke zugeführt und in dieser Förderschnecke
miteinander vermischt. Diese Vermischung kann mit Druckluft
unterstützt werden. Aus der Mischvorrichtung wird dann das
Vorgemisch und der Zuschlag bzw. das bereits teilweise
hergestellte Bindermittelzuschlaggemisch mit Druckluft
ausgefördert und im Druckluftstrom weitervermischt.
Durch die Verwendung von Drucksilos für die Bevorratung der
beiden Stoffe, d. h. für die Bevorratung des Vorgemisches und
des Zuschlages wird, wie bereits erwähnt, der Vorteil erzielt,
dass keine Abdichtungen an der Austragsöffnung der Silos
erforderlich sind und dass auf relativ einfache Weise
hochgenaue Mischungen herstellbar sind. Die Vermischung der
einzelnen Stoffe zum Stoffgemisch erfolgt im Druckluftstrom,
wobei eine Vormischung in einer Mischvorrichtung erfolgen
kann, welche eine Schnecke aufweist, die von der Druckluft
durchströmt wird. Unter Schnecken werden sowohl sich drehende
Förderschnecken verstanden als auch an einem Innenumfang einer
Hülse vorgesehene wendelförmige Leiteinrichtungen, welche
einem die Hülse durchströmenden Stoff-Luft-Strom einen Drall
aufzwingen.
Zur optimalen Gemischerzeugung sitzen die Drucksilos auf
Wiegevorrichtungen, insbesondere Druckmessdosen, auf, über
welche das Gewicht der ausgetragenen Stoffe exakt ermittelt
werden kann. Diese Druckmessdosen sind mit einer
Rechenvorrichtung gekoppelt, über welche das Gewicht der
ausgetragenen Stoffe erfasst und dadurch das
Mischungsverhältnis der beiden Stoffe errechnet werden kann.
Zur Einstellung des Mischungsverhältnisses sind die
Austragsorgane ansteuerbar, insbesondere ist die Drehzahl der
Förderschnecken veränderbar.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen im Einzelnen
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
Fig. 2 ein Prinzipschema eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Fig. 3 ein Prinzipschema eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Anlage, welche im vorliegenden Beispiel zwei Vorratssilos 1
und 2 aufweisen. In diesen Vorratssilos 1 und 2 werden zwei
Stoffe bevorratet, die miteinander vermischt werden sollen.
Sollen mehr als zwei Stoffe, z. B. drei Stoffe miteinander
vermischt werden, dann weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
drei Vorratssilos auf. Im Vorratssilo 1 befindet sich z. B. ein
Zuschlag 7, z. B. grobkörniger Flusssand, insbesondere mit
einer Korngröße im Bereich von 2 mm bis 8 mm, vorzugsweise von
4 mm bis 8 mm, welcher erdfeucht ist. Im Vorratssilo 2 befindet
sich ein Vorgemisch 9 aus Bindemittel und einem feinkörnigen
Zuschlag, insbesondere mit einer Korngröße im Bereich von 0 mm
bis 6 mm, vorzugsweise von 0 mm bis 4 mm, wobei das Vorgemisch
9 trocken ist. Die beiden Vorratssilos 1 und 2 sind als
Drucksilos 3 und 4 ausgebildet. Zum Abzug des Zuschlags 7 aus
dem Drucksilo 3 ist in dessen Bodenbereich eine Förderschnecke
5 vorgesehen, die von einem elektrischen Antrieb 6 angetrieben
wird und den Zuschlag 7 aus dem Drucksilo 3 ausfördert und
einer Mischvorrichtung 8 zuleitet. Das Vorgemisch 9 strömt
über einen Schieberverschluss 10 einem Schneckenförderer 11
zu, über welchen das Vorgemisch 9 ebenfalls der
Mischvorrichtung 8 zugeleitet wird.
Die beiden Drucksilos 3 und 4 stehen mit ihren Ständern 13 auf
Druckmessdosen 12, über welche das Gewicht der Drucksilos 3
und 4 mit Inhaltsstoff (Zuschlag 7 und Vorgemisch 9) ermittelt
werden kann. Die Druckmessdosen 12 sind mit einer
Rechenvorrichtung (nicht dargestellt) verknüpft, welche
ihrerseits den Antrieb 6 bzw. den Schneckenförderer 11
ansteuert.
Die Fig. 2 zeigt ein Prinzipschema eines ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei
mit dem Bezugszeichen 14 ein Kompressor bezeichnet ist. Von
diesem Kompressor 14 gehen mehrere Druckluftleitungen 15 bis
19 ab. Die Druckluftleitung 19 mündet im Bereich der
Förderschnecke 5 in den Drucksilo 3 und leitet Druckluft in
die Förderschnecke 5, wodurch der Austrag unterstützt wird.
Der Druck im Drucksilo 3 wird mittels der über die
Druckluftleitung 18 zugeführten Druckluft aufrecht erhalten.
Der Austrag des Zuschlags 7 aus dem Drucksilo 3 erfolgt über
die Förderschnecke 5 und die Leitung 20 in die
Mischvorrichtung 8.
Der Schneckenförderer 11 des Drucksilos 4 ist ebenfalls über
die Druckluftleitung 15 und der Drucksilo 4 über die
Druckluftleitung 16 mit dem Kompressor 14 verbunden. Der
Austrag des Vorgemisches 9 erfolgt durch den Schneckenförderer
11 und die Leitung 21 in die Mischvorrichtung 8.
Diese Mischvorrichtung 8 ist über die Druckluftleitung 17
ebenfalls mit dem Kompressor 14 verbunden und wird mit
Druckluft beaufschlagt. Sowohl der Zuschlag 7 als auch das
Vorgemisch 9 werden in der Mischvorrichtung 8 mittels einer
Schnecke 22 transportiert und miteinander vermischt und
mittels der rückseitig eingeblasenen Druckluft in eine
Dünnstromleitung 23 eingeblasen. In einer Spritzdüse 24 wird
dem Bindemittelzuschlaggemisch über eine Leitung 25 Wasser
zugeführt und der erzeugte Spritzbeton ausgespritzt.
Bei der in der Fig. 3 dargestellten alternativen
Ausführungsform befindet sich in der Dünnstromleitung 23 ein
Zwischenbefeuchter 26, über den ein Teil des zuzuführenden
Wassers dem Bindemittelzuschlaggemisch zugeführt wird, bevor
dieses die Spritzdüse 24 erreicht. Der Abstand zwischen dem
Zwischenbefeuchter 26 und der Spritzdüse 24 ist definiert, so
dass keine vorzeitige Hydratation des Bindemittels zu
befürchten ist. Bei dieser Variante der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kann die Staubentwicklung beim Verspritzen des
Spritzbetons erheblich reduziert werden.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Herstellen eines
Spritzbetons oder Spritzmörtels, bei dem ein Vorgemisch aus
Binder und kleinkörnigem Zuschlag hergestellt wird, welches
zur Baustelle transportiert wird und vor Ort dieses Vorgemisch
mit einem grobkörnigen Zuschlag vermischt wird, wobei der
grobkörnige Zuschlag aus dem nahen Umfeld der Baustelle
herantransportiert wird.
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen eines Spritzbetons oder
Spritzmörtels vor Ort, d. h. auf einer Baustelle, bei dem
- - ein trockenes Vorgemisch (9) aus Bindemittel und Zuschlag mit einer Körngröße im Bereich von 0 mm bis 6 mm angeliefert und ggf. in einem Vorratssilo (2) abgefüllt wird,
- - ein Zuschlag (7) mit einer Korngröße im Bereich von 2 mm bis 8 mm vor Ort zugekauft und bevorratet wird,
- - das Vorgemisch (9) und der Zuschlag (7) im gewünschten Mischungsverhältnis zu einem Bindemittelzuschlaggemisch gemischt werden, und
- - dem Bindemittelzuschlaggemisch die erforderliche Menge an Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Zuschlag (7) in feuchtem, insbesondere erdfeuchtem,
Zustand oder trocken vor Ort bevorratet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Vorgemisch (9) und/oder der Zuschlag (7) in
jeweils einem Drucksilo (4, 3) bevorratet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vorgemisch (9) und der Zuschlag
(7) mittels Austragsorganen abgezogen und in einem
Druckluftstrom miteinander vermischt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das Bindemittelzuschlaggemisch mittels des Druckluft
stromes zu einer Spritzdüse (24) transportiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass mittels eines Wiegeverfahrens der
beiden Silos (3, 4) die Zusammensetzung des Vorgemisches
(9) und des Zuschlages (7) bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vorgemisch (9) und/oder der
Zuschlag (7) mittels jeweils einer Förderschnecke (11, 5)
aus dem bzw. den Vorratssilo(s) (1, 2) gefördert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vorgemisch (9) und der Zuschlag
(7) einer zusätzlichen Förderschnecke (22) zugeführt und
in dieser miteinander vermischt werden, wobei die
zusätzliche Förderschnecke (22) gegebenenfalls von
Druckluft durchströmt wird.
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