VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON PORENBETON ODER SPEZIALBETONMISCHUNGEN
Beschreibung
Es ist im Wohnungs- und Industriebau bekannt, dass die Unterbetonblöcke für das Verlegen von Böden aus wärmedämmenden Platten, mittels Beton mit leichten Zuschlägen oder mittels Porenbeton hergestellt werden. Um die Oberfläche dieser wärmedämmenden Platten für das Verlegen von Böden vorzubereiten wird auf diesen eine Schicht aus normalem Ausgleichbeton verlegt.
Um dem Porenbeton die vorbestimmten Eigenschaften zu verleihen, muss das Produkt, während der Zeitspanne welche sich von der Zubereitung bis zum Verlegen erstreckt, homogen bleiben. Um diese Zeitspanne, in der Absicht den Abbau der Homogenität und der Produkteigenschaften möglichst zu verhindern, zu verkürzen, werden Anlagen verwendet welche an der Baustelle Installiert sind oder mittels Lastwagen in Containern oder als Pritschenaufbau an die Baustelle gebracht werden. Diese Vorgangsweise bringt aber eine Spesenerhöhung,
Logistikprobleme, Positionierungsprobleme, Probleme betreffend die Zubringung der Materialien und betreffend die Führung der Restmengen, mit sich.
Die Praxis hat gezeigt, dass die spezifischen Komponenten für die Herstellung des Porenbetons und insbesondere der für das Verlegen vorbereitete Porenbeton selbst, während der Lagerung, während der Anlieferung und auch während der Entladung und Verlegung, was die Homogenität betrifft, auffallenden Veränderungen unterliegen was zu einer Heterogenität im Endprodukt führt. Außer der Variationen betreffend die Homogenität des an der Baustelle hergestellten Ausgangsproduktes (Iniektionsmörtel, Betonmischung), welche auf die mangelnde Dosierungspräzision der Komponenten zurückzuführen ist, wird häufig auch eine unzureichende Durchmischung durchgeführt was eine mangelnde Hydratisierung
des Bindemittels und eine Reduzierung der Wirkung der Zusätze zur Folge hat und somit dazu führt dass das Endprodukt, betreffend die technischen Eigenschaften, nicht den von den Prüfzertifikaten und den Lieferanten garantierten Daten entspricht und somit auch nicht den berechneten technischen Anforderungen genügt.
Es ist weiters ein Versuch bekannt, Transportbetonmischer für die Anlieferung der obgenannten Produkte, nach der Art von üblichen Fertigbetonmischungen, unter Nutzung des Vorhandensein eines Netzes von Betonmischzentralen einzusetzen. In diesem Fall wurde in den Betonmischzentralen die Menge des Bindemittels und der eventuellen Zuschläge im Verhältnis zur Ladekapazität des Transportbetonmischers geladen um anschließend diesen an der Baustelle für die Herstellung des Porenbetons, unter Einsatz eines an diesem vorgesehenen Schaumerzeugers, zu nutzen. Die im Transportbetonmischer geladene Menge des Materials und die für die Vorbereitung und Verlegung des Porenbetons erforderliche Zeit brachten mit sich, dass der Abbau der Produkteigenschaften bereits während der Fertigungsfase einsetzte und als mangelhafte Homogenität am Endprodukt feststellbar war, weswegen" dieses Verfahren nun vollständig aufgegeben worden ist.
Ähnliche Schwierigkeiten wie jene oben beschriebenen sind beim Versuch aufgetreten die vorgemischten Trockenbetonmengen mit Transportbetonmischern anzuliefern um dann an der Baustelle installierte Metonmischeinrichtungen zu nutzen; in diesem Fall hatte man festgestellt, dass die Zeiten der Anlieferung und der anschließenden Verlegung, den Verlust der Wirkung der spezifischen Zusätze und somit eine unerwünschte Veränderung der Eigenschaften des Endproduktes mit sich bringen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe ein Verfahren und die entsprechende Vorrichtung für die Herstellung von Porenbeton der oben beschriebenen Art zu schaffen, wobei im Endprodukt die Homogenität und die technischen, von den Projektanten festgesetzten, Eigenschaften erreicht werden indem bei jeder
Lieferung sämtliche Komponenten an die Verlegungsstelle gebracht werden und das Produkt unmittelbar vor seiner Verlegung ohne Einsatz von, an der Baustelle installierten, spezifischen Vorrichtungen, unter Verminderung der Gesamtherstellungskosten, zubereitet wird.
Zur Lösung diese Aufgabe schlägt die Erfindung ein Herstellungsverfahren für Porenbeton vor welches folgende Verfahrensschritte umfasst:
- Beladung eines Transportbetonmischers, welcher im wesentlichen mit sämtlichen bekannten Vorrichtungen für die Herstellung von Porenbeton ausgestattet ist, mit allen Komponenten,
- Zubereitung aufeinanderfolgender begrenzter Mengen von Porenbeton vor Ort und unmittelbar vor seiner Verlegung bis zur eventuellen Erschöpfung der Menge des Ausgangsproduktes,
- präzises Dosieren der Komponenten und insbesondere der spezifischen Zusätze sowie Ihre Beimischung bei jedem Herstellungszyklus des
Porenbetons,
- elektronische Ermittlung der Menge sämtlicher Komponenten und insbesondere der während der verschiedenen Arbeitsfasen zugefügten Zusätze. - Ermittlung der Menge des Ausgangsproduktes (Injektionsmörtel oder
Betonmischung) des Schaums und der in den Mischer eingebrachten Zusätze für die Zubereitung der einzelnen Teilmengen von Porenbeton,
- Ermittlung der für die Verlegung entnommenen Mengen von Porenbeton,
- die Ermittlung der jeweiligen Zeiten für die Zubereitung und die Lieferung, - die Speicherung sämtlicher Ermittlungen und deren Verarbeitung zwecks
Überprüfung und Kontrolle der Arbeitsfasen und Dokumentation der Lieferung.
Die Vorrichtung welche geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zu nutzen besteht aus einem Transportbetonmischer welcher unmittelbar unter dem Entladungstrichter mit einem Messbehälter für die Bindemittelmischung ausgestattet ist und welcher oberhalb mit einem, mit Elektroventil
ausgestattetem, Zuführkanal und unterhalb mit einem Dosier- Schneckenförderer versehen ist welcher eventuell ebenfalls mit Elektroventil ausgestattet ist. Dieser Messbehälter kann zusätzlich mit Füllstandsensoren ausgestattet sein um die genauen Mengen des Ausgangsproduktes zu erheben welche nacheinander für die Zubereitung einer, aufgrund der
Verlegungsmengen und Verlegungsbedingungen, definierten Menge von Porenbeton, herzustellen sind.
Nach dem Messbehälter ist ein Mischer bekannter Art vorgesehen in welchen ein, mit Zusatzdosierer, mit Dosierwasserpumpe und mit Luftkompressor ausgestatteter, Schaumgenerator einführt. Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung kann, an Stelle des vorgenannten Messbehälters, der Mischer selbst mit Wiegezellen oder anderen Vorrichtungen zur exakten Erhebung der Menge des dem Mischer, zwecks Zubereitung des Porenbetons, zugeführten Ausgangsproduktes, ausgestattet sein.
Die Zuführung des Schaums im Mischer erfolgt über eine Messvorrichtung welche für die Erhebung der Schaummenge ausgestattet ist. Eventuell können spezifische Zusätze direkt in den Mischer eingebracht werden. Vorzugsweise hat der Mischer ein Fassungsvermögen von ca. 1 m3 und dient um die
Komponenten welche in exakt dosierten Mengen aus dem Messbehälter oder direkt aus der Trommel des Transportbetonmischers, aus dem Schaumgenerator und aus den eventuellen Behältern der Zusätze einfließen, zu vermischen.
Der für die Verlegung zubereitete Porenbeton wird durch eine mit Messvorrichtung ausgestatteten Pumpe aus dem Mischer abgepumpt, die Messvorrichtung erhebt die, der Verlegungsstelle zugeführte, Porenbetonmenge. Um die Zeiten der Verlegung zu verkürzen, bzw. um eine durchgehende
Versorgung mit verlegebereitem Produkt zu ermöglichen, schlägt die Erfindung die Möglichkeit vor, einen Mischer mit zwei Abteilen zu verwenden, dessen
Mischorgane gekoppelt sein können und von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden oder voneinander unabhängig sind und eventuell getrennt angetrieben werden. Mit einem derartigen Mischer ist es möglich eine folgende Produktdosis in einem der Abteile des Mischers, z.B. während der Zeit der Ausgabe des Produktes welches in einer ersten Phase im ersten Abteil des selben Mischers zubereitet worden war, vorzubereiten, dabei wird eine intensive Durchmischung der Anteile und eine durchgehende Versorgung mit dem Produkt möglich. Zur Erreichung der selben Vorteile schließt die Erfindung nicht den Einsatz getrennter Mischer aus welche eventuell getrennt montiert sind aber untereinander so verbunden sind, dass sie abwechselnd aus den selben Vorrichtungen mit Ausgangsprodukt, Zusätzen und Wasser gespeist werden können und ihrerseits das Endprodukt über eine gemeinsame Linie liefern. Alle Daten betreffend die Ladung der einzelnen Komponenten, ihre Dosierung, ihre Abgabe und die Zeiten der Verarbeitung werden von einem Rechner, zwecks Überprüfung und Dokumentation der Zusammensetzung und der Eigenschaften des zubereiteten und gelieferten Produktes und zwecks Speicherung dieser Daten, verarbeitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, an Stelle der bekannten
Transportbetonmischer, Transportmischer einzusetzen welche mit einer oder mit mehreren, gemäß horizontaler Drehachse arbeitenden, Mischwellen ausgestattet sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Vorrichtung von einfacherer und leichterer Bauweise sein kann (geringeres Leergewicht) und dass diese auch als Pritscheneinheit ausführbar ist, welche eventuell auch für die gleichzeitige Zubereitung und Lieferung von Ausgangsprodukten unterschiedlicher Eigenschaften geeignet ist. Diese Lösung ermöglicht es weiters größere Ladekapazitäten zu erreichen und den Transport mittels Lastwagen, welche nicht eigens dafür ausgerüstet sind, durchzuführen.
Diese Lösung ist für den Aufbau eines Mischers geeignet welcher mit Sonden für die Erhebung von Gewicht/Volumen ausgestattet ist, wobei die Achse der
Mischorgane mit der horizontalen Welle der Mischflügel des Transportmischers für das Ausgangsprodukt (Injektionsmörtel, Betonmischung) fluchtet und das Ausgangsprodukt durch eine Pumpe dem Mischer zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung ermöglichen die bequeme Führung der Restmengen und insbesondere des Ausgangsproduktes welches immer und jederzeit auf traditionelle Weise für die Zubereitung anderer Betonarten, und zwar ohne Zusatz von Schaum und spezifischen Zusätzen, eventuell nur durch Beimischen von Abbindeverzögerern, erfolgt.
Die hohe Homogenität und Qualität des, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels der von der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung zubereiteten, Produktes wird durch den hohen Präzisionsgrad der Dosierungen, durch die intensive Durchmischung und Hydratisierung, durch die Beimischung der Zusätze im geeigneten Moment während der einzelnen Herstellungsfasen und insbesondere durch die Herstellung begrenzter Mengen von Porenbeton welche, in Bezug auf die" erforderliche Verlegungsmenge und zeitlich versetzt, in Bezug auf die Dauer der Verlegung, zubereitet werden, sichergestellt.
Erfindungsgemäß ist die selbe Vorrichtung, eventuell ohne Schaumgenerator, für die Zubereitung und Lieferung von Spezialbetonmischungen geeignet; auch in diesem Fall wird die Besonderheit genutzt, dass die Zubereitung des Endproduktes (Spezialbetonmischung) unmittelbar vor dem Verlegen, unter
Zugabe der Zusätze im Moment an welchem dies keine Beeinträchtigung der Qualität des gelieferten und verlegten Produktes mit sich bringt, erfolgt. Mittels eines Transportbetonmischers oder eines Transportmischers mit bekannter Ladekapazität ist die Verlegung von Porenbeton oder von Spezialbetonmischungen möglich welche ein ca. fünffaches Volumen der
Ladekapazität des Transportbetonmischers oder des Transportmischers mit, gemäß einer horizontalen Drehachse, bewegten Mischflügeln ausmacht.
Die spezifische Vorrichtung für die Zubereitung von Porenbeton kann erfindungsgemäß an einem bekannten Transportbetonmischer ohne Durchführung wesentlicher struktureller Änderungen fest angebracht sein oder, wenn erforderlich, am Transportbetonmischer als Montageeinheit oder kompakte Baugruppe zwecks einfacher Montage und Demontage angebaut werden.
Die Erfindung wird anschließend anhand zweier vorzuziehender, in den beigelegten Zeichnungen schematisch dargestellter, Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur erfindungsgemäßen Zubereitung von Porenbeton näher erklärt.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht einen Transportbetonmischer bekannter Art welcher mit den Vorrichtungen für die erfindungsgemäße
Zubereitung von Porenbeton oder von Spezialbetonmischung ausgestattet ist.
Die Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Funktionsschema des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Porenbeton.
Die Fig. 3 zeigt in schematischer Seitenansicht den Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Transportmischer mit sich, gemäß einer horizontalen Achse, drehenden Mischschaufeln und zwei getrennten Abteilen für die Zubereitung von Porenbeton oder von Spezialbetonmischung.
Ein Transportbetonmischer bekannter Art mit, durch Motor 1a angetriebener, mit Ladetrichter 1b versehener, Trommel 1 für das Bindemittel C, die Zusätze und eventuellen leichten Zuschläge I, ist mit einem Entladetrichter 1c für das Ausgangsprodukt M und einem Tank und der dazugehöriger Dosierungs- und Beschickungsanlage für das Wasser mit oder ohne Zumischung von, aus spezifischen Behältern zugeführten Zusätzen, ausgestattet. Die Trommel 1 verfügt über einen beweglichen Verschluss so dass während der Zubereitung
des Porenbetons, bei kontinuierlicher Drehung der Trommel in Entleerungsrichtung, die Durchmischung beibehalten wird und die Ausgabe des Ausgangsprodukt erfolgt, bzw. unmittelbar unterbrochen werden kann.
Erfindungsgemäß ist unter dem Entladetrichter 1c ein Messbehälter 2 vorgesehen in welchem das Ausgangsprodukt M mittels Messsonden 2a oder anderer bekannter Einrichtungen zur Erhebung des Volumens und/oder des Gewichtes des Ausgangsproduktes M, gemessen wird. Am Ausgang des Messbehälters 2 ist eine Dosierschnecke 3 vorgesehen um die präzise Erhebung der Menge der Portion m des Ausgangsproduktes durchführen zu können welches vom Messbehälter über die Leitung 3a in den darunter angeordneten Mischer 4 gelangt, welcher bekannter Art sein kann oder zwei Mischabteile aufweisen kann oder auch durch zwei getrennte Mischer ersetzt werden kann welche unter sich, betreffend die Speisung mit Ausgangsprodukt und die Ausgabe des Endproduktes, verbunden sind.
Erfindungsgemäß kann für die Dosierung der Mengen des Airsgangsproduktes M, an Stelle des Messbehälters, der Mischer 4 selbst mit Wiegezellen oder anderen Einrichtungen zur Erhebung des Gewichtes und/oder des Volumens ausgestattet sein.
Mittels einer Zuführleitung 5a wird der vom Schaumgenerator 5 produzierte Schaum S in den Mischer eingeführt. Der Schaumgenerator 5 umfasst einen Luftkompressor L und Behälter mit entsprechenden Einrichtungen für die Einführung und Dosierung des Wassers A und mindestens einem
Schaumzusatz Y. Vorteilhafterweise ist ein Behälter 6 für die dosierbare Einführung von Wasser und/oder von Zusätzen X direkt in den Mischer 4 vorgesehen.
Der zubereitete Porenbeton P welcher verlegebereit in erforderlicher Menge im Mischer für eine Verlegefase bereitsteht und in kurzer Zeit, und somit ohne
Abbau der Eigenschaften, führbar ist, wird von einer Pumpe 7 bekannter Art, z.B. einer Schraubenpumpe, der Verlegestelle zugeführt.
Natürlich kann das Zuführungssystem für das Wasser derart sein, dass das Wasser A welches, während der unterschiedlichen Arbeitsfasen, in unterschiedliche Vorrichtungen eingebracht wird, immer aus dem selben Behälter entnommen wird; dies ist auch betreffend eines Zusatzes oder mehrerer Zusätze X, Y möglich. Die Zuführung von Wasser und/oder von spezifischen Zusätzen, während bestimmter eng begrenzter Arbeitsfasen, ermöglicht die Nutzung der gezielten und spezifischen Wirkung der einzelnen
Zusätze X, Y und die exakte Dosierung des Wassers A.
Die Dosierung der verschiedenen in die Trommel 1 des Transportbetonmischers eingeführten Komponenten (Bindemittel C, Zuschläge I, spezielle Füllstoffe) erfolgt in genügend genauer Weise in der
Betonmischzentrale, die entsprechenden Daten werden eventuell von Hand oder mittels Lesegerät in einen Rechner R eingegeben in welchen auch sämtliche Daten betreffend die Mengen an Wasser A, an Zusätzen X, Y, an - Schaum S, betreffend die „Portion" m des Ausgangsproduktes M, betreffend die Zeiten der Bearbeitung, bzw. der Durchmischung und der ausgegebenen
Mengen des Endproduktes P, eingegeben werden. Der Rechner R ermöglicht, mittels spezifischem Programm, die durchgehende Überwachung des Herstellungsprozesses und die Dokumentation und Speicherung aller technisch, statistisch und wirtschaftlich relevanten Daten bezogen auf das Produkt und den entsprechenden Herstellungsprozess.
Gemäß einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens kann die Trommel 1 des Transportbetonmischers durch einen Transportmischer 10 mit einer oder mit mehreren, gemäß einer horizontalen Achse, rotierenden Mischwellen 10a ersetzt werden. Der Transportmischer kann im Innern durch Trennwand 10d mit bodennahem Durchlass mit, von außen betätigbarem, Schieber 10e, in Abteile U, V unterteilt sein. Jedes der Abteile U, V ist mit einem Fülltrichter 10e,
10f versehen und das hintere Abteil U ist mit Auslass 10b für den Durchlass des Ausgangproduktes M in den Mischer 4, in welchen auch der Schaumgenerator 5 einleitet 5a und auch der Behälter 6 für die Zusätze X einleitet, versehen. Ein Transportmischer dieser Art kann einfacher und leichter Bauart sein, zudem ermöglicht er eine größere Ladekapazität und den Aufbau auf verschiedene Lastkraftwagen welche nicht spezifisch ausgerüstet sein müssen; er ist also auch geeignet als Pritscheneinheit ausgeführt zu werden um auf Lastkraftwagen welche auch für andere Zwecke verwendbar sind, transportiert zu werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung ermöglichen die Herstellung eines Volumens von
Porenbeton oder von Spezialbetonarten welches ca. fünffach größer ist als jenes der Ladekapazität eines Transportbetonmischers oder eines Transportmischers mit sich, nach einer horizontalen Achse, drehenden Mischschaufeln.
Erfindungsgemäß kann die spezifische Vorrichtung zur Herstellung von Porenbeton gemäß dem von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren, welche wesentlich aus einem Messbehälter 2, aus einem Mischer 4 (welcher eventuell selbst mit Erhebungseinrichtungen für das Volumen und/oder das Gewicht ausgestattet ist), aus einem Schaumgenerator 5 und aus einer
Dosiereinrichtung oder aus mehreren Dosiereinrichtungen für Zusätze bestehen und zusammen mit einem Rechner R eine kompakte Einheit bilden um auf einfache Weise auf einen bekannten Transportbetonmischer montiert zu werden um diesen in eine effiziente Anlage für die Herstellung von Porenbeton, bzw. von Spezielbetonmischungen, hoher Qualität, direkt an der
Baustelle, zu verwandeln; wobei das Verlegen des Endproduktes ohne Abbau der Produkteigenschaften und ohne Beeinflussung der Logistik an der Baustelle erfolgen kann.