DE102011051630A1

DE102011051630A1 - Process for producing concrete

Info

Publication number: DE102011051630A1
Application number: DE102011051630A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: NEOTON BETONSYSTEME GmbH
Current assignee: NEOTON BETONSYSTEME GmbH
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-01-10
Also published as: EP2729429A2; WO2013004853A2; WO2013004853A3

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Beton aus Wasser, Bindemittel und zumindest einem Zuschlagstoff soll – in einer ersten Stufe das Wasser für eine Hydratisierung von Mineralien aufbereitet werden, – in einer zweiten Stufe eine Wasser – Bindemittel – Suspension erzeugt und – in einer dritten Stufe der zumindest eine Zuschlagstoff hinzugegeben werden.In a process for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, in a first stage, the water is to be treated for hydration of minerals, - in a second stage, a water - binder suspension is produced and in a third stage of the at least one additive be added.

Description

TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Beton aus Wasser, Bindemittel und zumindest einem Zuschlagsstoff, sowie eine Anlage hierfür. The invention relates to a method for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, and a plant for this purpose.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

Beton spielt insbesondere seit Anfang des letzten Jahrhunderts im Bauwesen eine wesentliche Rolle. Dabei ist Beton ein Synonym für einen Baustoff, der aus Matrix und Füller besteht. Die Matrix, hergestellt aus Zementleim, der sich zu Zementstein verfestigt, durchzieht den Baustoff kontinuierlich. Sand und Kies sind lediglich als Füllstoffe in der Matrix eingelagert und mehr oder weniger fest mit dem Zementstein verbunden. In der Vergangenheit galt Beton im Prinzip als ein Dreistoffsystem, nämlich Zement-Wasser-Zuschlagstoffe. Concrete plays an important role in the construction industry, especially since the beginning of the last century. Here, concrete is synonymous with a building material that consists of matrix and filler. The matrix, made from cement paste that solidifies into cement stone, runs through the building material continuously. Sand and gravel are only stored as fillers in the matrix and more or less firmly connected to the cement stone. In the past, concrete was basically considered a ternary system, namely cement-water aggregates.

Seit langer Zeit ist bekannt, dass ein einfaches Zusammenmischen von Zement-Wasser-Zuschlagstoffe in konventionellen Mischern (in der Regel Zwangsmischer) nicht die Gewähr dafür bietet, dass vor allem die Inhaltsstoffe, Zement, Wasser und Zuschlagstoffe, die untereinander auf chemischem Wege reagieren müssen, auch tatsächlich vollständig miteinander reagieren können. Schon seit den 70er Jahren gab es deshalb Bemühungen, den Betonherstellungsprozess in zwei Teilschritten durchzuführen. Im ersten Schritt sollte über die Herstellung von Wasser-Zementgemischen Zementsuspensionen in Hochleistungsmischern hergestellt werden. Die entsprechenden Additive (Verflüssiger, Luftporenbildner, Beschleuniger etc.) werden dann in dieser ersten Verfahrensstufe in die flüssige Zementsuspension ebenfalls noch im Hochleistungsmischer zugegeben. Bevorzugt wurde schon damals die Herstellung von kolloidalen Zementsuspensionen in Hochleistungsmischern, um die maximale Hydratation von Zementen (Umhüllung der Zementkristalle mit Wassermolekülen) zu erreichen. Erst in einem zweiten Schritt sollte die chemisch-physikalisch aufbereitete kolloidale Zementsuspension mit den entsprechenden inerten Zuschlagstoffen, wie Sand und Kies etc. in Zwangs- oder Freifallmischern zusammengebracht werden. Sande und Kiese sind für den hydraulischen Abbindeprozess deshalb inerte Zuschlagsstoffe, da sie selbst nicht an der Hydratation teilnehmen und nur als Füllstoffe zur Volumenvergrösserung des Gesamtgemisches dienen. Die Betonherstellungsindustrie hat aber auf diese Erkenntnisse jahrzehntelang nicht reagiert, so dass es bei der relative „primitiven“ Technologie verblieb: In einem Zwangsmischer werden nacheinander Sand/Kies, danach Zement, schliesslich Wasser und zuletzt Additive zugegeben. For a long time it has been known that simply mixing together cement-water aggregates in conventional mixers (usually compulsory mixers) does not guarantee that, in particular, the ingredients, cement, water and aggregates, must react chemically with one another actually be able to fully interact with each other. Since the 1970s, efforts have been made to complete the concrete production process in two steps. The first step was to produce cement suspensions in high-performance mixers by producing water-cement mixtures. The corresponding additives (condenser, air entraining agent, accelerator, etc.) are then added in this first stage of the process in the liquid cement suspension also still in the high-performance mixer. The production of colloidal cement suspensions in high-performance mixers was already preferred at that time in order to achieve the maximum hydration of cements (encapsulation of the cement crystals with water molecules). Only in a second step should the chemically-physically treated colloidal cement suspension be brought together with the corresponding inert additives, such as sand and gravel etc. in forced or free-fall mixers. Sands and gravels are therefore inert additives for the hydraulic setting process because they themselves do not participate in the hydration and only serve as fillers to increase the volume of the total mixture. However, the concrete manufacturing industry has not responded to these findings for decades, so that it remained with the relative "primitive" technology: In a compulsory mixer sand / gravel, then cement, finally water and additives are added.

Im letzten Jahrzehnt, seit etwa 1997, erlebt der Beton einen Innovationsschub. Hightechbeton entwickelt sich dabei immer mehr zu einem Vielstoffsystem Zement-Zuschlag-Wasser-Zusatzmittel-Zusatzstoff-Luft. In the last decade, since about 1997, concrete is experiencing an innovation boom. High-tech concrete is developing more and more into a multi-substance system cement-aggregate-water-additive-additive-air.

Hochleistungsbeton (HPC = High-Performance-Concreed) für Hochhäuser, Offshore-Bauwerke, Brücken- und Schnellstrassen herzustellen, stellt an die Betonindustrie hohe und spezifische Anforderungen. Es geht nicht allein nur darum, Betone mit bestimmten Festigkeitseigenschaften zu produzieren, sondern in verstärktem Masse muss auch die Haltbarkeit bzw. die Dauerhaftigkeit der aus Beton hergestellten Bauwerke gegeben sein. Auch veränderte Umweltbedingungen haben immer stärkeren Einfluss auf die Zerstörung von Betonbauwerken. Producing high-performance concrete (HPC) for high-rise buildings, offshore structures, bridges and expressways places high and specific demands on the concrete industry. It is not just a question of producing concrete with certain strength properties, but also of greater importance must be given to the durability or durability of the structures made of concrete. Changing environmental conditions are also having an increasing impact on the destruction of concrete structures.

Seit Mitte der 90er Jahre haben Japanische Wissenschaftler eine neue Ära in der Betonherstellung mit der Herstellung von „selbst verdichtenden Betonen“ eingeleitet. Die Vision, einen Beton, der ohne äussere Krafteinwirkung fliesst, herzustellen, hat sich mit der Entwicklung von neuen Additiven auf der Basis von Polycarboxylaten, die als Hochleistungsverflüssiger wirken, umsetzen lassen. Mit der Entwicklung der Hochleistungsverflüssiger (Superplasticizer) und der Erforschung ihrer verflüssigenden Wirkung im Zement-Wasser-Zuschlag-Gemisch auf den hydraulischen Abbindeprozess war allerdings nur ein erster Schritte getan, da sich zunehmend herausstellt, dass die alleinige Zugabe von Hochleistungsverflüssigern in bestehende Mischungen unter Beibehaltung der allgemein üblichen Betonherstellungstechnologie nicht die gewünschten und möglichen Erfolge bringt. Es hat sich gezeigt, dass mit dem Einsatz von Hochleistungsverflüssigern die Betonproduzenten aufgerufen sind, neue Wege bei der Herstellung und Verarbeitung von Betonen einzuschlagen, um die gesamten, mit der neuen Generation an Betonzusatzmitteln gegebenen Chancen auch in vollem Umfang nutzen zu können. Since the mid-1990s, Japanese scientists have ushered in a new era in concrete production with the production of "self-compacting concretes". The vision to produce a concrete that flows without external force has been translated into the development of new additives based on polycarboxylates, which act as high-performance liquefiers. However, only a first step was taken with the development of the superplasticizers and their liquefaction effect in the cement-water-aggregate mixture on the hydraulic setting process, as it is increasingly proven that the sole addition of high-performance liquefiers into existing mixtures while retaining the commonly used concrete manufacturing technology does not bring the desired and possible results. It has been shown that with the use of high-performance liquefiers concrete producers are called upon to break new ground in the production and processing of concrete in order to be able to take full advantage of all the opportunities offered by the new generation of concrete admixtures.

Mit dem Einsatz von Hochleistungsverflüssigern erreicht nicht nur die Herstellung des Betons ein Höchstmass an Präzision, sondern auch die Verarbeitung des Betons selbst stellt hohe und neue Anforderungen an die Bauindustrie. Da die Wirksamkeit der Hochleistungsverflüssiger zeitlich begrenzt ist und da schon innerhalb von kurzer Zeit nach Zugabe der Verflüssiger der noch flüssige Beton Veränderungen unterliegt, die sich negativ auf die Verarbeitbarkeit des noch flüssigen Betons und schliesslich auch auf die Qualität des dann ausgehärteten Betons auswirken, werden neben den Ansprüchen an die Herstellungstechnologie auch Ansprüche an die Logistik im Zeitfenster zwischen Herstellung und Verarbeitung gestellt. In diesem Zeitfenster, in dem die Befüllung der Transportfahrzeuge, dann der Transport selbst, die Entleerung der Fahrzeuge und das Einbringen des Betons zu betrachten sind, gibt es eine Vielzahl von Einflussfaktoren, die aufgrund der Sensibilität des Gesamtgemisches nicht ausser Acht gelassen werden können. Dabei sind nicht nur die inneren im Flüssigbeton selbst vorherrschenden chemisch-physikalischen Bedingungen von Bedeutung, sondern auch äusserliche Umweltfaktoren, wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur haben einen nicht unerheblichen Einfluss auf die insgesamt ablaufenden Reaktionen des hydraulischen Abbindevorgangs. With the use of high-performance liquefiers not only the production of the concrete reaches a maximum of precision, but also the processing of the concrete itself places high and new demands on the construction industry. Since the effectiveness of the high-performance liquefiers is limited in time and since within a short time after addition of the condenser, the still liquid concrete undergoes changes that negatively affect the processability of the still liquid concrete and finally on the quality of the then cured concrete, in addition the demands on the manufacturing technology also made demands on the logistics in the time window between production and processing. In this time frame, in which the filling of the transport vehicles, then the transport itself, the emptying of the vehicles and the There are a number of influencing factors that can not be disregarded due to the sensitivity of the overall mixture. Not only are the internal chemical-physical conditions prevalent in liquid concrete, but also external environmental factors such as humidity and temperature have a considerable influence on the overall reactions of the hydraulic setting process.

AUFGABE TASK

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem Beton von einer Güte hergestellt werden kann, wie sie heute von der Bauindustrie gefordert wird. The object of the present invention is to develop a method by which concrete of a quality can be produced, as required today by the construction industry.

LÖSUNG DER AUFGABE SOLUTION OF THE TASK

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass

– in einer ersten Stufe das Wasser für eine Hydratisierung von Mineralien aufbereitet wird,
– in einer zweiten Stufe eine Wasser-Bindemittel-Suspension erzeugt und
– in einer dritten Stufe der zumindest eine Zuschlagsstoff hinzugegeben wird.

To solve this problem leads that

- in a first stage, the water is treated for the hydration of minerals,
- In a second stage, a water-binder suspension produced and
- in a third stage, the at least one aggregate is added.

Mit der Auftrennung des Betonherstellungsprozesses in diese drei Verfahrensschritte werden erstmalig die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass mit der Aktivierung des Wassers der Zement und die Additive in einem Gemisch optimal miteinander reagieren können. Dabei geht die neue Technologie davon aus, dass dem Wasser selbst bei der hydraulischen Reaktion mit Zement, eine grosse Rolle, wenn nicht sogar die entscheidende Rolle beizumessen ist. Diese Betrachtung ist neu und so in der wissenschaftlichen Diskussion zur hydraulischen Reaktion mit Zementen bislang noch nicht in den Vordergrund gestellt worden. Die Notwendigkeit dieser Betrachtung ist nicht zuletzt auch mit der Forderung des neuen Betonherstellungsprozesses zum vorgeschalteten kolloidalen Aufschluss von Zementen zur Herstellung von Zementsuspensionen als Ausgangsstoff für die Betonmischung im zweiten Verfahrensschritt verbunden. Die Aufbereitung von Wasser geschieht in geeigneten Einrichtungen, in denen das Wasser vor allem polarisiert werden kann. With the separation of the concrete production process into these three process steps, the conditions are created for the first time that with the activation of the water, the cement and the additives in a mixture can optimally react with one another. The new technology assumes that water plays an important role, if not the decisive role, even in the hydraulic reaction with cement. This consideration is new and has thus far not been put in the foreground in the scientific discussion on the hydraulic reaction with cements. The necessity of this consideration is connected not least with the demand of the new concrete production process for the upstream colloidal digestion of cements for the production of cement suspensions as starting material for the concrete mixture in the second process step. The treatment of water takes place in suitable facilities, in which the water can be polarized above all.

Im zweiten Verfahrensschritt wird vor allem das Bindemittel, insbesondere der Zement kolloidal aufgeschlossen. Bevorzugt findet hierbei auch eine Vergrösserung der Oberfläche der Zementkristalle statt. Aus der Vergrösserung der Oberfläche der Zementkristalle resultiert letztendlich auch eine wesentliche Erhöhung des Energiegehalts der Feststoffkomponenten, was zu einem sehr grossen Bestreben dieser Teilchen führt, sich zu vereinigen, um so einen energieärmeren Zustand einzunehmen. Wird hier insbesondere Wasser hinzugegeben, sollte diese kolloidale Lösung eigentlich instabil werden und zum Ausflocken neigen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist dies jedoch nicht der Fall, was mit Gegenkräften zu tun hat, welche die Vereinigung der kleinen, energiereichen Teilchen zu grösseren, energieärmeren Teilen verhindert. Die Gegenkräfte können durch Umhüllung der festen Teilchen und/oder durch elektrische Aufladung der Oberflächen wirken. In the second process step, especially the binder, in particular the cement is digested colloidally. An enlargement of the surface of the cement crystals preferably also takes place here. The increase in the surface area of the cement crystals ultimately results in a substantial increase in the energy content of the solid components, which leads to a very great tendency of these particles to unite, so as to assume a lower-energy state. If water is added here in particular, this colloidal solution should actually become unstable and tend to flocculate. In the context of the present invention, however, this is not the case, which has to do with counterforces, which prevents the union of small, high-energy particles to larger, lower-energy parts. The counterforces can act by enveloping the solid particles and / or by electrically charging the surfaces.

Bei hydraulischen Bindemitteln wird in der Regel von Hydratation gesprochen, wenn diese mit Wasser in Verbindung treten, d.h., von einer Umhüllung mit Wassermolekülen (hydrophile Kolloide) und weniger von elektrischen Aufladungen. Bei einem kolloidal aufgeschlossenen Bindemittel ist die Energie bzw. die Reaktivität der Oberfläche auf dem Feststoff so gross, dass auch die Absorption von Wassermolekülen entsprechend den elektrischen Ladungsverhältnissen an den Oberflächen erfolgt. Hydraulic binders are typically referred to as hydration when they come into contact with water, i.e., a coating of water molecules (hydrophilic colloids) rather than electrical charges. In the case of a colloidally digested binder, the energy or the reactivity of the surface on the solid is so great that the absorption of water molecules also takes place in accordance with the electrical charge ratios on the surfaces.

Je grösser die durch den kolloidalen Aufschluss geschaffenen Oberflächen des Bindemittels sind, desto stärker treten die elektrischen Ladungsverhältnisse in den Vordergrund. Die Stabilität der Suspension hängt also wesentlich davon ab, wie sich die Art und Grösse der Ladungsverteilungen zwischen den Reaktanten einstellt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, das Wasser so vorzubehandeln, dass die Ladungsverhältnisse im Wasser zumindest für eine bestimmende Zeit beeinflusst werden können. Einerseits ist durch den kolloidalen Aufschluss des Bindemittels eine hohe Reaktivität der Kristalle und andererseits durch die Polarisierung des Wassers geordnete Strukturen zur Verteilung bzw. Anlagerung von Wassermolekülen auf die hochreaktiven Oberflächen erreicht. Es ist verständlich, dass diese enormen Kräfte nur über eine bestimmte Zeit wirken, d.h., dass die Stabilität der so hergestellten Suspensionen auch für diese nur kurze Zeit aufrecht erhalten werden kann. Die Zeit reicht aber in jedem Fall aus, um die so hergestellten Bindemittelsuspensionen mit anderen Stoffen, wie Sand, Kies, Styropor, Perlit, Bims, Liapor, Stroh, Gummi, Glas, Kork usw. zu mischen: Die Stabilität der Suspension ist in dieser Zeit allerdings so gross, dass das Wasser von aufsaugenden Zuschlagsstoffen, wie z.B. Liapor aus der Suspension nicht bzw. nur in einem ganz geringen Masse abgegeben wird und sich somit ein Wasser-/Bindemittelgemisch zunächst als beständiges Gel um das Liapor anlagern kann. Dieser enorme Vorteil, dass nur die für den hydraulischen Abbindungsprozess notwendige Menge Wasser zum Einsatz gebracht wird und damit kein „überschüssiges“ Wasser aus dem Fertigprodukt wieder ausgetrieben werden muss, ist wesentlich für die Qualität des hochflüssigen Betons und letztendlich auch für die Qualität des ausgehärteten Betons verantwortlich. The larger the surfaces of the binder created by the colloidal digestion, the more the electrical charge conditions come to the fore. The stability of the suspension thus depends essentially on how the type and size of the charge distributions between the reactants are adjusted. In the context of the present invention, it has been possible to pretreat the water so that the charge conditions in the water can be influenced at least for a decisive time. On the one hand, the colloidal digestion of the binder achieves high reactivity of the crystals and, on the other hand, structures ordered by the polarization of the water for distributing or attaching water molecules to the highly reactive surfaces. It will be understood that these enormous forces act only for a certain time, that is, that the stability of the suspensions thus prepared can be maintained only for a short time. However, the time is sufficient in any case to mix the binder suspensions prepared in this way with other materials such as sand, gravel, polystyrene, perlite, pumice, Liapor, straw, rubber, glass, cork, etc. The stability of the suspension is in this Time, however, so great that the water of absorbing additives, such as Liapor is not released from the suspension or only in a very small mass and thus a water / binder mixture can initially accumulate as a stable gel around the Liapor. This enormous advantage of using only the amount of water required for the hydraulic setting process and thus eliminating any "excess" water from the finished product, is essential for the quality of the highly fluid concrete and, ultimately, for the quality of the hardened concrete responsible.

Eine weitere positive Eigenschaft der mit „depolimerisiertem“ Wasser hergestellten hochstabilen Bindemittelsuspensionen ist die daraus resultierende ausserordentlich gute Verarbeitbarkeit und Pumpfähigkeit dieser Produkte. Another positive characteristic of the highly stable binder suspensions prepared with "depolarized" water is the resulting excellent processability and pumpability of these products.

Entscheidend für die Beständigkeit des kolloidalen Systems ist jedoch die Abstimmung des stabilisierten Wassers mit den Additiven, um neben der Stabilität des Systems noch andere Eigenschaften gezielt zu erhalten. Decisive for the stability of the colloidal system, however, is the coordination of the stabilized water with the additives in order to obtain other properties in addition to the stability of the system.

Nicht nur allein die Grösse der Oberfläche des Feststoffes, sondern auch die Beschaffenheit des Lösungsmittels, also des Wassers und dessen Wechselwirkungen mit den für jeden Anwendungsfall speziell ausgewählten Additiven, sind massgebliche Einflussgrössen für das chemisch-physikalische Verhalten des kolloidalen Systems insgesamt. Da ein nicht unerheblicher Teil der Energie für gewisse Zeit im System verbleibt und somit auch ein Mass für die Stabilität der Suspension darstellt, bilden Wasser und Bindemittel dann ein in sich stabiles System, wenn die in beiden Komponenten innewohnenden Kräfte aufeinander abgestimmt sind. Mit dieser Abstimmung wird erreicht, dass der Verbund zwischen Wasser und Bindemittel möglichst lange aufrecht erhalten wird und von aussen wirkende Kräfte somit weitest gehend abgeschwächt werden. Not only the size of the surface of the solid, but also the nature of the solvent, so the water and its interactions with the specially selected for each application additives are decisive factors for the overall chemical-physical behavior of the colloidal system. Since a not inconsiderable part of the energy remains in the system for some time and thus also represents a measure of the stability of the suspension, water and binder then form a stable system when the forces inherent in both components are coordinated. With this vote it is achieved that the bond between water and binder is maintained as long as possible and thus externally acting forces are weakened as far as possible.

Erst nach Ablauf einer gewissen Zeit findet im Innern des Gels ein Energieaustausch statt und die Kräfte polarisieren sich, so dass erst dann der Prozess einer natürlichen Agglomerisierung der Teilchen stattfinden kann. Dabei ist es natürlich für die Eigenschaften der letztlich entstehenden Produkte wichtig, dass zumindest im Vorfeld alle Reaktanten miteinander in Verbindung treten konnten und nicht etwa ein Überschuss an Bindemittel oder ein Überschuss an Wasser vorhanden ist. In beiden Fällen hat dies verheerende Auswirkungen auf die Qualität der Endprodukte. Mit der neuen Verfahrenstechnik kann man diese Dinge im Prinzip weitestgehend ausschliessen. Only after a certain time, an energy exchange takes place inside the gel and the forces polarize, so that only then the process of natural agglomeration of the particles can take place. Of course, it is important for the properties of the final products that all reactants could communicate with each other at least beforehand and that there is not an excess of binder or an excess of water. In both cases, this has devastating effects on the quality of the end products. With the new process technology you can exclude these things in principle as far as possible.

Die zweite Stufe wird im wesentlichen in einem Kolloidalmischer durchgeführt. In diesem werden letztlich Teilchengrössen von festen Bestandteilen von etwa 0,01 μm bis etwa 0,1 μm während des Mischvorgangs produziert bzw. in Dispersion gehalten, ohne dass eine zu frühzeitige Agglomerisieriung dieser Teilchen eintritt. Zur Erreichung dieser Zielsetzung müssen die Kolloidalmischer mit Umfangsgeschwindigkeiten zwischen 3 m/s und 20 m/s arbeiten. The second stage is carried out essentially in a colloidal mixer. In this case, finally, particle sizes of solid constituents of about 0.01 μm to about 0.1 μm are produced or dispersed during the mixing process, without too early agglomeration of these particles occurring. To achieve this objective, the colloidal mixers must operate at peripheral speeds of between 3 m / s and 20 m / s.

Der dritte Verfahrensschritt erfolgt bevorzugt in stationären Mischern oder Fahrmischern. The third process step preferably takes place in stationary mixers or truck mixers.

FIGURENBESCHREIBUNG DESCRIPTION OF THE FIGURES

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine blockschaltbildliche Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Herstellen von Beton. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing; this shows in its single figure a block diagram representation of the inventive method for producing concrete.

Dieses erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen von Beton besteht im wesentlichen aus drei Verfahrensschritten. Der erste Verfahrensschritt 1 ist eine Aufbereitung des Wassers, aus dem dann im zweiten Verfahrensschritt eine Bindemittel-Wasser-Suspension hergestellt werden soll. Als Bindemittel wird vor allem Zement verwendet. This inventive method for producing concrete consists essentially of three process steps. The first process step 1 is a treatment of the water, from which then in the second process step, a binder-water suspension to be produced. As a binder, especially cement is used.

Die Wasseraufbereitung selbst geschieht in einer geeigneten Anlage, in welcher das Wasser für eine Hydratisierung von Mineralien vorbereitet wird. Es ist insbesondere daran gedacht, das Wasser in dieser Anlage zu polarisieren. The water treatment itself takes place in a suitable facility in which the water is prepared for the hydration of minerals. It is especially thought to polarize the water in this plant.

Die zweite Verfahrensstufe besteht aus zwei Unterstufen. In einer Unterstufe 2 wird das Bindemittel vorbereitet, wobei es in einem Kolloidalmischer so behandelt wird, dass seine Oberfläche vergrössert wird. Dies geschieht insbesondere durch mechanische Behandlung, so dass die Teilchengrösse von festen Bestandteilen des Bindemittels bei etwa 0,01 μm bis etwa 0,1 μm liegt. The second process stage consists of two sub-stages. In a lower level 2 the binder is prepared, being treated in a colloidal mixer so as to increase its surface area. This is done in particular by mechanical treatment, so that the particle size of solid components of the binder is about 0.01 microns to about 0.1 microns.

In einer zweiten Unterstufe 3 wird das aufbereitete Wasser und das aufbereitete Bindemittel zusammengebracht und zu einer stabilen Suspension vermischt. Bevorzugt wird das Wasser über eine Düse 4 in diese Unterstufe 3 eingebracht, wobei das Bindemittel als Feststoffnebel direkt in den Wasserstrahl eingedüst wird. Dabei wird allerdings nur die für den hydraulischen Abbindungsprozess notwendige Menge an Wasser zum Einsatz gebracht, so dass kein „überschüssiges“ Wasser in dieser Suspension vorhanden ist, die Suspension ist daher gelartig. Wasser und Bindemittel bilden ein in sich stabiles System, da die in beiden Komponenten innewohnenden Kräfte aufeinander abgestimmt sind. In a second lower level 3 The treated water and the treated binder are brought together and mixed to form a stable suspension. Preference is given to the water via a nozzle 4 in this lower level 3 introduced, wherein the binder is injected as a solid mist directly into the water jet. However, only the amount of water necessary for the hydraulic setting process is used, so that no "excess" water is present in this suspension, the suspension is therefore gel-like. Water and binder form a inherently stable system, as the inherent in both components forces are coordinated.

Erst in einem dritten Verfahrensschritt 5 werden dann die notwendigen Zuschlagsstoffe dieser Suspension bevorzugt in einem stationären Mischer oder einem Fahrmischer zugegeben, wodurch es dann zum Abbinden des Betons kommt. Da kein überschüssiges Wasser vorhanden ist, bilden sich in dem Beton weder Verdunstungskanäle noch Blasen od. dgl.. Only in a third process step 5 Then the necessary additives of this suspension are preferably added in a stationary mixer or a truck mixer, which then leads to setting of the concrete. Since no excess water is present, neither evaporation channels nor bubbles or the like form in the concrete.

Claims

Process for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, characterized in that - in a first stage the water is treated for hydration of minerals, - in a second stage produces a water - binder - suspension and - in a third Stage of at least one additive is added.

A method according to claim 1, characterized in that the water is in particular chemically, mechanically vortexed and / or activated by ultrasound. ???? Is that correct?

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the water is polarized.

A method according to claim 3, characterized in that are split by the treatment molecular chains of the water and kept as short as possible, so that the surface tension is reduced.

Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the reactive surface of the binder is increased (colloidal digestion).

A method according to claim 5, characterized in that the particle size of the binder is maintained at about 0.01 microns to about 0.1 microns.

Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the binder is injected directly into a water jet.

A method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the second process step, a suspension is prepared which is saturated so that it no longer gives off water.

Plant for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, characterized in that a device for water treatment, a device for mixing the treated water with the binder and this means for mixing with at least one additive is connected downstream.

Installation according to claim 9, characterized in that the water is polarized in the device for water treatment.

Installation according to claim 9 or 10, characterized in that the means for mixing the treated water with the binder is a high speed colloidal mixer.

Plant according to claim 11, characterized in that the treated water passes through a nozzle in the colloidal mixer.

Installation according to claim 11 or 12, characterized in that the colloidal mixer operates at peripheral speeds of between 3 and 20 m per second.

Installation according to at least one of claims 9 to 13, characterized in that the mixer in the third process stage is a conventional stationary mixer or truck mixer.