DE3832711A1 - Verfahren zur herstellung von spritzbeton - Google Patents

Verfahren zur herstellung von spritzbeton

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Peter Ellenberger
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    • 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
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kunststoffhalti­ gem Spritzbeton und ein Trockengemisch zur Ausführung dieses Verfahrens.
Kunststoffhaltiger Beton mit verbesserten Eigenschaften kann nach herkömm­ lichen Methoden oder durch Spritzen hergestellt werden. Im letzteren Falle ist vorgeschlagen worden, einerseits die trockenen Bestandteile (hydrauli­ sches Bindemittel und Zuschlagsstoffe) und andererseits das Kunststoffharz in emulgierter Form zusammen mit dem Härter und Wasser in getrennten Gemi­ schen zur Spritzdüse zu führen. Dazu sind nicht nur spezielle Geräte er­ forderlich, insbesondere wenn, in der bevorzugten Ausführungsform, das emulgierte Harz und der Härter in zwei getrennten Flüssigkeiten zugegeben werden. Es ist auch festzustellen, dass eine homogene Vermischung der trockenen Bestandteile einerseits und der Flüssigkeitsströme andererseits auf diese Weise nicht möglich ist.
Es wurde nun gefunden, dass kunststoffhaltiger Spritzbeton hergestellt werden kann, indem die trockenen Bestandteile mit dem Harz, dem Härter und den Zusatzmitteln zu einem rieselfähigen Trockengemisch vermischt werden, dieses Trockengemisch in einem Dünnstrom zur Spritzdüse gefördert und dort mit Wasser benetzt und gespritzt wird. Durch dieses Verfahren wird eine homogene Vermischung aller Bestandteile gewährleistet, die Staubbildung und der Rückprall drastisch reduziert und es kann ausserdem mit konven­ tionellen Geräten gearbeitet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist das Trockengemisch, welches durch Vermischen des hydraulischen Bindemittels, der Zuschlagsstoffe, des Kunststoffharzes, des Härters und gegebenenfalls feste und/oder wasserlös­ liche Zusatzmittel im ersten Verfahrensschritt entsteht. Dieses Trockenge­ misch bleibt rieselfähig und während mehrere Stunden verarbeitbar.
Als hydraulisches Bindemittel wird Portlandzement, Aluminatzement oder Mischzement verwendet, wie z.B. Pozzolanzement, Schlackenzement oder sonstige Typen. Bevorzugt ist Portlandzement. Neben üblichen Zuschlags­ stoffen wie Sand und Grobaggregat können auch feste Zusätze wie Stahl-, Glass- oder Kunststoff-Fasern, Pigmente und Füllstoffe, wie Flugasche, hochdisperse Kieselsäure ("silica fume"), Kalk und andere bekannte Ma­ terialien zugesetzt werden.
Das Kunststoffharz ist bevorzugt ein Epoxyharz, wie es üblicherweise in der Bauindustrie eingesetzt wird. Andere geeignete Harze sind Isocyanat- Additionsprodukte oder Polyesterharze. Als Härter werden die für diesen Zweck bekannten Polyamine oder Polyaminoamide eingesetzt.
Wasserlösliche Zusatzmittel, die dem Trockengemisch zugegeben werden können, sind die üblichen Zusatzmittel, wie Verflüssiger, Verzögerer, Luft einbringende Verbindungen, Frostschutzmittel, usw. Härtungsbeschleuniger wie die bekannten Aluminate, Silikate, Alkali und deren Mischungen, werden jedoch vorzugsweise dem Wasser zugegeben, mit dem das Trockengemisch in der Spritzdüse benetzt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, das Kunststoffharz, den Härter und eventuelle wasserlösliche Zu­ satzmittel, die der Betonmischung gewünschtenfalls zugesetzt werden sol­ len, zuerst mit einer minimalen Menge Wasser homogen zu vermischen. Diese Mischung gibt man im Mischer zu den vorgemischten hydraulischen Bindemit­ teln, Zuschlagsstoffen und eventuellen festen Zusätzen, die der Beton­ mischung gewünschtenfalls beigefügt werden sollen. Das erfindungsgemäße Trockengemisch wird dann in eine Beton-Trockenspritzmaschine vom Rotor-Typ gegeben, wo das rieselfähige Trockengemisch unter Druck (Preßluft) zur Spritzdüse gefördert und dort mit der nötigen Menge Wasser benetzt wird, das gewünschtenfalls Härtungsbeschleuniger enthält.
Die eingesetzten Mengen sind vorzugsweise die folgenden:
Die aus Zement, Zuschlagsstoffen und festen Zusätzen bestehende Mischung enthält von 8 bis 80%, vorzugsweise 15-30% Zement, von 20 bis 92%, vor­ zugsweise 70-85% Zuschlagsstoffe und von 0 bis 20%, vorzugsweise 0-10% feste Zusätze, alle Prozente bezogen auf das Gewicht der Gesamtmischung. Bezogen auf das Zementgewicht, enthält das erfindungsgemässe Trockenge­ misch von 2 bis 20%, vorzugsweise 3-10% Epoxyharz, von 2 bis 20%, vorzugsweise 3-10% Härter und von 0 bis 20%, vorzugsweise 0-2% wasser­ lösliche Zusatzmittel. Bezogen auf das Gewicht des Härters, kann dieses Gemisch von 0 bis 200%, bevorzugt 50-120% Wasser enthalten. In der Spritzdüse wird dieses Trockengemisch mit insgesamt 30-50% Wasser, bezo­ gen auf das Zementgewicht, benetzt, wobei das bei der Herstellung des Trockengemisches zugegebene Wasser einkalkuliert wird. Dieses Anmachwasser enthält von 0 bis 10% Härtungsbeschleuniger, wieder auf Zementgewicht bezogen.
Im nachfolgenden Beispiel sind alle Teile Gewichtsteile.
Beispiel
10 Teile Epoxyharz, 10 Teile Härter und 2 Teile Verflüssiger werden mit 10 Teilen Wasser vermischt und zu einem vorgemischten Trockengemisch von 650 Teilen Zuschlagsstoffen (0-4 mm) und 150 Teilen Portlandzement gegeben. Das erhaltene Trockengemisch wird ion eine Trockenspritzmaschine vom Rotor-Typ gegeben und mit 50 Teilen Wasser benetzt. Der nach diesem Ver­ fahren erhaltene Spritzbeton wurde nach Schweizer Norm SN 640 461 geprüft, die belasteten Probekörper zeigten selbst nach 400 Frosttausalzcyclen keine Abwitterungsschäden oder Ermüdungserscheinungen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von kunststoffhaltigem Spritzbeton auf Basis von hydraulischem Bindemittel, Zuschlagsstoffen, einem Kunststoffharz, einem Härter, Wasser und Zusatzmitteln mit Hilfe einer Trockenspritz­ maschine, dadurch gekennzeichnet, dass die trockenen Bestanteile mit dem Harz, dem Härter und den Zusatzmitteln zu einem rieselfähigen Trockengemisch vermischt werden, dass dieses Trockengemisch in einem Dünnstrom zur Spritzdüse gefördert und dort mit Wasser benetzt und gespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz, der Härter und eventuelle wasserlösliche Zusatzmittel mit einer minimalen Menge Wasser vorgemischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hy­ draulische Bindemittel, die Zuschlagsstoffe und eventuelle feste Zu­ satzmittel zuerst miteinander vermischt werden, bevor die nach Anspruch 2 erhaltene Mischung zugegeben wird.
4. Trockengemisch zur Herstellung von Spritzbeton, enthaltend hydraulische Bindemittel, Zuschlagsstoffe, Kunststoffharz, Härter und gegebenenfalls feste und/oder wasserlösliche Zusatzmittel.
5. Trockengemisch gemäss Anspruch 4, enthaltend 8 bis 80% hydraulisches Bindemittel, 20 bis 92% Zuschlagsstoffe und 0 bis 20% feste Zusatz­ mittel, bezogen auf das Gewicht des gesamten Gemisches.
6. Trockengemisch gemäß Anspruch 5, enthaltend 15-30% hydraulisches Bindemittel, 70-85% Zuschlagsstoffe und 0-10% feste Zusatzmittel.
7. Trockengemisch gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6, enthaltend 2 bis 20 % Epoxyharz, 2 bis 20% Härter und 0 bis 20% wasserlösliche Zusatz­ mittel, bezogen auf das Gewicht des hydraulischen Bindemittels.
8. Trockengemisch gemäss Anspruch 7, enthaltend 3-10% Harz, 3-10% Härter und 0-2% wasserlösliche Zusatzmittel.
9. Trockengemisch gemäß Anspruch 7, enthaltend 0 bis 200% Wasser, bezo­ gen auf das Gewicht des Härters.
10. Trockengemisch gemäss Ansprüche 8 und 9, enthaltend 50-120% Wasser.
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