NL8002527A

NL8002527A - Werkwijze voor het doseren en gelijkmatig inmengen van toevoegmiddelen in beton of mortel.

Info

Publication number: NL8002527A
Application number: NL8002527A
Authority: NL
Original assignee: Heidelberger Zement Ag
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1980-05-01
Publication date: 1980-11-11
Also published as: DE2918451A1; GB2050854B; GB2050854A; AT390397B; ATA243880A; CH646093A5; DE2918451C2; BE883177A

Description

' ~ - 4, >r -1- 21300/CV/tl

Aanvrager: Heidelberger Zement AG te Heidelberg Bondsrepubliek

Duitsland.

Korte Aanduiding: Werkwijze voor het doseren en gelijkmatig inmengen 5 van toevoegmiddelen in beton of mortel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het doseren en gelijkmatig inmengen van toevoegmiddelen in de vorm van vloeistoffen, oplossingen, emulsies of dispersies of gassen in beton of mortel.

10 Voor het doseren van toevoegmiddelen staan verschillende werkwijzen en inrichting of installaties ter beschikking. Veelvuldig wordt een electrisch aangedreven pomp,bijvoorbeeld een tandwielponp, tesamen met een tijdregeling toegepast. De functies van het transporteren en doseren worden hier door een enkel aggregaat uitgevoerd. Voor het controleren 15 van het doseren worden doorstroomklokken, regellampen, kijkcilinders of dergelijke inrichtingen toegepast. Een doseerpomp is in verband met zijn beweegbare delen kwetsbaar en door verharsen kunnen storingen of zelfs een uitvallen van de pomp optreden.

Minder vaak worden technisch beter,maar ook gecompliceerdere en 20 kostbaardere installaties toegepast, waarbij in plaats van de doseertijd de doseerhoeveelheid via een weegschaal of anoloog via een potentiometer met vlotter of een meetelectrode bepaald wordt.

Verder staan installaties ter beschikking,welke de toevoegmiddelen met behulp van onder druk staande lucht transporteren en die in ver-25 band met het geringe aantal aan beweegbare delen weinig gevoelig zijn voor storingen.

Deze bekende installaties en werkwijzen werken tevredenstellend bij voldoend grote doseerhoeveelheden. In vele gevallen is het echter noodzakelijk slechts geringe of-zeer geringe hoeveelheden zo nauwkeurig 30 mogelijk gedoseerd in een transportmedium, bijvoorbeeld in aanmaakwater voor beton, mortel of de droge mengsel daarvan in geringe concentraties gelijkmatig verdeeld toe te mengen. Het doseren en inmengen van dergelijke kleine hoeveelheden toevoegmiddelen wordt daar een probleem,waar bijvoorbeeld grote betonhoeveelheden in zeer korte tijd vervaardigd 35 moeten worden ,zoals bij de bouw van autowegen of vliegvelden,op grote bouwplaatsen of in grote installaties voor de vervaardigig van trans- 800 2 5 27 a -2- 21300/CV/tl portbeton of de vervaardiging van .voorgefabriceerde elementen en in de betonwarenindustrie. De mengtijden van dergelijke installaties,die per lading meerdere kubikemeters beton mengen,liggen vaak nog duidelijk onder de 60 sec.

De hierbij in geringe dosering toegepaste toevoegmiddelen, zoals bijvoorbeeld lichte porienmiddelen of middelen voor het vloeibaar maken, zijn duur en moeten uit betontechnologische overwegingen nauwkeurig gedoseerd en goed vermengd worden.

De bekende installaties zijn in dergelijke gevallen niet of slechts beperkt bruikbaar. Het doseren met de hand is technisch ontoereikend.

Met de uitvinding wordt beoogd een werkwijze tè verkrijgen,waarmede toevoegmiddelen ook in kleine hoeveelheden overeenkomstig het beoogde doel gedoseerd en in een transportmedium snel en gelijkmatig ingemengd kunnen worden, waarop dan het in het transportmedium fijn verdeelde toevoegmiddel direct .„na het mengen of later in een van het toevoegmiddel te voorzien materiaal,namelijk beton of mortel ingebracht kan worden.

, ; .... Volgens da ui [.vinding, kan dit worden bereikt doordat het toevoeg middel volgens het principe van de waterstraalpomp door een waterstraal aangezogen, daarmede vermengd en tesamen met de waterstraal in het beton of de mortel wordt ingebracht.

Het toevoegmiddel wordt in de aanzuig- en mengkamer gemengd met de waterstraal en doelmatig verwerveld. Het toevoegmiddel kan in de vorm een van een gecoritreerde oplossing of een oplossing met een vooraf bepaalde dosering toegepast worden. Het kan direct na het vermengen in de waterstraal tesamen met de waterstraal in de beton of de mortel ingebracht worden. Bij een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt het mengsel uit toevoegmiddel en water voor het inbrengen in de beton of de mortel verspröeid. Het mengsel wordt doelmatig tijdens het mengen van de beton of de mortel daarin ingebracht. Het voor de waterstraal toegepaste water kan gelijktijdig aanmaakwater zijn,dat voor de vervaardiging vanfleton of de mortel dient.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt met een met de water-straalpomp overeenkomende inrichting gewerkt,waarbij het toevoegmiddel getransporteerd en gedoseerd en met de waterstraal samengevoerd en in bij voorkeur sterke verdunning intensief vermengd en verwerveld wordt. Daar het mengsel uit toevoegmiddel en water direct na de menghandeling in een 8 0 0 2 5 27 « *.

-3- 21300/CV/t1 van het toevoegmiddel te voorziene beton- of mortellading kan worden ingébracht wordt dit toevoegmiddel daarbij bij gering strooiverlies verdeeld, resp, kan met groter contactoppervlak versproeid worden.

De werkwijze volgens de uitvinding kan met een economische en wei-5 nig voor storing gevoelige installatie uitgevoerd worden. Door een door een drukwateraansluiting geregelde waterstraal wordt uit een houder voor toevoegmiddel via een leiding toevoegmiddel in een aanzuig- en mengkamer getransporteerd,welke een aanvullende luchttoevoer en een spuitmondstuk nageschakeld zijn. Indien het mengsel van toevoegmiddel en water verder 10 in een materiaal moet worden ingebracht kan dit via een in een menger leidende buis plaatsvinden.

Op deze wijze kan een zeer geringe ,gemakkelijk te doseren hoeveel-- heid toevoegmiddel fijn verdeeld in een zich in de menger bevindend meng- materiaal worden ingebracht ,waar zij snel en gelijkmatig ingemengd wordt. 15 Bijzonder doelmatig is ,dat het transportmedium aanmaakwater voor •beton en mortel kan zijn,dat in de totale hoeveelheid op deze wijze of als een deel via een hulpieiding ingébracht en met het door de werking van het waterstraalpompsysteem verplaatste toevoegmiddel intensief ver-werveld en aansluitend versproeid wordt.

20 Waterstraalpompen hebben weliswaar op zich een gering rendement.

Het hier ter beschikking staande potentiaal is echter voldoende voor de dosering van geringe hoeveelheden toevoegmiddel,daar dit bijvoorbeeld door het het toevoegmiddel transporterende aanmaakwater veilig gesteld is. Aanmaakwater is bij alle betonmenginstallaties aanwezig.

25 De werkzaamheid van de werkwijze volgens de uitvinding zal hieron der nader worden uiteengezet aan de hand van enige voorbeelden welke betrekking hebben op het toevoegen van toevoegmiddel in verschillende betonsoorten en metselmortel.

30 8 0 0 2 5 27 35 -4- 21200/CV/tl Λ.

Voorbeeld 1 Wegenbeton:

O

Consistentie stijf (KI) gedwongen menger BHS 2m Betonkwaliteit B 35 volgens DIN 1045 met: 5 33% 0/2 mm zand 26% 5/11 mm split.

41% 11/22 mm split.

Vereiste LP- gehalte 4,0%

Lichte porienmiddel op basis van natuurhars 10 \

De hieronder staande tabel geeft aan: 1.0 nul riJ : eenvoudig inmengen van de luchtporienvormers in 10% verdunning met water, met verkorte mengduur, 15 "1,1 nulrij: eenvoudig inmengen van de luchtporienvormer in 10% verdunning met water,met normale mengtijd, 1,2 rij: met de werkwijze volgens de uitvinding in 2,5% verdunning met water, met verkorte mengtijd.

20 ,____

Dosering lichte poriën middel Natte mengtijd Aanw.LP _(LP) (% v.cem.-gew.)_ (seconden)__(Vol.-%)_ 1.0 0,08 50 3,2 25 1.1 0,08 75 4,1 U2_ 0,06 50 4’2 20 800 2 5 27 -5- 21300/CV/tl \ Λ

Voorbeeld 2 Vereffeningsbeton: 3 5 Consistentie zacht (K3) , rijdbare menger (5 m ) 2

Betonkwaliteit druksterkte na 28 dagen 3N/mm Korrels uitsluitend zand 0/2 mm

Noodzakelijk LP- gehalte 40 tot 45%, LP middel op synthetische basis. 10 De volgende tabel geeft aan: \ 2.0 nulrij: eenvoudig inmengen van het lichte poriën (LP) middel onver dund met verkorte mengduur, 2.1 nulrij: eenvoudig inmengen van het LP middel onverdund met norraa- 15 le megduur, 2_j2__rij_: met de werkwijze volgens de uitvinding in 2,5% verdunning met water met verkorte mengduur.

2C Dosering LP midd*»1 Natte mengtijd aanw.LP

(% v.gem- Géw .) (seconden) (Vol.-%) 2.0 0,30 120 26 25 2.1 0,30 360 43 2.2 0,14 120 43 30

Voorbeeld 3

Met vezels gewapend beschermingsbeton t 3 35 Consistentie vloeibaar rijdbare menger 5 m

Betonkwaliteit druksterkte na 28 dagen 6 N/mm 2

Buigtreksterkte na. 28 dagen 5 N/ irnn 800 2 5 27 2 CL .

-6- 213 00/CV/tl

Korrels : Zand 0/2 mm

Vezellengte 26 mm

Vereiste LP- gehalte 20 - 25% vertraging op organische basis, LP-middel op synthetische basis.

5

Voor het betonneren van grote vlakken,bijvoorbeeld bij vlakke daken, is het noodzakelijk, dat de beton gedeeltelijk aanzienlijk vertraagd wordt,zonder dat het LP- gehalte zich aanzienlijk reduceert, Een te sterke wijziging in het LP- gehalte zou betekenen,dat de eigenschappen 10 van het vaste beton, zoals bijvoorbeeld uitgangsdichtheid en sterkte zich te sterk zouden wijzigen. Bovendien zou de maatvastheid van het bouwdeel twijfelachtig worden.

De volgende tabel geeft aan; ^ 3.1 nulrij: eenvoudig inraengen van het LP-middel onverdund.

3.2 rij: met de werkwijze volgens de uitvinding in 2 5% verdunning met water.

20 LP-Middel Natte aanw. aanw.LP LP verlies dosering mengtijd LP na 12 uur binnen 12 uur (% v.cem. -Gew.) (s) (vol.%) (Vol.%) (Vol.%) 3.1 0,15 360 26 21 5 25 3.2 0,08 120 25 23 2 . Voorbeeld 4

Sterk vertraagd metselmortel: 30 3

Consistentie zacht (K3), rijdbare menger 5 m 2

Mortelsterkte na 28 dagen 6,5 N/mm Korrels: zand 0/2 mm

Vereiste LP-gehalte, minstens 20% na 36 uur.

35 Vsfcrager op organische basis, LP- middel synthetisch.

800 2 5 27 i -7- 21300/CV/tl

De volgende tabel geeft aan: 4.1 nulrij : eenvoudig inmengen van het LP-middel onverdund.

4.2 rij: met de werkwijze volgens de uitvinding in 2,5% verdunning 5 met water.

, j LP-middel natte mengtijd aanw LP aanw LP LP verlies dosering (s) (Vol.-%) na 36 uur binnen 36 uur ^ (% v cem.- (Vol.-%) (Vol.-%) __Gew.)_____^___ 4.1 0,17 360 28 . 17 11 4.2 0,09 120 29 23 6 15 _

Deze voorbeelden 1 tot 4 hebben betrekking op het inmengen van luchtporienvormers. De duidelijk verhoogde stabiliteit van de luchtporien 20 volgens de werkwijze volgens de uitvinding is verrassend. De toepassing van het op zich reeds economische en goed verwerkbare beton en mortel met zeer hoog luchtporiengehalte - tot aan 70%- wordt door de werkwijze volgens de uitvinding aanzienlijk veiliger.

Het volgende voorbeeld toont de werkwijze volgens de uitvinding 25 onder toepassing van een vloeibaar maker.

Voorbeeld 5

Beton voor de machinale vervaardiging van betonnen straatstenen: 3 -3Q_ Consistentie aardvochtig - stijf (KI), schotelmenger lm 2

Betonkwaliteit: druksterkte na 28 dagen tenminste 63 N/mm Korrels 0/16 mm

Toevoegmiddel: plastificerende betonvloeibaarmaker (BV)

De volgende tabel geeft aan: 5.1 nulrij: eenvoudig inmengen van het BV in 10%-ige verdunning met water _ _ _ 800 2 5 27 35 -8- 21300/CV/tl 5.2 rij: met de werkwijze volgens de uitvinding in 2,5% verdunning met water.

ij Dosering natte mengtijd druksterkte uitgangs na 28 dagen dichtheid _____________________________________________· na 28 dagen 5.1 0,25% 120 sec 69,0 N/ram2 2,27kg/l 10 - 5.2. , 0,15% 80 sec 71,2 ïtymm2 2,29kg/l 15 Ook bij het inmengen van de vloeihaarmaker blijkt duidelijk de werkzaamheid van de werkwijze volgens de uitvinding waardoor een gelijkmatige verdeling en een activering van het toevoegmiddelmateriaal in de beton en een verhoogde stabiliteit bereikt worden. Een verdere aanzienlijke technische vooruitgang van de werkwijze volgens de uitvinding is de 20 verassend snelle gelijkmatige inmaging van het toevo.egmiddel .De werkwijze is verder door de grote benutting resp.spaarzame toepassing van het toevoegmiddel bijzonder economisch.

De werkwijze volgens de uitvinding kan vanzelfsprekend ook slechts voor het gedoseerd inmengen van toevoegmiddel in een vloeistof worden 25 toegepast waarop het mengsel van toevoegmiddel en vloeistof opgeslagen en eerst bij behoefte toegepast wordt.

In de tekening is nog een voorbeeld van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding schematisch weergegeven. De inrichting wordt aan een aansluiting 10 voor onder druk staand 30 water aangesloten en de eigenlijke doseer- en inmengintichting D bevindt zich in het middengedeelte van de inrichting. Zij omvat een aftakleiding 6,die ondergedompeld is een tussenhouder of houder 13 voor toevoegmiddel waaruit de uit de aansluiting 10 komende waterstraal een gedoseerde hoeveelheid van het toevoegmiddel door de aftakleiding 6 meeneemt.

35 Het toevoegmiddel geraakt in een aanzuig- en mengkamer 5,waar het met het water vermengd en door een spuitmadstuk 3 door een fijne zeef 2 in 800 2 5 27 \ -9- 21300/CV/tl een aan de afgiftezijde van de inrichting aangebrachte buis 1 ingesproeid wordt. Deze buis -1 leidt van de doseerinrichting D in een niet nader weergegeven verzamelhouder of menger waarin het van toevoegmiddel voorziene water verzameld of in een materiaal,bijvoorbeeld beton,ingemengd 5 wordt. In de mantel van de buis zijn meerdere luchtinlaten 4 aangebracht welke dienen voor een beter dooreenwervelen en voor een vergroting van de oppervlakte van het mengsel van toevoegmiddel en water.

Aan het tegenover de afgifte zijde liggende einde van de doseerinrichting D zijn een watermeter 7 en een magneetklep 8 aangebracht.

10 Tussen de aansluiting 10 voor het onder druk staande water en de magneetklep 8 is een handklep geschakeld met behulp waarvan Me doorstromende waterhoeveelheid nog geregeld kan worden.

De magneetklep 8 wordt via een met een electrische aansluiting 12 verbonden relais 11 met tijdkeuze-toets electrisch aangestuurd.

15 Daardoor kan afhankelijk van de tijdkeuze een bepaalde waterhoeveelheid door de doseerinrichting worden geleid.

En dergelijke opstelling kan ook meervoudig achter elkaar geschakeld worden om niet slechts een, maar ook meerdere toevoegmiddelen in te kunnen brengen.

20 800 2 5 27

Claims

1. Werkwijze voor het doseren en gelijkmatig inmegen van toevoegmid-del in beton of mortel,met het kenmerk,dat het toevoegmiddel volgens het principe van de waterstraalpomp door een waterstraal aangezogen,met de waterstraal vermengd en tesamen met de waterstraal in het beton of de 5 mortel ingebracht wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk,dat het toevoegmiddel in een aanzuig- of mengkamer met de waterstraal gemengd en verwerveld wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk,dat het toevoeg-10 middel in de vorm van een geconcentreerde oplossing of een oplossing met een vooraf bepaalde dosering wordt toegepast. \

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat het toevoegmiddel rechtstreeks na het inmengen in de waterstraal tesamen met de waterstraal in de beton of de mortel wordt ingebracht.

5. Werkwijze volgens conclusie 4,met het kenmerk,dat het mengsel uit toevoegmiddel en water voor het inbrengen in de beton of de mortel versproeid wordt.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 en 5,met het kenmerk,dat de beton of mortel waaraan het toevoegmiddel moet worden toegevoerd tijdens het 20 inbrengen van het mengsel uit toevoegmiddel en water gemengd wordt.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de als transportmedium dienende waterstraal gelijktijdig aanmaak-water voor beton of mortel is. 25 k 8 0 0 2 5 27 0