DE2826956A1

DE2826956A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung korngestufter steinmassen als zuschlag fuer die bauwirtschaft ueber verdichtung von schlaemmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat-haltigen fein- und feinststoffen

Info

Publication number: DE2826956A1
Application number: DE19782826956
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-06-20
Filing date: 1978-06-20
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DE2826956C2

Description

ANLAGE 1
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter künstlicher Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschaft über Verdichtung von Schlämmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat- haltigen Fein- und Feinststoffen Vorschläge für Mischungen des Gemenges aus Feinstoffen 1. Quarzsande 2 Reindichte 2.62 - 2.65 g/cm Mischungsaufbau Feinstoffe 0.0 - 0.5 mm 60 Gew.-% 0.5 - 1.0 mm 30 1.0 mm 10 " Gewicht 100 % 1920 kg/ 2 Wasser (abs.Menge) 162 n Kalksteinmehl 80 n Zement PZ 350 240 n Mörtel 2402 kg/m3 oder 2. Feinsand 2 Reindichte 2.55 - 2.57 g/cm2 Aufbaustoffe 0.0 - 0.5 mm 70 Gew.-% 0.5 - 1.0 mm 30 Gew.-% Gewicht 100 Gew.-% 1990 kg/m3 Wasser (abs.Menge) 136 n Zement PZ 350 200 kg/i? Mörtel 2526 kg/m3 Bei einer Intensivaufbereitung des Gemenges können dieAnteile des Bindemittels um etwa 10 bis 25 Gew.-% reduziert werden.
Bezeichnung: Verrahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter kUnstlicher Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschart über Verdichtung von Schlämmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat- haltigen Fein- und Feinststoffen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter künstlicher Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschaft über Verdichtung von Schlämmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-, silikat- haltigen Fein- und Feinststoffen Die Aufgabe dieser Erfindung ist es kalk-, silikathaltige Fein- und Feinststoffe mit Bindemittelkolloid zu durchsetzen und als Schlämme oder anzudickende Suspension über Vorrichtungen der Rohrschleuderroste so zu verdichten, daß neben einer ausreichenden Grünstandsfestigkeit für Austrag und Weiterverarbeitung, ein hochfester korngestufter Zuschlag als künstliche Steinmasse mit einer dichten glatten Oberfläche aufgebaut wird.
Durch diese Erfindung wird es ermöglicht über ein rationelles Verfahren, die wenig nutzbaren quarz- und kalkhaltigen Fein-und Feinststoffe, wie feiner Quarzsand mit Kalkstaub vermengt, über die Vorrichtung der Erfindung, die Rohrschleüderroste, mechansich einfach und in großen Mengen, zu korngestuftern Zuschlag für normgerechten Beton, Tragschichten des Straßenbaues, zu Schotter des Oberbaues, umzuwandeln.
Bekannt ist, daß grober Zuschlag aus Feinstoffen und Bindemittel, unter Zusatz von Wasser durch Brikettieren, Kompaktieren auf Presswalzen und über Abrollen auf dem Granulierteller, gefertigt werden kann.
Die Nutzung der genannten Aggregate für die Herstellung von Briketts, von Splitt aus Schülpen und des Granulates, setzt stets voraus, daß für die Fertigung ein Gemenge nach einer bestimmten aber stets gen Sieblinie aufgebaut wird. Ein Gemenge, welches den Bedingungen der Fertigung auf diesen Vorrichtungen genügen soll, muß einen hohen Anteil an Feinststoffen enthalten Ein Gemenge mit hohem Feinststoffanteil besitzt eine hohe KornoberflE-che und ist an große Bindemittelmengen zur Erzielung der erforderlichen Festigkeitswerte gebunden. Die Verfahrenstechniken der Press- und Granuliervorgänge sehen für die zu verarbeitenden Mischungen geringe Wassermengen vor, die für den Prozeß der Hydratation der Bindemittel nicht ausreichen und sich schädlich auswirken können.
Wenn die Briketts und die Schülpen, Je nach Anteil vorhandener oder zusätzlich eingebrachter Feinststoffe und des hohen Anteiles an Bindemitteln, als Preßgut hoch verdichtet sind, so ist das Einzelkorn des Granulates, über Schichten schalenmäßig aufgerollt, in der Struktur locker, porig.
Briketts, sowie Splitt aus Schülpen, gepreßt aus Gemengen mit hohem Feinstanteil und Bindemittel, haben bei ausreichender Nachbehandlung des Rohkornes, hohe Korneigenfestigkeiten. Tellermäßig aufgewickel- tes poriges Einzelkorn des Granulates, hat stets geringere Korneigenfestigkeiten.
Zu der Verarbeitung auf Preßwerkzeugen ist noch zusätzlich abzuführen daß natürliche oder künstlich gefertigte Sande nur'dann werkzeuggerecht zu verarbeiten sind, wenn die Ausgangsstoffe in ausreichendem Maße entsprechend mit Feinststoffen und Bindemitteln angereichert vorliegen.
Ungleichmäßig aufgebaute Gemenge führen zu teilverdichtetem Korn, zu geringer Grünstandsfestigkeit des Rohgutes, zu einem Fertiggut mit unterschiedlicher Porosität, ungleicher Dichte und damit auch ungleicher Korneigenfestigkeit.
Soweit ausgeführt, erbringt ein Gemenge mit unstetiger Sieblinie, mit hohem Anteil an Grobsand, bedingt brauchbares Gut, was unter Umständen zulaßbar sein kann. Ausgangsrohstoff mit einem hohen Anteil an grobe Quarzsand, führt aber unweigerlich zu einem hohen Verschleiß der Preßwerkzeuge und damit zu hohen Werkzeugkosten. Die Fertigung wird unrationell und technisch und wirtschaftlich nicht mehr vertretbar.
Von den vorgenannten Verb aren ist es außer--dem bekannt, daß die Investitionskosten für die jeweilige Produktionsanlage zu der Produktmenge in ungünstiger Relation stehen.
Der Einsatz dieser Methoden konnte daher bei der einschlägigen Industrie für die Herstellung künstlich gefertigter grober Zuschläge keinen Eingang finden.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist es daher über ein Verfahren und eine Vorrichtung die Herstellung groben Zuschlages für die Bauwirtschaft aus natürlichen und nach einer Sieblinie ausgerichteten Gemengen, die sowohl Feinststoffe als auch die groben Quarzsande einschließen, produktgünstig und in einer rationellen Arbeitsweise, die Nachteile des technischen Standes beseitigend, zu gewährleisten. Den Einsatz unterschiedlicher, vorzugsweise aber hydraulischer Bindemittel, mengenmäßig im Produktionsgang zu optimieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung in der Ausführung eines Rohrschleuderrostes vorgesehen. In dieser Schleudervorrichtung können alle nicht quellenden volumbeständigen Stoffe, als Gemenge aus anorganischen Feinstoffen unterschiedlicher Zusammensetzung, wie solche aus natürlichen Sandvorkommen, nach Sieblinien zusammengesetzte natürliche und künstliche Stoffe, verarbeitet werden.
Eine Eingrenzung der Fein- oder Grobanteile der Gemenge im Bereich der Kornfraktionen der Sande und in der Kornform und deren Anteile, findet bei Anwendung dieses Verfahrens und der zu diesem zugehörigen Vorrichtungen nicht statt.
Der Wasseranteil der zur Verarbeitung anstehenden Gemenge kann so gehalten werden, daß eine energie- und materialgerechte Verarbeitung der Gemenge als Schlamm oder Schlempe, vorgesehen werden kann.
Unabhängig vom mitgeführten Wasser der Schlämme, werden w/z-Werte der Mischungen, die für die Festigkeitsentwicklung der einzelnen Steinmassen von entscheidendem Einfluß sind, über die Vorgänge des Schleuderns und die mechanischen Vorrichtungen der Anlage, eindeutig festgelegt.
Die Gesamtauslegung der Anlage für die Herstellung künstlich gefertigter Zuschläge ist so ausgerichtet, daß die Zuführung der Ausgangsstoffe zu den Mischern und sonstigen Vorrichtungen der Aufbereitung und Nachbehandlung, der einschlägigen Praxis entnommen und somit den marktgängigen Aggregaten entsprechen.
Die Durchsetzung der Fein- und Feinststoffe mit hydraulischen Bindemitteln, kolloidaler Zuordnung, führt zur Umwandlung der Gemenge zu Schlämmen und damit, zur Beschickung der Anlage der Rohrschleuderroste über handelsübliche Pumpen und entsprechende Rohrleitungen.
Uber die Durchsetzung der Gemenge mit Bindemitteln und damit verbundenen Aufbau eines schlammartigen Mischgutes, ergeben sich neben praktischen Vereinfachungen der Verarbeitung des Mischgutes, zusätzlich energiesparende Misch- und Aufgabevorgänge und eine weitgehende Minderung des Verschleißes der Förder- und Verarbeitungseinrichtungen.
Die erfindungsmäßige Einsatz der Rohrschleuderrost-Vorri chtung ergibt somit verfahrenstechnisch eine hohe Verdichtung des Feinst- und Feinstoffgemenges, die zusätzliche Steigerung der kolloiden Zersetzung der Bindemittel, den gezielten Ansatz des w/z-Wertes, sowie die Aufgliederung der Gemenge über Matritzen zu erforderlichen Korngruppen mit dichter und weitgehend glatter Oberfläche.
Die Rohrschleuderrost-Vorrichtung wird, je nach Aufbau des Gemenges und der erforderlichen Ausstoßmenge, aus handels- handelsüblichen, spiralgeschweißten Rohren, unterschiedlicher Durchmesser, als Tandem (2-Rohr) Anlage ausgelegt.
Während der erfindungsgemäßen praktsichen Anwendung dieses Verfahrens hat es sich ergeben, daß eine Tandem-Anlage über den zeitlichen Produktionstakt bereits wirtschaftliche Vorteile erbringt. Zumal bei einer solchen Anlage die Abbremsenergie des ersten Rohres als Antriebsenergie des zweiten Rohres, und das im ständigen Wechsel des Fertigungsablaufes, laufend genutzt werden kann.
Als weiterer wesentlicher Besatndteil der erfindungsmäßigen Anwendung der Anlage ist der Aufbau der korngestuften Gemenge aus den Mischungen über die zweckmäßig am Rohrinnenmantei angebrachten Matritzen aus Stahl-Hartholz oder Kunststoff.
Es ist ferner freibleibend das Gemenge über die erfindungsgemäße Verfahrenstechnik durch Verzicht auf die im Rohrinnenmantel angebrachten Matritzen zu verarbeiten.
Die Dicke des verdichteten Gemenges und damit des korngestuften Gemenges, wird jeweils durch die Höhe der Paßringe bestimmt, die an den Rohrenden angebracht werden.
Das Herauslösen des hochverdichteten Einzelkornes aus den Matritzen der inneren Mantelfläche, erfolgt durch geringe, über Mikro-Prozessoren gesteuerte Ultra-Schall-Einwirkung auf die Rohr-Mantelfläche, ausgehend von einem Rohrende, bei gleichzeitiger auslaufender Rohrdrehung.
Das nach dem Verfahren der Erfindung gefertigte Rohgut wird nach dem Austrag aus dem Schleuderrohr über Förderbänder der Deponie zugeführt.
Während des Transportes auf den Förderbändern kann zwecks Steigerung der Festigkeit des Einzelkornes eine thermische Behandlung eingerichtet werden.
Grobstückiges Material kann auf speziell für diese Zwecke eingerichteten Walzenbrechvorrichtungen, wenn erforderlich, nachgebrochen werden. Brechkorn unter 4 mm, Siebrückstände und Abrieb sind dem Herstellprozeß zur Anreicherung des Gemenges zuzuführen.
Zur Optimierung der Wirtschaftlichkeit der Möglichkeiten, die sich aus der erfindergemäßen Fertigung der Grobzuschläge ergeben, ist festzuhalten, daß die produzierten Zuschläge auch gezielt an die Festigkeitsanforderungen des mit diesen herzustellenden Beton angepaßt werden können. über eine gezielte Zugabe des Bindemittels, in der jeweils erforderlichen Menge, können Festigkeiten des Zuschlages auf das Festigkeitsniveau des Betons oder der aus diesen gefertigten Erzeugnisse abgestimmt werden. Der Aufbau homogener Produktmassen, bei welchen künstlicher Zuschlag und Beton restigkeitsgleich ausfallen,ergeben speziellen Anwendungsbereiche.
Der verfahrenstechnische Inhalt der Erfindung wurde über einzelne Versuche in Laboratorien und unter betrieblichen Bedingungen überprüft.Auf Grund dieser Uberprüfungen und der damit verbundenen Messungen, können für Mischungen aus Fein- und Feinststoffen, unterschiedliche Gemenge vorgeschlagen werden. Angaben hierzu können der Anlage zu dieser Schrift entnommen werden.

Claims

Patentansprüche: Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung korngestufter künstlicher Steinmassen als Zuschlag für die Bauwirtschaft über Verdichtung von Schlämmen aus bindemittelkolloiddurchsetzten kalk-und silikat- haltigen Fein- und Feinststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß schlammartige Gemenge aus Grob- und Fein- Quarzsanden, mit Kalk oder anderen anorganischen quellfreien Stoffen angereichert, mit unterschiedlichen Bindemitteln> vordringlich aber hydraulischen, kolloidal aufbereitet, durchsetzt werden.
2. Verfahren nach 1 dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebaute Schlämme einer Rohrschleuderrost- Vorrichtung zugeführt und auf dieser hoch verdichtet wird.
3. Verfahren nach 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Rohrschleuder mit Matritzen unterschiedlicher Ausführung versehen ist.
4. Verfahren nach 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet daß die in die Vorrichtung eingebrachte Schlämme sich gleichmäßig in die Matritzen verteilt und ein abgestuftes Korn aufbaut.
5. Verfahren nach 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß das hochverdichtete Einzelkor,n durch Ultra-Schall-Schock auf auf die Rurmantelfläche aus der Matritze gelöst wird und über den Rost und innere Mantelfläche der Rohrschleuder herausgetragen wird.
6. Verfahren nach 1 bis 5 incl. dadurch gekennzeichnet, daß das als Einzelkorn oder als flächiges Material herausgetragene Rohgut über angepaßte Brechwalzen weiter zerkleinert und thermisch behandelt werden kann, um hohe frühe Festigkeiten aufweisen zu können.
7. Vorrichtung nach 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschleuder aus hanaelsüblichen spiralgeschweißten Rohren, je nach Ausstoßmenge und Maß der Verdichtung mit unterschiedlichen Rohrdurchmessern,stets als Tandem-Anlage ausgelegt, stofflich optimierend und energiesparend wirksam werden kann.