DE3522677A1

DE3522677A1 - Process for producing concrete

Info

Publication number: DE3522677A1
Application number: DE19853522677
Authority: DE
Inventors: Klaus Schwensow
Original assignee: HEINRICH ELSKES KG
Current assignee: HEINRICH ELSKES KG
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1987-01-08

Abstract

The invention relates to a process for producing concrete from cement, aggregate, water and an additive. The additive used is a fluidized-bed ash which is obtained in the combustion of coal, in particular ballast coal, in a circulating fluidized bed. The fluidized bed ash and water are intensively premixed before cement and aggregate are added.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Beton aus Zement, Zuschlag, Wasser und Asche als Zusatz.The invention relates to a method for producing Concrete made of cement, aggregate, water and ash as an additive.

Aus der DIN 1045 ist es bekannt, als Betonzusatz Asche zu verwenden, die als Flugstäube bzw. Elektrofilterasche beim Verbrennen von Kohle anfällt. Mit diesem Zusatz erzielte man bei Beton gute Ergebnisse.It is known from DIN 1045 to add ash as a concrete additive use as dust or electrostatic precipitator at Burning coal occurs. With this addition you achieved good results with concrete.

Beim Verbrennen von Kohle, insbesondere Ballastkohle in einer zirkulierenden Wirbelschicht in Wirbelschichtverbrennungsanlagen, insbesondere bei Kraftwerken und zur Prozeßwärmeversorgung fällt eine Asche an, die bei einer wesentlich geringeren Temperatur entsteht und in ihrer Korn als auch in ihrer kristallinen Form völlig andere Eigenschaften besitzt als die obengenannte Elektrofilterasche. Der Anteil an glasigen Bestandteilen ist gering, das Korn ist porös und hat eine entsprechend große Oberfläche. Ferner enthält die Asche Calziumsulfat bzw. Anhydrit, d.h. wasserfreien Gips, der beim Einsatz als Betonzusatzstoff zu einem starken und frühen Ansteifen des Frischbetons führt. Damit sind diese Wirbelschichtaschen als Zusatz für Beton nicht brauchbar.When burning coal, especially ballast coal in a circulating fluidized bed in fluidized bed combustion plants, especially in power plants and Process heat supply produces an ash, which at a much lower temperature arises and in their grain as well as completely different in their crystalline form Possesses properties than the above Electrostatic precipitator. The proportion of glassy components is small, the grain is porous and has a corresponding large surface. The ash also contains calcium sulfate or anhydrite, i.e. anhydrous plaster that when used as Concrete additive for strong and early stiffening of the Fresh concrete leads. So that these fluidized bed ashes are Additive not usable for concrete.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Beton zu schaffen, das den Einsatz von Wirbelschichtaschen als Zusatzstoff ermöglicht.The object of the invention is to provide a method for producing To create concrete that requires the use of fluidized bed ash as an additive.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Zusatz Wirbelschichtaschen verwendet werden, die bei der Verbrennung von Kohle, insbesondere Ballastkohle, in einer zirkulierenden Wirbelschicht anfällt, und daß die Wirbelschichtasche und Wasser intensiv vorgemischt werden, ehe Zement und Zuschlag hinzugegeben werden.This object is achieved in that as an additive Fluidized bed ashes are used in the combustion of coal, especially ballast coal, in a circulating Fluidized bed and that the fluidized bed ash and Water should be pre-mixed intensively before cement and aggregate be added.

Wird in dieser Weise in einem hochtourigen Mischer die Wirbelschichtasche mit Wasser vorgemischt, so werden die entstehenden Gipskristalle zerschlagen und gleichzeitig nimmt das Wirbelschichtaschenkorn sehr schnell Wasser bis zur fast vollständigen Sättigung auf. Gibt man dieses Gemisch dem Beton zu, so entfallen die nachteiligen Eigenschaften des Ansteifens, und es kommt bei dem Einsatz als Zusatzstoff zu denselben günstigen Eigenschaften, wie sie bereits bei Elektrofilteraschen bekannt sind.This is done in a high-speed mixer Fluid bed ash premixed with water, so the resulting gypsum crystals smashed and at the same time the fluidized bed ash absorbs water very quickly to almost complete saturation. If you give this Mix the concrete, so the disadvantageous Properties of stiffening, and it comes with that Use as an additive with the same favorable properties as they are already known for electrostatic precipitators.

Eine derart vorbehandelte Mischung kann in Mengen bis zu ca. 30% je nach Art und Güte des Zementes zugegeben werden. Es wird ein hochwertiger Beton geschaffen, wobei für eine unproblematische Entsorgung der in Zukunft aus Wirbelschichtfeuerungen in großem Maße anfallenden Wirbelschichtaschen gesorgt ist.A mixture pretreated in this way can be used in amounts of up to 30% added depending on the type and quality of the cement will. A high quality concrete is created, whereby for unproblematic disposal in the future Fluidized bed firing to a large extent Fluid bed ash is taken care of.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Vormischen von Wirbelschichtasche und Wasser in einem hochtourigen Mischer erfolgt, da hierdurch eine homogene Mischung entsteht, die kein Wasser mehr an sich zieht und das Abbinden nur noch aufgrund des Zementes erfolgt. Auch wird hierzu vorgeschlagen, daß beim Mischen Scher- und Reibungskräfte entstandene Kristalle des in der Wirbelschichtasche enthaltenen Calziumsulfats zerstören.It is particularly advantageous if the premixing of Fluid bed ash and water in a high-speed mixer takes place because this creates a homogeneous mixture that no longer draws water and only sets due to the cement. This too will suggested that when mixing shear and friction forces Crystals formed in the fluidized bed ash destroy the calcium sulfate contained.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum intensiven hochtourigen Mischen das Gemisch im Kreislauf umgepumpt wird und während des Kreislaufs die Kristalle zerschlagen als auch intensiv alle Bestandteile vermischt werden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die im Kreislauf befindliche Pumpe eine Zerförderpumpe ist.It is particularly advantageous if the intensive high-speed mixing the mixture is circulated and breaks the crystals during the cycle as well as all ingredients are mixed intensively. It is particularly advantageous here if the in the circuit located pump is a feed pump.

Auch wird hierzu vorgeschlagen, daß das Förderrad, Pumpenrad oder Messer des Mischers mit einer Drehzahl von mindestens 1000 Umdrehungen/min. umläuft. Hierbei können ca. 2 Gewichtsanteile Wirbelschichtasche mit ca. 1 Gewichtsanteil Wasser vorgemischt werden.It is also proposed that the feed wheel, Impeller or knife of the mixer at a speed of at least 1000 revolutions / min. circulates. Here you can approx. 2 parts by weight of fluidized bed ash approx. 1 part by weight of water can be premixed.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als auch der Stand der Technik werden im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the method according to the invention as well as the state of the art are discussed in more detail below described.

Die Zusammensetzung eines üblichen Betons kann wie folgt aussehen:The composition of a conventional concrete can be as follows appearance:

Sand 0- 2 mm = 670 kg/cbm
Kies 2- 8 mm = 374 kg/cbm
Kies 8- 16 mm = 374 kg/cbm
Kies 16- 32 mm = 445 kg/cbm
Elektr. Filterasche (Füller HIB 30) = 80 kg/cbm
Zement PZ 35 = 290 kg/cbm
Wasser = 190 l
Konsistenz = K 3
erreichtes Ausbreitmaß "sofort" = 50 cm
erreichtes Ausbreitmaß "nach 30 Min." = 48 cmSand 0-2 mm = 670 kg / cbm
Gravel 2- 8 mm = 374 kg / cbm
Gravel 8-16 mm = 374 kg / cbm
Gravel 16- 32 mm = 445 kg / cbm
Electr. Filter ash (filler HIB 30) = 80 kg / cbm
Cement PZ 35 = 290 kg / cbm
Water = 190 l
Consistency = K 3
reached slump "immediately" = 50 cm
slump reached "after 30 min." = 48 cm

Wird der Füller durch Wirbelschichtasche ersetzt und der Beton im herkömlicher Weise hergestellt, so werden nachstehende Konsistenzmaße erreicht:
erreichtes Ausbreitmaß "sofort" = = 38 cm
erreichtes Ausbreitmaß "nach 30 Min." = 32 cm * (kaum noch meßbar)If the filler is replaced by fluidized bed ash and the concrete is produced in the traditional way, the following consistency measures are achieved:
reached slump "immediately" = = 38 cm
slump reached "after 30 min." = 32 cm * (barely measurable)

Wird die Konsistenz dieses Betons durch zusätzliche Wasserzugabe auf die Konsistenz der Ausgangsmischung gebracht, so erhöht sich die notwendige Wassermenge bei dieser Mischung um 20 l/cbm Beton. Die damit verbundene Festigkeitsreduzierung liegt bei 30%.The consistency of this concrete is enhanced by additional Add water to the consistency of the starting mixture brought, the necessary amount of water increases this mix around 20 l / cbm concrete. The Associated Strength reduction is 30%.

Anders stellen sich die Verhältnisse bei einer Vormischung in einem hochtourigen Mischer von 80 kg Wirbelschichtasche mit 40 l Wasser dar. Der Wassermehrbedarf (gegenüber der Ausgangsmischung bei gleicher Ausgangskonsistenz, a = 50 cm ) beträgt nur noch ca. 10 l, und es kommt kaum zu Festigkeitsverlusten des Festbetons. Auch das starke Ansteifen, wie es bei der zweiten Mischung gegeben ist, entfällt.The situation is different with a premix in a high-speed mixer of 80 kg fluidized bed ash with 40 l of water. The additional water requirement (compared to the original mixture with the same initial consistency, a = 50 cm) is only about 10 l, and there is hardly any Loss of strength of the hardened concrete. The strong stiffening, as is the case with the second mixture, is also eliminated.

Im Mischer kann das Gemisch im Kreislauf umgepumpt werden und das Förderrad, Pumpenrad oder Messer des Mischers sollte mit einer Drehzahl von mindestens 1000 Umdrehungen/min. umlaufen.The mixture can be circulated in the mixer and the feed wheel, impeller or knife of the mixer should be at a speed of at least 1000 Revolutions / min. circulate.

Claims

1. A method for producing concrete from cement, aggregate, water and ash as an additive, characterized in that fluidized bed ash is used as an additive, which is obtained in the combustion of coal, in particular ballast coal, in a circulating fluidized bed, and that the fluidized bed ash and water are mixed thoroughly before the cement and aggregate are added.

2. The method according to claim 1, thereby characterized in that the premixing of Fluid bed ash and water in one high-speed Mixer is done.

3. The method according to claim 2, characterized characterized in that when mixing by shear and frictional forces created the crystals of the in the Fluidized bed ash contained calcium sulfate destroyed will.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized characterized in that the mixture is in circulation is pumped around.

5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the Feed wheel, impeller or knife of the mixer with one Speed of at least 1000 revolutions / min. circulates.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that about two parts by weight of fluidized bed ash approx. one part by weight Water to be premixed.