DE19848014A1 - Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche eines Gegenstandes aus Beton, insbesondere eines Beton-Pflastersteins - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Bearbeitung wenigstens eines Teils einer Oberfläche, insbesondere Sicht- und/oder Gehfläche eines Gegenstandes aus Beton, insbesondere eines Beton-Pflastersteins, mit folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A - Beschichtung der zu bearbeitenden Seite mit Vorsatzbeton; DOLLAR A - Verzögerung der Abbindung des Vorsatzbetons durch Aufbringung eines Abbindeverzögerungsmittels auf die zu bearbeitende Fläche; DOLLAR A - Trocknung der vorstehend präparierten Gegenstände so lange, bis das Abbindeverzögerungsmittel auf eine vorbestimmte maximale Tiefe von wenigstens etwa 20% der durchschnittlichen Korngröße einwirkt; DOLLAR A - Abbürsten der nicht-abgebundenen Feinanteile und Absaugen derselben zur Entsorgung oder Wiederverwendung, derart, daß die Kornfraktion des Vorsatzmaterials sichtbar wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung wenigstens eines Teils einer Oberfläche, insbesondere Sicht- und/oder Gehfläche eines Gegenstandes aus Beton, insbesondere eines Beton-Pflastersteins.

Im vorliegenden Fall geht es um die mechanische Veredelung von Sicht- und/oder Gehflächen eines Gegenstandes aus Beton, insbe­ sondere eines Beton-Pflastersteins. Derartige Pflastersteine werden in der Regel durch sogenannte Verbundplatten unter­ schiedlicher Dicke und unterschiedlichen Formats gebildet, die aus zwei Schichten von Betonmischung bestehen, wobei die oben liegende Schicht, die die Sicht- und/oder Gehfläche umfaßt, aus einem sogenannten Vorsatzbeton besteht, während der Rest aus einem minderwertigeren Kernbeton hergestellt ist. Der Vorsatz­ beton enthält ausgewählte Rohstoffkomponenten, insbesondere hochwertiges, sehr häufig auch farbiges Korn. Dieses Korn wird herkömmlich durch Einwirkung von Druckwasser derart freigelegt, daß es über das Bindematerial, z. B. Zement, vorspringt. Auf diese Weise erhält man eine körnige, rutschfeste und optisch sehr ansprechende Oberfläche. Ein Problem dieser Oberflächenbe­ arbeitung ist das beim Freispülen des Korns entstehende Abwas­ ser, welches nur schwer entsorgbar ist. In herkömmlichen Ferti­ gungsanlagen entstehen etwa 8000 Liter Abwasser pro Tag und Herstellungsmaschine. Die damit verbundene Umweltbelastung ist augenscheinlich. Die mögliche Wiederaufbereitung des Abwassers ist sehr aufwendig und dementsprechend kostenintensiv, so daß man versucht, darauf zu verzichten. In der DE-OS 18 01 746 ist das vorgenannte Auswaschen von Beton-Oberflächen beispielhaft beschrieben. Konkret geht es dort um ein Naß-Verfahren zur Her­ stellung von Dekorationen an Betonoberflächen, insbesondere zum Herstellen von Betonplatten mit Oberflächenmustern, welches da­ durch gekennzeichnet ist, daß der Zement und Zuschlagstoffe feiner und gröberer Körnungen enthaltende Beton nach Eingießen in eine Form und Glätten seiner freien Oberfläche zunächst teilweise zum Abbinden gebracht und vor dem endgültigen Abbin­ den in bestimmten Oberflächenbereichen entsprechend der vorge­ sehenen Oberflächenmuster soweit ausgewaschen wird, bis vor­ nehmlich die gröberen Partikel an der Oberfläche heraustreten, und daß nach dieser Behandlung der Beton voll zum Abbinden ge­ bracht wird. Das Auswaschen der Betonoberfläche kann durch ein Bürsten derselben mit einer harten Bürste unterstützt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren der eingangs genannten Art zu schaffen, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Pflastersteinen mit einer körni­ gen hochwertigen Sicht- und/oder Gehfläche, bei welchem die Entstehung von schwer entsorgbarem Abwasser vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Details des erfindungsge­ mäßen Verfahrens in den Unteransprüchen beschrieben sind.

Wesentlich beim erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß dieses "trocken", d. h. ohne Spülwasser arbeitet. Die Vorsatzbeton­ schicht wird erfindungsgemäß mit einem Abbindeverzögerungsmit­ tel behandelt, welches für eine vorbestimmte Zeit und damit auf eine vorbestimmte Tiefe von wenigstens etwa 10% bis 40%, insbe­ sondere etwa 20% der durchschnittlichen Korngröße einwirkt. Diese Einwirkung des Abbindeverzögerungsmittels wird durch eine entsprechende Trocknung der Pflastersteine in einer herkömmli­ chen Trockenkammer gesteuert. Anschließend werden die nicht-ab­ gebundenen Feinanteile trocken abgebürstet. Der Bürste ist eine Absaugeinrichtung zugeordnet, mit der die abgebürsteten Feinan­ teile zur Entsorgung oder Wiederverwendung (Recycling) als Füllmaterial oder dergleichen verwendet werden. Die Abbürstung der Feinanteile erfolgt so, daß die Kornfraktion des Vorsatzma­ terials auf eine Tiefe von wenigstens etwa 10% der durch­ schnittlichen Korngröße sichtbar wird.

Vorzugsweise wird ein Vorsatzmaterial verwendet, welches mit einem Korn versetzt ist, dessen Korngröße zwischen etwa 0,5 mm bis 5,0 mm beträgt.

Sofern flüssiges Abbindeverzögerungsmittel verwendet wird, wird dieses mittels Düsen auf die zu bearbeitende Seite der Betonge­ genstände gesprüht.

Die Trocknung bzw. Einwirkung des Abbindeverzögerungsmittels erfolgt zwischen etwa 16 und 48 Std., insbesondere etwa 24 Std., und zwar vorzugsweise bei Raumtemperatur. Erfolgt die Trocknung unter erhöhter Temperatur, kann die Einwirkung des Abbindeverzögerungsmittels zeitlich reduziert werden auf die erwähnte Minimumzeit. Die Trocknungszeit wird in der Regel so eingestellt, daß das Abbindeverzögerungsmittel auf eine Tiefe von etwa 0,5 mm bis 3,0 mm, insbesondere 0,5 mm-1,0 mm ein­ wirkt, so daß die Feinanteile bis zu dieser Tiefe hin abgebür­ stet werden können.

Die Abbürstung erfolgt durch eine oder mehrere Bürsten, die entweder um eine horizontale Achse oder vorzugsweise vertikale Achse, d. h. um eine sich senkrecht zur bearbeitenden Fläche er­ streckende Achse rotieren. Vorteilhaft sind auch horizontal ro­ tierende Walzenbürsten, die eine pfeilförmige Borstenanordnung aufweisen, um den Feinstoff zur Seite hin zu verdrängen. Diese Bürsten laufen in der Regel mit sehr hoher Drehzahl. Gegebenen­ falls werden die Bürsten um eine weitere Achse herum bewegt, die sich parallel zur Bürsten-Rotationsachse erstreckt. Eine solche überlappende Rotationsbewegung der Bürste führt zu einem besonders sauberen und gleichmäßigen Feinstoff-Abtrag und damit entsprechend gleichmäßige Hervorhebung der Körnung an der Sicht- und/oder Gehfläche des Betongegenstandes bzw. eines Be­ ton-Pflastersteins.

Zur Reinigung der abgebürsteten Fläche wird diese vorzugsweise mit Preßluft abgeblasen, und zwar in Zuordnung zu der bereits erwähnten Absaugeinrichtung für die abgeblasenen Feinanteile.

Ein in sich geschlossenes Herstellungsverfahren ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere, wenigstens an der Oberseite mit Vor­ satzbeton beschichtete Betongegenstände, insbesondere Beton- Pflastersteine, auf einem Fertigungsbrett positioniert werden, und zwar vorzugsweise in einem Abstand von etwa 1,0 cm bis 2,0 cm voneinander, um dann auf diesem Brett nacheinander durch eine Sprühstation zur Aufbringung eines Abbindeverzögerungsmittels, eine Trockenkammer und eine Abbürststation mit Absaugeinrich­ tung für abgebürstetes Material transportiert zu werden, wobei das Fertigungsbrett vor der Belegung mit den zu bearbeitenden Betongegenständen mit einem das Abbindeverzögerungsmittel ab­ weisenden Medium behandelt wird, welches jedoch gleichzeitig die Aufnahme von Wasser durch das Holz des Fertigungsbretts er­ laubt. Die letztgenannte Maßnahme ist sehr wichtig; das Ein­ dringen des Abbindeverzögerungsmittels in das Holz des Ferti­ gungsbretts muß verhindert werden, so daß bei der Brettreini­ gung alle Rückstände entfernt werden können. Sollte dies nur unzureichend geschehen, würde das Abbindeverzögerungsmittel bei der nächsten Fertigung an der Unterseite der Betonsteine ein­ wirken. Werden dann mit einem solchen Fertigungsbrett Beton­ steine hergestellt, deren Unterseite die Sicht- und/oder Geh­ flächen bilden, würden diese durch die Einwirkung des Abbinde­ verzögerungsmittels sowohl mechanisch als auch optisch beein­ trächtigt werden. Andererseits ist es wichtig, daß das Ferti­ gungsbrett Wasser aufnimmt, um die Brettqualität langfristig zu erhalten. Daher darf die Wasseraufnahme durch das erwähnte Rei­ nigungsmittel nicht beeinträchtigt werden.

Von Bedeutung ist also auch noch, daß die Herstellung der hier fraglichen Beton-Gegenstände, insbesondere Pflastersteine mit einer körnigen hochwertigen Sicht- und/oder Gehfläche in einem kontinuierlichen Prozeß erfolgt, welcher folgende Anlagen um­ faßt:

• - Mischvorrichtung für Kern- und Vorsatzbeton;
• - Steinfertiger unter Herstellung von Betonsteinen auf einem Fertigungsbrett, dessen Oberseite mit Vorsatzbeton verse­ hen ist;
• - Sprühstation zum Aufsprühen von Abbindeverzögerungsmittel auf die Oberseite der Vorsatzbetonschicht;
• - Trockenkammer für die mit Abbindeverzögerungsmittel behan­ delten Steine;
• - Abbürststation mit mechanisch auf die mit Abbindeverzöge­ rungsmittel behandelten Flächen einwirkenden Bürsten;
• - Palettierstation;
• - Fertigungsbrett-Reinigungsstation.

Von Bedeutung ist noch, daß der Vorsatzbeton sehr feucht verar­ beitet wird, um eine geschlossene Oberfläche zu erhalten; denn ansonsten könnte das in der Regel sehr dünnflüssige Abbindever­ zögerungsmittel zu tief in den Vorsatz eindringen und spätere Schäden am Stein hinterlassen. Vor allem könnte es dann gesche­ hen, daß beim Abbürsten hochwertiges Korn mit abgebürstet wird.

Aus diesem Grunde muß auch darauf geachtet werden, daß das Ab­ bindeverzögerungsmittel möglichst gleichmäßig über die zu bear­ beitende Oberfläche verteilt wird, so daß beim Abbürsten keine Streifen, Riefen oder dergleichen entstehen aufgrund der unter­ schiedlich tiefen Einwirkung des Abbindeverzögerungsmittels.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Herstellung der erwähnten Be­ tonsteine mit Hilfe einer vollautomatischen Steinformmaschine. Die Belegung des Fertigungsbretts ist vom Steinformat abhängig und sinnvollerweise so groß wie möglich zu wählen, um soviel Fertigungsbrett wie möglich mit Steinen abzudecken. Die produk­ tionsbedingten Fugen zwischen den Steinen unmittelbar nach de­ ren Herstellung sollen nicht größer als 1,0 cm bis 2,0 cm sein. Damit ist gewährleistet, daß das Fertigungsbrett nur minimal mit Abbindeverzögerungsmittel in Berührung kommt. Wie bereits erwähnt, müssen nach der beschriebenen Oberflächenbearbeitung die Fertigungsbretter mit einen Medium behandelt werden, wel­ ches die Aufnahme des Abbindeverzögerungsmittels im Holz ver­ hindert. Gleichzeitig soll dieses Medium jedoch eine spätere Wasseraufnahme des Fertigungsbretts nicht verhindern; diese Wasseraufnahme ist notwendig, um die Brettqualität zu erhalten.

Die frisch hergestellten Beton-, insbesondere Pflastersteine kommen aus der Steinfertigungsmaschine und werden in die Sprüh­ station transportiert. Diese umfaßt einen Vorratsbehälter für das Abbindeverzögerungsmittel, welcher mit einem Sprühbalken mit mehreren Sprühdüsen fluidverbunden ist. Unter diesen wird das Fertigungsbrett samt der Pflastersteine vorbeibewegt. Al­ ternativ ist es auch möglich, den Sprühbalken mit den Sprühdü­ sen über das Fertigungsbrett zu bewegen, und zwar so, daß die zu bearbeitenden Oberflächen gleichmäßig mit Abbindeverzöge­ rungsmittel beaufschlagt werden. Die Sprühdüsen sind so gerich­ tet und eingestellt, daß sowenig wie möglich Abbindeverzöge­ rungsmittel zwischen die Steinfugen auf das Fertigungsbrett ge­ langt. Des weiteren sind die Sprühdüsen so eingestellt und po­ sitioniert, daß keine lokalen Konzentrationen von Abbindeverzö­ gerungsmittel auf den Steinoberflächen entstehen, die beim nachfolgenden trockenen Abbürsten zu einer unterschiedlichen Freilegung der Körnung führen.

Nach der Behandlung der Betonsteine mit Abbindeverzögerungsmit­ tel werden diese in eine Trockenkammer transportiert. Nach ca. 16 bis längstens 48 Std. Trocknungszeit unter entsprechender Einwirkung des Abbindeverzögerungsmittels erfolgt die Abbür­ stung der mit Abbindeverzögerungsmittel behandelten Oberflä­ chen. Die Reinigung der gebürsteten Oberflächen erfolgt mit Preßluft. Die abgebürsteten Partikel werden mit Preßluft abge­ blasen, und zwar in Richtung einer Absaugvorrichtung. Die abge­ saugten Partikel werden vorzugsweise in einem Behälter gesam­ melt, um später wieder verarbeitet zu werden, z. B. als Füllma­ terial oder auch bei der Herstellung einer neuen Betonmischung.

Zu den vorzugsweise verwendeten Bürsten sei noch erwähnt, daß sich Stahlbürsten oder relativ harte Kunststoffbürsten als be­ sonders vorteilhaft herausgestellt haben. Mit diesen läßt sich das nicht abgebundene Zementgefüge des Vorsatzbetons im wesent­ lichen rückstandsfrei abbürsten, ohne daß die dann freiwerdende Körnung beschädigt wird.

Nachstehend wird anhand der beigefügten Zeichnung ein erfin­ dungsgemäß vorgesehener kontinuierlicher Fertigungsablauf dar­ gestellt. Dieser ist wie folgt gekennzeichnet:

Zunächst wird über einen Quertransport 1 Material zu einem Mi­ scher 2 gefördert, in dem Kern- und Vorsatzbeton hergestellt wird. Unter Verwendung dieser Betonsorten erfolgt in einem Steinfertiger 3 die Herstellung von Betonsteinen jeweils beste­ hend aus Kernbeton und Vorsatzbeton an der Sicht- und/oder Geh­ seite. Die Betonsteine werden dabei auf einem sogenannten Fer­ tigungsbrett positioniert. Ein solches Fertigungsbrett ist in der anliegenden Figur mit der Bezugsziffer 4 gekennzeichnet. Mittels eines Förderers 5 wird das Fertigungsbrett samt den frisch hergestellten Betonsteinen zu einer Sprühstation 6 transportiert. Dort erfolgt die Oberflächenbehandlung mit einem Abbindeverzögerungsmittel, so wie dies oben beschrieben ist. Anschließend werden die so behandelten Betonsteine auf dem Fer­ tigungsbrett mittels eines Hubförderers 7 zu einer Trockenkam­ mer 8 transportiert. Nach Lagerung in dieser Kammer erfolgt der Weitertransport auf einer Querbühne 9 zu einem Senkförderer 10, um dann zu einer Abbürststation 11 gefördert zu werden. In die­ ser werden die mit Abbindeverzögerungsmittel behandelten Ober­ flächen trockengebürstet. Das abgetragene Zementgefüge wird ab­ gesaugt. Dementsprechend umfaßt die Abbürststation auch noch eine Absaugeinrichtung. Anschließend erfolgt ein Weitertrans­ port der abgebürsteten Betonsteine zu einer Palettierstation 12. In dieser werden die oberflächenbearbeiteten Betonsteine auf Paletten gestapelt und palettiert. Die leeren Fertigungs­ bretter 4 werden dann weitertransportiert zu einer nicht mehr dargestellten Fertigungsbrett-Reinigungsstation. Entsprechend der Herstellung einer vorbestimmten Anzahl von Betonsteinen pro Fertigungsbrett erfolgt die Oberflächenbearbeitung taktgesteu­ ert. Grundsätzlich ist auch eine kontinuierliche Herstellung denkbar, wobei der Transportpuffer sich vorzugsweise im Bereich der Trockenkammer 8 befindet.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale wer­ den als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims (7)

1. Verfahren zur Bearbeitung wenigstens eines Teils einer Oberfläche, insbesondere Sicht- und/oder Gehfläche eines Gegenstandes aus Beton, insbesondere eines Beton-Pflaster­ steins, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Beschichtung der zu bearbeitenden Seite mit Vorsatz­ beton;
• b) Verzögerung der Abbindung des Vorsatzbetons durch Aufbringung eines Abbindeverzögerungsmittels auf die zu bearbeitende Fläche;
• c) Trocknung der nach a) und b) präparierten Gegenstände so lange, bis das Abbindeverzögerungsmittel auf eine vorbestimmte maximale Tiefe von wenigstens etwa 20% der durchschnittlichen Korngröße einwirkt;
• d) Abbürsten der nicht-abgebundenen Feinanteile und Ab­ saugen derselben zur Entsorgung oder Wiederverwendung (Recycling) als Füllmaterial oder dergleichen derart, daß die Kornfraktion des Vorsatzmaterials auf eine Tiefe von wenigstens etwa 20% der durchschnittlichen Korngröße sichtbar wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsatzmaterial mit einem Korn versetzt wird, dessen Korngröße zwischen etwa 0,5 mm bis 5,0 mm beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbindeverzögerungsmittel flüssig ist und auf die zu bearbeitende Seite des Betongegenstandes gesprüht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bzw. Einwirkung des Abbindeverzögerungsmit­ tels zwischen etwa 16 und maximal 48 Std., insbesondere etwa 24 Std. lang erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbürstung durch eine Bürste erfolgt, die entweder um eine sich etwa parallel zu der zu bearbeitenden Fläche oder alternativ um eine sich senkrecht zu der zu bearbei­ tenden Fläche erstreckende Achse rotiert, und gegebenen­ falls um eine weitere sich senkrecht zu der zu bearbeiten­ den Fläche erstreckende Halterachse bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der abgebürsteten Fläche diese mit Preßluft abgeblasen wird in Zuordnung zu einer Absaugeinrichtung für die abgeblasenen Feinanteile.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, wenigstens an der Oberseite mit Vorsatzbeton be­ schichtete Betongegenstände, insbesondere Beton-Pflaster­ steine auf einem aus Holz bestehenden Fertigungsbrett (4) positioniert werden, insbesondere in einem Abstand von etwa 1,0 cm bis 2,0 cm voneinander, um dann auf diesem Brett (4) nacheinander durch eine Sprühstation (6) zur Aufbringung eines Abbindeverzögerungsmittels, eine Trockenkammer (8) und eine Abbürststation (11) mit Absaug­ einrichtung für abgebürstete Feinanteile transportiert zu werden, wobei das Fertigungsbrett (4) vor der Belegung mit den zu bearbeitenden Betongegenständen, insbesondere Be­ ton-Pflastersteinen mit einem das Abbindeverzögerungsmit­ tel abweisenden Medium behandelt wird, welches jedoch gleichzeitig die Aufnahme von Wasser durch das Fertigungs­ brett erlaubt.