DE4118537C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Zementschaum aus Luft, Wasser, Schaummitteln und Zement.

Bei der Herstellung eines derartigen Zementschaums, wie auch bei allgemeinen Bauschäumen, bei denen anstelle des Bindemit­ tels Zement ein anderes Bindemittel verwendet wird, geht man heute üblicherweise folgenden Weg: Zunächst wird aus Luft, Wasser und einem Schaummittel - meist über hintereinandergeschaltete Lochscheiben - ein Schaum er­ zeugt, der einer am Verarbeitungsort stehenden Mischvorrich­ tung zugeführt wird, in die über eine zusätzliche Leitung die vorgefertigte Zementschlämme eingebracht wird. Bei der Verar­ beitung eines Zementschaums im oberen Stockwerk eines Hauses stehen somit die Vorrichtung zur Herstellung der Zement­ schlämme sowie des Schaummittels unten im Erdgeschoß, was es notwendig macht, die schwere Zementschlämme mit Hilfe von Schneckenförderern od.dgl. nach oben zu pressen. Eine weitere Schwierigkeit des bisher angewandten Verfahrens besteht darin, daß durch die Mischung des vorgefertigten Schaums mit dem Zement nur sogenannter Schwerschaum mit Schaumgewichten von 800 kg/m³ oder mehr hergestellt werden kann.

Aus der DE-Z: Tiefbau-Ingenieurbau-Straßenbau, Januar 1990, Seiten 10 bis 13, ist darüber hinaus vorgeschlagen worden, daß fertiggemischter Beton im Dünnstromverfahren zu einer Einbaustelle geblasen und im Dichtstromverfahren dorthin ge­ pumpt werden kann, wobei Betonzusatzmittel, wie Erstarrungs­ beschleuniger, in die Mischkammer der Spritzdüse, die mit Druckluft beaufschlagt wird, eingeblasen werden. Einen Hin­ weis auf die Herstellung und Verarbeitung von Zementschaum findet sich in dieser Veröffentlichung allerdings nicht.

Aus den DE-OS 38 07 250 und 25 45 006 sind darüber hinaus auch bereits Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton be­ kanntgeworden, wobei bei der ersten Druckschrift bereits vor­ gefertigter Schaum in einen Betonschlamm eingespritzt wird, während in der zweiten der genannten Druckschriften vorgese­ hen ist, daß dem Betonschlamm vorgefertigter Schaum beige­ mischt wird. Auch diese Verfahren unter Verwendung von Schaummitteln am Bau ermöglichen kein einfaches Herstellen eines Leichtschaums mit geringem Schaumgewicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrich­ tung zu schaffen, welches es ermöglicht, in einfacher Weise auch Leichtschaum herzustellen und zu verarbeiten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß Zementschlamm unter hohem Druck in eine Mischkammer einge­ spritzt und dort mit einem Schaummittel vermischt wird, und die Zementschlamm-Schaummittel-Mischung infolge des hohen Drucks einer der Mischkammer unmittelbar dahinter angeordne­ ten Expansionsdüse zugeleitet wird, in die dosierte Druckluft eingeblasen wird und in der die Mischung zu einem Zement­ schaum aufschäumt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt quasi in einem Ar­ beitsgang die Herstellung des Zementschaums, der dann - in­ folge seines geringen Raumgewichts - allein durch die hohen Drücke der eingespritzten Zementschlämme in einem an die Ex­ pansionsdüse angeschlossenen Schlauch in höhere Stockwerke befördert werden kann, ohne daß es hierfür einer aufwendigen Schneckenpumpe od.dgl. bedarf. Die erfindungsgemäße quasi einstufige Herstellung des Zementschaums anstelle der Mi­ schung von Zementschlämme mit einem vorher hergestellten Schaum ermöglicht darüber hinaus die Erreichung sehr viel ge­ ringerer Schaumdichte von 250 bis 400 kg/m³.

Bei umfangreichen, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegen­ den Untersuchungen hat es sich dabei gezeigt, daß hervorra­ gende Arbeitsergebnisse mit niedrigen Schaumgewichten und mit einfacher Direktförderung des Schaums auch in höhere Stock­ werke erzielt werden können, wenn man die Zementschlämme un­ ter einem Druck von etwa 25 bar in die Mischkammer ein­ spritzt, während der Druck für die in die Expansionsdüse zu­ sätzlich eingeleitete Druckluft bevorzugt bei ca. 8 bar lie­ gen sollte.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht die Erfindung einen Ventilblock mit Anschlüssen für die Zement­ schlämme, des Schaummittels und die Druckluft sowie eine ab­ gehende Schaumleitung vor, wobei die Austrittsachse der Ein­ spritz-Misch-Düse für die Zementschlämme-Schaummittel-Mi­ schung quer, im wesentlichen senkrecht zur mit der Austritt­ sachse der Drucklufteinspritzdüse fluchtenden Expansionsdüse steht.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich ein sehr klein baubarer Ventilblock erzielen, bei dem die von außen betätig­ baren Einstellräder der bevorzugt als Dosierventile ausgebil­ deten Einspritzdüsen für die Zementschlämme, das Schaummittel und die Druckluft dennoch gut bedienbar teilweise in ver­ schiedene Richtungen ragen, wobei mit ganz besonderem Vorteil die Einspritzdüsen auswechselbar in einem die Verbindungsboh­ rungen zu den äußeren Anschlüssen sowie zwischen verschie­ denen Einspritzdüsen aufweisenden Block angeordnet sein sol­ len.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung, die einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Ventilblock darstellt.

In einem Grundblock 1 sind dabei ein Anschluß 2 für einen Schlauch zur Einspritzung von Zementschlämme sowie ein An­ schluß 3 für einen Druckluftschlauch und schließlich ein wei­ terer Anschluß 4 für das Schaummittel vorgesehen, während bei 5 ein Anschluß für die abgehende Zementschaumleitung angedeu­ tet ist.

Die über eine Druckpumpe angesaugte und mit etwa 28 bar über den Anschluß 2 eingebrachte Zementschlämme wird mit Hilfe ei­ nes Einspritzventils 6 mit einem Einstellrad 16 in eine Mischkammer 7 eingespritzt, in welche über ein zweites Ein­ spritzventil 8 mit Einstellrad 9 auch das Schaummittel einge­ spritzt wird. Am Ende der Mischkammer 7 ist eine quer abge­ hende Expansionsdüse 10 angeordnet, deren Achse mit der Aus­ trittsachse eines Druckluftventils 11 mit Stellrad 12 fluch­ tet, um die über den Anschluß 3 eingeleitete Druckluft unmit­ telbar nach dem Austreten in die Mischkammer 7 mit der Ze­ mentschlämme-Schaummittel-Mischung innig zu vermischen, wobei diese Mischung infolge des hohen Drucks unmittelbar in der Expansionsdüse 10 zu einem Zementschaum mit geringem Schaum­ gewicht aufschäumt, so daß zum Weitertransport dieses ferti­ gen Zementschaums zur Verarbeitungsstelle überhaupt keine weitere Pumpe od.dgl. mehr erforderlich ist. Der hohe Druck von ca. 25 bar in der beispielsweise als 3/4′′-Leitung ausge­ bildeten Schaumleitung, die an den Anschluß 5 angeschlossen werden kann, ermöglicht ein selbsttätiges Weiterfördern die­ ses Schaums auch in höhere Stockwerke, da das Gewicht des Schaums in einer 10 oder 15 m langen Leitung immer noch so gering ist, daß der hohe Druck in der Expansionskammer nach wie vor zur selbsttätigen Förderung ausreicht.

Die verschiedenen Ventile und Düsen 6, 8, 11 und 10 sind be­ vorzugt als auswechselbare Teile 6a, 8a, 11a und 10a in ent­ sprechende Bohrungen des Grundkörpers 1 einschraubbar, so daß ein sehr einfacher Austausch bei etwaigen Beschädigungen oder aufgrund eines Verschleißes im Gebrauch problemlos möglich ist.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbei­ spiel beschränkt. Neben der bereits eingangs angesprochenen Möglichkeit der Herstellung auch anderer Bauschäume, bei denen anstelle von Zement ein anderes Bindemittel verwendet wird, ließe sich selbstverständlich die Anordnung der Düsen auch in anderer Weise realisieren. Wesentlich ist aber die quasi einstufige Aufschäumung unter Vermeidung des bisherigen zweistufigen Verfahrens, bei dem ein fertiger Schaum erst nachträglich mit dem Bindemittel vermischt wird.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Zementschaum, wobei Zement­ schlamm unter hohem Druck in eine Mischkammer einge­ spritzt und dort mit einem Schaummittel vermischt wird, die Zementschlamm-Schaummittel-Mischung infolge des hohen Drucks einer der Mischkammer unmittelbar dahinter ange­ ordneten Expansionsdüse zugeleitet wird, in die dosierte Druckluft eingeblasen wird und in der die Mischung zu ei­ nem Zementschaum aufschäumt.

2. Verfahren zur Herstellung von Zementschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementschlämme unter ei­ nem Druck von 25 bar in die Mischkammer eingespritzt wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Zementschaum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft unter ca. 8 bar in die Expansionsdüse eingeblasen wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Ventil­ block (1) mit Anschlüssen (2, 3, 4, 5) für die Zement­ schlämme, das Schaummittel und Druckluft sowie eine abge­ hende Schaumleitung, wobei die Austrittsachse der Ein­ spritz-Mischdüse (6, 8) für die Zementschlämme-Schaummit­ tel-Mischung quer, im wesentlichen senkrecht zur mit der Austrittsachse der Drucklufteinspritzdüse (11) fluchten­ den Expansionsdüse (10) steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen (6, 8, 11) für Zementschlämme, Schaum­ mittel und Druckluft als Dosierventile mit von außen be­ tätigbaren Einstellrädern (16, 9, 12) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einspritzdüsen auswechselbar in einem die Verbindungsbohrungen zu den äußeren Anschlüssen sowie zwischen verschiedenen Einspritzdüsen aufweisenden Block angeordnet sind.