WO2013004853A2 - Process for producing concrete - Google Patents

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WO2013004853A2
WO2013004853A2 PCT/EP2012/063441 EP2012063441W WO2013004853A2 WO 2013004853 A2 WO2013004853 A2 WO 2013004853A2 EP 2012063441 W EP2012063441 W EP 2012063441W WO 2013004853 A2 WO2013004853 A2 WO 2013004853A2
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binder
suspension
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concrete
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Andreas NEBE
Martin SPINDLER
Michael Stehle
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Neoton Betonsysteme Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/002Water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation

Definitions

  • the invention relates to a method for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, and a plant for this purpose.
  • 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.
  • concrete was basically considered a ternary system, namely cement-water aggregates.
  • cement-water aggregates 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.
  • 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.
  • 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. SOLUTION OF THE TASK
  • the water in a first stage, is prepared for a wetting of the binder, in a second stage, a water - binder suspension produced and in a third stage the at least one additive is added.
  • 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 happens in suitable facilities.
  • distilled water is used for the treatment of water a variety of ways are conceivable.
  • This distilled water has the advantage that it has a low surface tension, so that it can penetrate deep into the binder and there can coat the individual components of the binder.
  • the aim of the present invention is to wet the individual components of the binder, if possible, 100% with water while at the same time as little as possible to require water.
  • the water is activated chemically, mechanically, physically, electrically and / or magnetically.
  • it should be polarized.
  • the water can be vortexed before and / or when feeding to the second stage. This is also to be included in a treatment of the water in the context of the present invention.
  • the water of the second stage with an increased pressure.
  • a booster pump for example, be provided in the supply line, a booster pump. If the water pressure is normally 6 bar, e.g. the water pressure can be increased to 15 bar via the booster pump. It has been found that, depending on the required type of concrete and the quality of the water, pumping pressures in the range of 1 to 25 bar are optimal. On average, the required pressure is between 6 and 15 bar.
  • the aim is to introduce the water into the second process stage as quickly as possible, which at the same time also leads to a turbulence there.
  • the binder in particular the cement, colloid-digested.
  • 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.
  • this colloidal solution should actually become unstable and tend to flocculate.
  • counter-forces 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.
  • the pretreated binder before the pretreated binder is brought into contact with the water, it should be fluidized before and / or during introduction into the second stage.
  • the binder can be aerated here, so that it floats on an air cushion in the second process stage quasi. As a result, lumps are avoided, which in turn facilitates wetting. Furthermore, there is a continuous flow of solids.
  • the binder is still passed through an (ultrasonic) sieve before it enters the second process stage, whereby it is further refined.
  • 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.
  • a coating of water molecules hydrophilic colloids
  • 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.
  • the stability of the suspension thus depends essentially on how the type and size of the charge distributions between the reactants are adjusted.
  • 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 is understandable that these enormous forces only work over a certain period of time, ie that the stability of the suspensions prepared in this way can only be maintained for a short time.
  • 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 absorbent additives, such as Liapor from the suspension is not or only in a very small mass is released and thus a water / binder mixture can initially attach as a stable gel to eg the Liapor.
  • the suspension does not heat above a certain temperature. It should not heat above 40 ° C, ideal is a temperature of 15 ° C to 25 ° C. This heat is developed by the reaction between water and cement. These Temperature control is controlled according to the invention and in particular the mixing water used is tested for its temperature. If possible, water is used at a temperature optimum between 5 ° C and 25 ° C.
  • the second stage is carried out essentially in a colloidal mixer. In this particle sizes are finally of solid components of about 0.01 ⁇ to about 0.1 ⁇ produced during the mixing process or kept in dispersion, without too early agglomeration of these particles occurs.
  • a corresponding mixer for producing the suspension according to the invention operates at a relatively high speed.
  • Preferred is a speed of 400 to 2,500 revolutions per minute and / or peripheral speeds between 3 m / s and 25 m / s.
  • the suspension After preparation of the suspension, the suspension should be left a little at rest to allow it to react sufficiently. Now, the additives can either be entered directly into the suspension, if the concrete is to be prepared immediately or the suspension is mixed in another mixer with the additive.
  • the third process step preferably takes place in stationary mixers or truck mixers.
  • the water is prepared in a first method step. This is done in a suitable plant 1, in which the water is prepared for a wetting of the binder. It is e.g. thought to polarize the water in this plant.
  • the binder is e.g. Preparing cement, e.g. is treated in a colloidal mixer so that its surface area is increased. This is done in particular by mechanical treatment, so that the particle size of solid components of the binder at about 0.01 ⁇ to about 0.1 ⁇ . It is then fed via, for example, a screw 3 to a mixer 4. In this case, this screw 3 is still assigned an ultrasonic sieve 6.
  • the treated water and the treated binder are brought together and mixed to form a stable suspension.
  • the pressure of the water is increased by a booster pump (8) and the water introduced via a nozzle 7 in this mixer 4, wherein the binder is injected as a solid mist directly into the water jet.
  • the suspension is therefore gel-like Water and binder form a inherently stable system the inherent in both components forces are coordinated.

Abstract

In a process for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, the water for wetting the binder is treated in a first stage, a water/binder suspension is produced in a second stage and the at least one aggregate is added in a third stage.

Description

Verfahren zum Herstellen von Beton  Process for producing concrete
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. 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. 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. 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. Hochleistungsbeton (HPC = High-Performance-Concrete) 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. 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. 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. Producing high-performance concrete (HPC) for high-rise buildings, offshore structures, bridges and highways, 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. Since the mid-1990s, Japanese scientists have begun a new era in concrete production by producing "self-compacting concretes." The vision of producing a concrete that flows without external force has been based on the development of new additives However, with the development of high-performance plasticizers (superplasticizers) and the study of their liquefying effect in the cement-water aggregate mixture on the hydraulic setting process, only a first step was taken, as it increasingly turns out that that the sole addition of high-performance liquefiers to existing blends while maintaining the commonly used concrete-making technology does not produce the desired and possible results. "It has been shown that the use of high-performance liquefiers calls for concrete producers to break new ground to use the concrete production and processing in order to be able to fully exploit 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. Ein Verfahren zum Herstellen von Beton ist beispielsweise aus der DE 10 2005 014 704 bekannt. Dort erfolgt eine kolloidale Mischung der eingegebenen Stoffe in einem Reaktor. Die daraus gebildete Suspension wird in einen nachgeordneten Mischer gegeben und mit Zuschlagstoffen intensiv vermischt. AUFGABE 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 efficiency of the high-performance liquefiers is limited in time and since even within a short time after the addition of the liquefier, the still liquid concrete undergoes changes which are negative On the workability of the still liquid concrete and finally also on the quality of the then hardened concrete impact, in addition to the demands on the manufacturing technology also demands on logistics in the time window between production and processing. In this time window, in which the filling of the transport vehicles, then the transport itself, the emptying of the vehicles and the introduction of the concrete are to be considered, there are a variety of factors that can not be ignored due to the sensitivity of the total 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. A method for producing concrete is known, for example, from DE 10 2005 014 704. There is a colloidal mixture of the substances entered in a reactor. The suspension formed therefrom is placed in a downstream mixer and mixed intensively with additives. 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. LÖSUNG DER AUFGABE  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. SOLUTION OF THE TASK
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass in einer ersten Stufe das Wasser für eine Benetzung des Bindemittels aufbereitet wird, in einer zweiten Stufe eine Wasser - Bindemittel - Suspension erzeugt und in einer dritten Stufe der zumindest eine Zuschlagstoff hinzugegeben wird. 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. Für die Aufbereitung des Wassers sind eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Der einfachste Fall besteht darin, dass destilliertes Wasser verwendet wird. Dieses destillierte Wasser hat den Vorteil, dass es eine geringe Oberflächenspannung besitzt, so dass es tief in das Bindemittel eindringen und dort die einzelnen Bestandteile des Bindemittels umhüllen kann. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die einzelnen Bestandteile des Bindemittels, wenn möglich, zu 100% mit Wasser zu benetzen und dabei aber gleichzeitig so wenig wie möglich Wasser zu benötigen. To achieve this object, that in a first stage, the water is prepared for a wetting of the binder, in a second stage, a water - binder suspension produced and in a third stage the at least one additive is added. 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 happens in suitable facilities. For the treatment of water a variety of ways are conceivable. The simplest case is that distilled water is used. This distilled water has the advantage that it has a low surface tension, so that it can penetrate deep into the binder and there can coat the individual components of the binder. The aim of the present invention is to wet the individual components of the binder, if possible, 100% with water while at the same time as little as possible to require water.
Ferner ist daran gedacht, die Cluster des Wassers aufzubrechen, um beispielsweise die Molekülketten zu verkürzen. Des weiteren ist daran gedacht, auf chemischem oder mechanischem Wege die Bindungskräfte zwischen den Wassermolekülen zu reduzierten. Auch eine Ionisierung oder Deionisierung des Wassers kann als Möglichkeit ins Auge gefasst werden. It is also thought to break up the clusters of water, for example to shorten the molecular chains. Furthermore, it is thought, by chemical or mechanical means, the binding forces between the Reduced water molecules. Ionization or deionization of the water can also be envisaged as a possibility.
Eine andere Möglichkeit, die allerdings mit den genannten kombiniert werden kann, besteht darin, dass das Wasser chemisch, mechanisch, physikalisch, elektrisch und/oder magnetisch aktiviert wird. Bevorzugt soll es polarisiert werden. Another possibility, however, which can be combined with the mentioned, is that the water is activated chemically, mechanically, physically, electrically and / or magnetically. Preferably, it should be polarized.
Zusätzlich oder auch alleine kann das Wasser vor und/oder beim Zuführen zu der zweiten Stufe verwirbelt werden. Auch dies ist unter eine Aufbereitung des Wassers im Sinne der vorliegenden Erfindung zu zählen. In addition or alone, the water can be vortexed before and / or when feeding to the second stage. This is also to be included in a treatment of the water in the context of the present invention.
Des weiteren ist daran gedacht, dass Wasser der zweiten Stufe mit einem erhöhten Druck zuzuführen. Hierzu kann beispielsweise in der Zuleitung eine Druckerhöhungspumpe vorgesehen sein. Beträgt der Wasserdruck normalerweise 6 bar, so kann z.B. über die Druckerhöhungspumpe der Wasserdruck auf 15 bar erhöht werden. Es hat sich herausgestellt, dass abhängig von der geforderten Betonsorte und der Ausgangsqualität des Wassers Einpump-Drücke im Bereich von 1 -25 bar optimal sind. Im Durchschnitt liegt der geforderte Druck zwischen 6 und 15 bar. Ziel ist, so schnell wie möglich das Wasser in die zweite Verfahrensstufe einzubringen, was gleichzeitig auch zu einer Verwirbelung dort führt. Furthermore, it is envisaged to supply the water of the second stage with an increased pressure. For this purpose, for example, be provided in the supply line, a booster pump. If the water pressure is normally 6 bar, e.g. the water pressure can be increased to 15 bar via the booster pump. It has been found that, depending on the required type of concrete and the quality of the water, pumping pressures in the range of 1 to 25 bar are optimal. On average, the required pressure is between 6 and 15 bar. The aim is to introduce the water into the second process stage as quickly as possible, which at the same time also leads to a turbulence there.
In einem Nebenschritt 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 a secondary step, especially the binder, in particular the cement, colloid-digested. 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. However, this is within the scope of the present invention not the case, which has to do with counter-forces, 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.
Bevor jedoch das so vorbehandelte Bindemittel mit dem Wasser zusammengebracht wird, soll es vor und/oder beim Einbringen in die zweite Stufe fluidisiert werden. Insbesondere kann hier das Bindemittel belüftet werden, so dass es quasi auf einem Luftpolster in die zweite Verfahrensstufe einschwimmt. Hierdurch werden Klumpenbildungen vermieden, was wiederum eine Benetzung erleichtert. Ferner kommt es zu einem kontinuierlichen Feststofffluss. However, before the pretreated binder is brought into contact with the water, it should be fluidized before and / or during introduction into the second stage. In particular, the binder can be aerated here, so that it floats on an air cushion in the second process stage quasi. As a result, lumps are avoided, which in turn facilitates wetting. Furthermore, there is a continuous flow of solids.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Bindemittel noch, bevor es in die zweite Verfahrensstufe gelangt, durch ein (Ultraschall-) Sieb geführt, wodurch es nochmals verfeinert wird. In a particular embodiment of the invention, the binder is still passed through an (ultrasonic) sieve before it enters the second process stage, whereby it is further refined.
Auch ist daran gedacht, das Bindemittel in der Suspension nochmals zu verkleinern, so dass die Wasserbenetzung nochmals verbessert wird. Hier ist daran gedacht, das Bindemittel in der Suspension durch zumindest ein Lochblech zu drücken, wodurch die Körnchengrösse des Bindemittels verkleinert werden kann und die reaktive Oberfläche vergrößert wird. It is also thought to reduce the binder in the suspension again, so that the water wetting is further improved. Here it is thought to push the binder in the suspension through at least one perforated plate, whereby the granule size of the binder can be reduced and the reactive surface is increased.
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 z.B. 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 more surfaces of the surface created by colloidal digestion Binders are, the stronger 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 is understandable that these enormous forces only work over a certain period of time, ie that the stability of the suspensions prepared in this way can only be maintained 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 absorbent additives, such as Liapor from the suspension is not or only in a very small mass is released and thus a water / binder mixture can initially attach as a stable gel to eg 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. 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. 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. Another positive characteristic of the highly stable binder suspensions prepared with "depolarized" water is the resulting excellent processability and pumpability of these products. 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. 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.
In der zweiten Verfahrensstufe ist es auch wichtig, dass die Suspension sich nicht über eine bestimmte Temperatur erhitzt. Sie sollte sich nicht über 40° C erhitzen, ideal ist eine Temperatur von 15°C bis 25 °C. Diese Wärme wird durch die Reaktion zwischen Wasser und Zement entwickelt. Diese Temperaturführung wird erfindungsgemäss kontrolliert und insbesondere das verwendete Anmachwasser auf seine Temperatur geprüft. Nach Möglichkeit wird Wasser im Temperaturoptimum zwischen 5 °C und 25 °C verwendet. Die zweite Stufe wird im wesentlichen in einem Kolloidalmischer durchgeführt. In diesem werden letztlich Teilchengrössen von festen Bestandteilen von etwa 0,01 μιτι bis etwa 0,1 μιτι während des Mischvorgangs produziert bzw. in Dispersion gehalten, ohne dass eine zu frühzeitige Agglomerisieriung dieser Teilchen eintritt. In the second stage of the process it is also important that the suspension does not heat above a certain temperature. It should not heat above 40 ° C, ideal is a temperature of 15 ° C to 25 ° C. This heat is developed by the reaction between water and cement. These Temperature control is controlled according to the invention and in particular the mixing water used is tested for its temperature. If possible, water is used at a temperature optimum between 5 ° C and 25 ° C. The second stage is carried out essentially in a colloidal mixer. In this particle sizes are finally of solid components of about 0.01 μιτι to about 0.1 μιτι produced during the mixing process or kept in dispersion, without too early agglomeration of these particles occurs.
Wichtig ist, dass ein entsprechender Mischer zur Herstellung der erfindungsgemässen Suspension mit relativ hoher Drehzahl arbeitet. Bevorzugt wird eine Drehzahl von 400 bis 2.500 Umdrehungen pro Minute und/oder Umfangsgeschwindigkeiten zwischen 3 m/s und 25 m/s. It is important that a corresponding mixer for producing the suspension according to the invention operates at a relatively high speed. Preferred is a speed of 400 to 2,500 revolutions per minute and / or peripheral speeds between 3 m / s and 25 m / s.
Nach der Herstellung der Suspension sollte die Suspension etwas in Ruhe gelassen werden, damit sie ausreichend reagieren kann. Nunmehr kann der Zuschlagsstoffe entweder direkt in die Suspension eingegeben werden, sofern der Beton sofort hergestellt werden soll oder aber die Suspension wird in einem anderen Mischer mit dem Zuschlagstoff vermischt. After preparation of the suspension, the suspension should be left a little at rest to allow it to react sufficiently. Now, the additives can either be entered directly into the suspension, if the concrete is to be prepared immediately or the suspension is mixed in another mixer with the additive.
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.
Bei dem erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen von Beton wird in einem ersten Verfahrensschritt das Wasser vorbereitet. Dies geschieht in einer geeigneten Anlage 1 , in welcher das Wasser für eine Benetzung des Bindemittels vorbereitet wird. Es ist z.B. daran gedacht, das Wasser in dieser Anlage zu polarisieren. In einer Einrichtung 2 wird das Bindemittel z.B. Zement vorbereitet, wobei es z.B. 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 μιτι bis etwa 0,1 μιτι liegt. Es wird dann über beispielsweise eine Schnecke 3 einem Mischer 4 zugeführt. Dabei ist dieser Schnecke 3 noch ein Ultraschallsieb 6 zugeordnet. In the method according to the invention for producing concrete, the water is prepared in a first method step. This is done in a suitable plant 1, in which the water is prepared for a wetting of the binder. It is e.g. thought to polarize the water in this plant. In a device 2, the binder is e.g. Preparing cement, e.g. is treated in a colloidal mixer so that its surface area is increased. This is done in particular by mechanical treatment, so that the particle size of solid components of the binder at about 0.01 μιτι to about 0.1 μιτι. It is then fed via, for example, a screw 3 to a mixer 4. In this case, this screw 3 is still assigned an ultrasonic sieve 6.
In dem Mischer 4 wird das aufbereitete Wasser und das aufbereitete Bindemittel zusammengebracht und zu einer stabilen Suspension vermischt. Bevorzugt wird der Druck des Wassers durch eine Druckerhöhungspumpe (8) erhöht und das Wasser über eine Düse 7 in diesen Mischer 4 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 the mixer 4, the treated water and the treated binder are brought together and mixed to form a stable suspension. Preferably, the pressure of the water is increased by a booster pump (8) and the water introduced via a nozzle 7 in this mixer 4, 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 the inherent in both components forces are coordinated.
Erst in einem dritten Verfahrensschritt werden dann die notwendigen Zuschlagsstoffe dieser Suspension bevorzugt in einem stationären Mischer 5 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.. Bei Versuchen mit dem erfindungsgemässen Verfahren wurden folgende Ergebisse erzielt: Only in a third process step, the necessary additives of this suspension are then preferably added in a stationary mixer 5 or a truck mixer, which then leads to the setting of the concrete. Since no excess water is present, neither evaporation channels nor bubbles or the like are formed in the concrete. In experiments with the process according to the invention, the following results were obtained:
Formulierung der Gegenüberstellung: Formulation of the comparison:
Festigkeitsklasse: C25/30 Zement-Aufnahme -10%, Wasser -20%  Strength class: C25 / 30 Cement uptake -10%, water -20%
Konventioneller NEOTON " l Mix-Ablauf Mix-AblaufConventional NEOTON " l Mix Process Mix Flow
Zement Schwenk 32, 5R CEM II 340 kg 306 kgCement swivel 32, 5R CEM II 340 kg 306 kg
Wasser (Grösse total) 180 Liter 144 LiterWater (total size) 180 liters 144 liters
Kiesbeton 0/4 830 kg 830 kgGravel concrete 0/4 830 kg 830 kg
Kiesbeton 4/8 280 kg 280 kgGravel 4/8 280 kg 280 kg
Kiesbeton 8/16 760 kg 760 kgGravel concrete 8/16 760 kg 760 kg
Betonverflüssiger FM6 0,8% 2,72 Liter 2,50 LiterConcrete liquefier FM6 0.8% 2.72 liters 2.50 liters
Betonverflüssiger BV3 0,4% 1 ,36 Liter 1 ,23 LiterConcrete liquefier BV3 0.4% 1, 36 liters 1, 23 liters
Konsistenz: F3 F3Consistency: F3 F3
Volle Druckfestigkeit nach 28 Tagen 35 N/mm' 36,4 N/mm2 Full compressive strength after 28 days 35 N / mm '36.4 N / mm 2
W/Z Wert 0,53 0,47W / Z value 0.53 0.47
Darstellungs-Klasse XC4, XF1 , XC4, XF1 , Presentation class XC4, XF1, XC4, XF1,
XA1 /WA XA1 /WA XA1 / WA XA1 / WA
Mix-Zeit: (unverfälschtes Mixen/total) 30s/5 Min. 30s/2 Min Formulierung der Gegenüberstellung: Mix time: (unadulterated mixing / total) 30s / 5 min. 30s / 2 min Formulation of the comparison:
Festigkeitsklasse: C25/30 Zement-Aufnahme -10%, Wasser -30%  Strength class: C25 / 30 cement uptake -10%, water -30%
Konventioneller NEOTON I M Mix-Ablauf Mix-AblaufConventional NEOTON IM Mix Flow Mix Flow
Zement Schwenk 32, 5R CEM II 340 kg 306 kgCement swivel 32, 5R CEM II 340 kg 306 kg
Wasser (Grösse total) 180 Liter 126 LiterWater (total size) 180 liters 126 liters
Kiesbeton 0/4 830 kg 830 kgGravel concrete 0/4 830 kg 830 kg
Kiesbeton 4/8 280 kg 280 kgGravel 4/8 280 kg 280 kg
Kiesbeton 8/16 760 kg 760 kgGravel concrete 8/16 760 kg 760 kg
Betonverflüssiger FM6 0,8% 2,72 Liter 2,50 LiterConcrete liquefier FM6 0.8% 2.72 liters 2.50 liters
Betonverflüssiger BV3 0,4% 1 ,36 Liter 1 ,23 LiterConcrete liquefier BV3 0.4% 1, 36 liters 1, 23 liters
Konsistenz: F3 F3Consistency: F3 F3
Volle Druckfestigkeit nach 28 Tagen 35 N/mm' 40,9 N/mm2 Full compressive strength after 28 days 35 N / mm '40.9 N / mm 2
W/Z Wert 0,53 0,42W / Z value 0.53 0.42
Darstellungs-Klasse XC4, XF1 , XC4, XF1 , Presentation class XC4, XF1, XC4, XF1,
XA1 /WA XA1 /WA XA1 / WA XA1 / WA
Mix-Zeit: (unverfälschtes Mixen/total) 30s/5 Min. 30s/2 Min Mix time: (unadulterated mixing / total) 30s / 5 min. 30s / 2 min

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum Herstellen von Beton aus Wasser, Bindemittel und zumindest einem Zuschlagstoff, wobei in einer ersten Stufe das Wasser für eine Benetzung des Bindemittels aufbereitet wird, in einer zweiten Stufe eine Wasser - Bindemittel - Suspension erzeugt und in einer dritten Stufe der zumindest eine Zuschlagstoff hinzugegeben wird. Process for producing concrete from water, binder and at least one aggregate, wherein in a first stage the water is prepared for wetting the binder, in a second stage produces a water - binder - suspension and added in a third stage, the at least one additive becomes.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass destilliertes das Wasser verwendet wird. A method according to claim 1, characterized in that distilled the water is used.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Cluster des Wassers aufgebrochen werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that clusters of the water are broken up.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Cluster des Wassers verkürzt wird. A method according to claim 3, characterized in that the length of the clusters of the water is shortened.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bindungskraft zwischen Wassermolekülen reduziert wird. Method according to at least one of claims 1 - 4, characterized in that a binding force between water molecules is reduced.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser ionisiert oder deionisiert wird. Method according to at least one of claims 1-5, characterized in that the water is ionized or deionized.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser chemisch, mechanisch, physikalisch, elektrisch und/oder magnetisch aktiviert wird. Method according to at least one of claims 1-6, characterized in that the water is activated chemically, mechanically, physically, electrically and / or magnetically.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser polarisiert wird. A method according to claim 7, characterized in that the water is polarized.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser vor und/oder beim Zuführen zu der zweiten Stufe verwirbelt wird. Method according to at least one of claims 1-8, characterized in that the water is vortexed before and / or when feeding to the second stage.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des Wassers in der Zuleitung zur zweiten Stufe erhöht wird. Method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that a pressure of the water in the supply line to the second stage is increased.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des Wassers in der Zuleitung zur zweiten Stufe auf 1 - 25 bar, bevorzugt 9 - 15 bar erhöht wird. 1 1. A method according to claim 10, characterized in that a pressure of the water in the supply line to the second stage to 1 - 25 bar, preferably 9 - 15 bar is increased.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die reaktive Oberfläche des Bindemittels vergrößert wird (kolloidaler Aufschluss). 12. The method according to at least one of claims 1 to 1 1, characterized in that the reactive surface of the binder is increased (colloidal digestion).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchengröße des Bindemittels bei etwa 0,01 μιτι bis etwa 0,1 μιτι gehalten wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that the particle size of the binder at about 0.01 μιτι to about 0.1 μιτι is maintained.
14. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel vor und/oder beim Einbringen in die zweite Stufe fluidisiert wird. 14. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the binder is fluidized before and / or during introduction into the second stage.
15. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel beim Einbringen in die zweite Stufe belüftet wird. 15. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the binder is aerated during introduction into the second stage.
16. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel vor und/oder beim Einbringen in die zweite Stufe einem Ultraschall unterworfen wird. 16. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the binder is subjected to an ultrasound before and / or during introduction into the second stage.
17. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel direkt in einen Wasserstrahl eingedüst wird. 17. The method according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the binder is injected directly into a water jet.
18. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verfahrenschritt eine Suspension hergestellt wird, die so gesättigt ist, dass sie kein oder nur wenig Wasser abgibt. 18. The 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 gives little or no water.
19. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension bei hoher Geschwindigkeit, bevorzugt bei einer Drehzahl von 400-2.500 Umdrehungen/min (3-19. The method according to at least one of claims 1-18, characterized in that the suspension at high speed, preferably at a speed of 400-2,500 revolutions / min (3-
25m/s), gemischt wird. 25m / s), mixed.
20. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in der Suspension weiter aufgespaltet wird. 20. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the binder is further split in the suspension.
21 Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in der Suspension durch zumindest ein Lochblech gedrückt wird. 21. The method according to claim 20, characterized in that the binder is pressed in the suspension by at least one perforated plate.
22. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Suspension kontrolliert wird 22. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the suspension is controlled
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Suspension unterhalb von 40 °C, bevorzugt zwischen 15 und 30 °C, gehalten wird. 23. The method according to claim 22, characterized in that the temperature of the suspension below 40 ° C, preferably between 15 and 30 ° C, is maintained.
24. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension zwischen 15 s und 5 min bewegt wird. 24. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the suspension is moved between 15 s and 5 min.
25. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension nach ihrer Herstellung ruhen gelassen wird. 25. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the suspension is allowed to rest after its preparation.
26. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff direkt in die Suspension eingegeben wird. 26. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the additive is entered directly into the suspension.
27. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Einrichtung (1 ) zur Wasseraufbereitung eine Einrichtung (4) zum Mischen des aufbereiteten Wassers mit dem Bindemittel nachgeschaltet ist 27. Plant for carrying out the method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a device (1) for water treatment, a device (4) for mixing the treated water is connected downstream of the binder
28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Zuleitung des Wassers zur Einrichtung (4) zum Mischen des aufbereiteten Wassers mit dem Bindemittel eine Druckerhöhungspumpe (8) eingeschaltet ist. 28. Plant according to claim 27, characterized in that in a supply line of the water to the device (4) for mixing the treated water with the binder, a booster pump (8) is turned on.
29. Anlage nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (4) zum Mischen des aufbereiteten Wassers mit dem Bindemittel ein kolloidaler Mischer mit hoher Drehzahl ist. 29. Plant according to claim 27 or 28, characterized in that the means (4) for mixing the treated water with the binder is a colloidal mixer at high speed.
30. Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das aufbereitete Wasser durch eine Düse (7) in den kolloidaler Mischer (4) gelangt. 30. Plant according to claim 29, characterized in that the treated water passes through a nozzle (7) in the colloidal mixer (4).
31 . Anlage nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der kolloidale Mischer mit Umfangsgeschwindigkeiten zwischen 3 bis 25 m pro Sekunde arbeitet. 31. Installation according to claim 29 or 30, characterized in that the colloidal mixer operates at peripheral speeds between 3 to 25 m per second.
32. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 27 - 31 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung (4) zum Mischen des aufbereiteten Wassers mit dem Bindemittel zumindest ein Lochblech angeordnet ist. 32. Plant according to at least one of claims 27 - 31, characterized in that in the device (4) for mixing the treated water with the binder at least one perforated plate is arranged.
33. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 27 - 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung (4) zum Mischen des aufbereiteten Wassers mit dem Bindemittel zumindest ein Ultraschallsieb (6) für das Bindemittel vorgeschaltet ist. 33. Plant according to at least one of claims 27 - 32, characterized in that the means (4) for mixing the treated water with the binder at least one ultrasonic sieve (6) is connected upstream of the binder.
34. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 27 - 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischer (5) in der dritten Verfahrenstufe ein üblicher separater stationärer Mischer oder Fahrmischer ist. 34. Plant according to at least one of claims 27 - 33, characterized in that a mixer (5) in the third process stage is a conventional separate stationary mixer or truck mixer.
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