PL198674B1 - System wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami oraz sposób wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami - Google Patents

Abstract

2. Sposób wyt laczania betonu wzmocnione- go w lóknami, znamienny tym, ze doprowadza sie sk ladniki kompozycji betonu wzmocnionego w lóknami do wyt laczarki, która posiada co naj- mniej par e sprz ezonych samooczyszczaj acych sie slimaków do mieszania i/lub zagniatania sk ladników betonu wzmocnionego w lóknami, tworzy si e zasadniczo jednorodn a past e i wy- t lacza si e past e przez dysz e. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest system wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami oraz sposób wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, zwłaszcza budowlanych wyrobów z betonu wzmocnionego włóknami.

Płyty betonowe wzmocnione włóknami są szeroko stosowane jako materiały ścienne, stropy, dachy podłogi itd. budynków oraz w zastępstwie drewnianych opasek otworów, ram itd.

Istnieje wiele sposobów formowania i kształtowania takich wyrobów betonowych wzmocnionych włóknami, takich jak proces Hatschek'a wytwarzania płyt poszycia, proces Mazza wytwarzania rur, proces Magnani wytwarzania płyt poszycia, formowanie wtryskowe, układanie ręczne, odlewanie, prasowanie z zastosowaniem filtru, walcowanie itd.

Wytłaczanie wyrobów z betonu wzmocnionego włóknami przeprowadza się na skalę ograniczoną, ale istnieje wiele trudności, które zmniejszają jego przydatność przemysłową. W procesie wytłaczania surowce, które tworzą produkt, miesza się ze sobą i zagniata, by uformować masę, którą można przetłoczyć przez dyszę, by nadać jej końcowy kształt. Materiał taki można poddawać w dyszy działaniu wysokiego ciśnienia. W celu formowania jednorodnego produktu o dobrym wykończeniu powierzchni i dobrych właściwościach ważne jest, aby masa doprowadzana do dyszy miała równomiernie rozprowadzone wszystkie swoje składniki i miała dobre właściwości płynięcia.

Aktualnie istnieje kilka konwencjonalnych sposobów wytłaczania betonowej masy, jednakże wszystkie one oparte są na periodycznych procesach mieszania i zagniatania. Przykładowo włókna celulozowe można przygotować przez zmielenie, by wytworzyć masę luźnych włókien (patrz patent USA nr 5.047.086). Następnie masę tę łączy się z materiałem cementowym, wapnem, krzemionką, modyfikatorami gęstości, pomocniczymi środkami technologicznymi itd. i miesza się dokładnie na sucho w odpowiedniej mieszarce. Następnie wprowadza się potrzebną ilość wody i materiał zagniata się w odpowiedniej zagniatarce aż do otrzymania pasty o żądanej konsystencji i jednorodności. Materiał taki doprowadza się następnie do wytłaczarki, która ma jeden lub dwa przenośniki ślimakowe, by doprowadzać materiał do dyszy i wytwarzać siłę potrzebną do przetłaczania materiału przez dyszę. Następnie powtarza się proces przygotowania i wytłaczania drugiego wsadu materiału betonowego.

Podobnie w innym przykładzie (patent USA nr 5.891.374) włókna, czy to celulozowe, czy z syntetycznych polimerów, mieszane są razem z wodą i wytwarzana jest zawiesina. Następnie dodawane są składniki preparatu mające postać ciała stałego, przeprowadza się zagniatanie za pomocą zagniatarek i materiał doprowadza się do wytłaczarki po uzyskaniu żądanej konsystencji i jednorodności.

Mieszanie i zagniatanie przeprowadza się czasami wieloetapowo, przy czym do homogenizowania mieszaniny wykorzystuje się kombinację mieszarek dwułopatkowych i przenośników ślimakowych. Następnie zapewnia się ciągłe doprowadzanie mieszaniny do wytłaczarki, aby proces periodyczny w etapie mieszania na sucho przemienić w proces ciągły w etapie wytłaczania. Taki proces typu periodycznego ma oczywiście słabą wydajność. Stosuje się kilka mieszarek i zagniatarek wraz z urządzeniami do zapewniania stałego doprowadzania do wytłaczarki.

Prawdziwy całkowicie ciągły proces wytłaczania betonu z włóknami nie jest obecnie znany. Z wielu powodów nie stosuje się obecnie szybkich wytłaczarek, albo podejrzewa się, że nie nadają się one do wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, ponieważ są obarczone wadami związanymi ze sterowanym doprowadzaniem rozwłóknionej celulozy, wysokimi temperaturami wytwarzanymi przy prędkościach i momentach obrotowych wytwarzanych przez te maszyny, z silnym lokalnym ścinaniem, silnie ścierną naturą materiałów cementowych, krzemionkowych i innych materiałów pospolicie stosowanych w budownictwie oraz z wysokimi nakładami na takie wytłaczarki.

Dla wyjaśnienia, gdyby włókna, stosowane w materiałach budowlanych typu cement-włókna, były głównie z azbestu, problemy z zagniataniem i wytwarzaniem zawiesiny nie byłyby tak ostre. Azbest ma lepsze właściwości tworzenia zawiesiny i lepiej wchłania wodę niż powiedzmy włókna celulozowe, ale kiedy stosuje się go do wzmacniania kompozycji betonowych, wówczas wymaga on jeszcze mniej intensywnego stosowania pomocniczych środków technologicznych. Ponadto, jak wiadomo ze stanu techniki, stosowanie włókien azbestowych jest niezgodne z prawem w wielu krajach i jest niepożądane nawet w tych krajach, w których prawo tego nie zabrania.

Dotychczasowe wysiłki w celu znalezienia włókien wzmacniających do nadających się do wytłaczania past skupiały się na włóknach nieazbestowych, a zwłaszcza na wybieraniu lub obrabianiu takich włókien nieazbestowych tak, że ich właściwości tworzenia zawiesiny i wchłaniania wody czynią je przydatnymi do stosowania w formowaniu wytłoczeniowym przy minimalnym stosowaniu pomocniczych

PL 198 674 B1 środków technologicznych. Brano pod uwagę włókna syntetyczne i są one pospolicie stosowane, jednakże są one drogie, a niektóre nie nadają się do utwardzania w wysokiej temperaturze, np. w autoklawie. Obecnie włókna celulozowe pozostają włóknami wybieranymi do wzmacniania kompozycji betonowych na materiały budowlane, gdzie mają one doskonałe właściwości, jeśli chodzi o wytrzymałość mechaniczną, wiązkość i trwałość przy niskim koszcie. Jednakże z włókien celulozowych trudno jest robić zawiesiny i wytłaczać je, a często potrzebne jest stosowanie silnych pomocniczych środków technologicznych.

Kiedy kompozyty z betonu wzmocnionego włóknami wytwarzane są z włóknami celulozowymi w charakterze środka wzmacniającego, włókna takie są wprowadzane w osnowę zasadniczo oddzielnie. To znaczy włókna muszą być rozproszone względem siebie, a każde włókno ma możliwie duży kontakt z osnową, aby włókna działały z maksymalną skutecznością. Włókna, które są zbrylone lub tworzą razem matę, powodują lokalne zmiany właściwości wyrobu i są szkodliwe dla ogólnego działania. Przemysłowo włókna celulozowe dostępne są głównie w postaci zwoju, który jest podobny z wyglądu do grubego papieru. Do rozpraszania włókien zwykle stosuje się młyn młotkowy. Jak to jest znane, proces zwany „rozwłóknianiem” wykorzystuje szybkie działanie udarowe młyna młotkowego do oddzielania poszczególnych włókien ze zwoju. W tym samym celu można również stosować rozdrabniarkę w rodzaju ścieraka. Uzyskiwanym produktem jest luźna masa o bardzo małej gęstości nasypowej i o konsystencji przypominającej watę. Ponieważ trudno jest manipulować tym lekkim i puszystym materiałem i zbija się on przy składowaniu, często wytwarza się go bezpośrednio przed użyciem. Jednakże łatwość manipulowania może polepszyć się, kiedy włókna są bardzo krótkie, a produkt ma bardziej właściwości proszku i możliwe jest workowanie takiego materiału i transportowanie w tym stanie. Stosowanie rozwłóknionej miazgi oraz stosowanie młynów młotkowych wiąże się ze zwalczaniem hałasu, zapylenia, niebezpieczeństwa wybuchu i z innymi kosztownymi problemami. Ponadto postać rozwłóknionej celulozy nie umożliwia łatwego pompowania lub przenoszenia, a dokładne ciągłe doprowadzanie jest bardzo trudne. Czyniono wysiłki w celu przezwyciężenia tego problemu przez granulowanie celulozy (np. firma Cellulose Filler Factory wytwarza produkt pod nazwą „Topcel”), ale granulki takie zawierają tylko 75% celulozy i mają dużą zawartość niepożądanych zanieczyszczeń. Ponadto włókna są bardzo krótkie i słabe oraz nie zapewniają dobrego wzmocnienia.

Jeśli chodzi o wysokie temperatury wytwarzane przy konwencjonalnym procesie wytłaczania, powstaje problem z pomocniczymi środkami technologicznymi używanymi do uplastyczniania betonu wzmocnionego włóknami. Preparaty cementowe zwykle zawierają pewną ilość pomocniczych środków technologicznych, by polepszać zdolność płynięcia i umożliwiać zagniatanie i mieszanie pasty w celu rozprowadzenia różnych składników. Takie pomocnicze środki technologiczne mogą również pomagać, jeśli chodzi o właściwości zachowania kształtu i polepszenie wykończenia powierzchni. Często takie pomocnicze środki technologiczne znacznie zwiększają koszt wytłoczonego wyrobu.

Pomocnicze środki technologiczne najczęściej stosowane przy wytłaczaniu betonu wzmocnionego włóknami (np. patent USA nr 5.047.086) są eterami celulozowymi o dużej lepkości, takimi jak metyloceluloza (MC), hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) i hydroksyetylometyloceluloza (HEMC). W przypadku wszystkich tych substancji występuje zjawisko żelowania przy wysokiej temperaturze. Lepkość takiego dodatku ulega gwałtownemu zwiększeniu, gdy temperatura przewyższa określoną wartość graniczną, zwaną temperaturą żelowania. Temperatura żelowania tych dodatków zmienia się w zależności od dokładnego składu chemicznego (to znaczy od stopnia podstawienia itd.). Nawet w przypadku konwencjonalnych jednoślimakowych wytłaczarek do betonu wzmocnionego włóknami czasami potrzebne są płaszcze chłodzące, by przeciwdziałać wzrostowi temperatury w tulei wytłaczarki przy długich czasach szybkiego działania, aby utrzymywać wytłaczany materiał poniżej temperatury żelowania zastosowanego pomocniczego środka technologicznego.

Próby rozwiązania tego problemu skierowane były głównie na opracowanie pomocniczych środków technologicznych o wyższych temperaturach żelowania. Duża prędkość obrotowa ślimaka stosowana w wytłaczarkach o pracy ciągłej w połączeniu z małymi luzami może powodować znacznie większy wzrost temperatury w wytłaczanej substancji niż jest to spotykane przy stosowaniu konwencjonalnych wytłaczarek do betonu wzmocnionego włóknami. Uważa się zatem, że stosowanie wytłaczarek o pracy ciągłej może nie być kompatybilne z pospolicie stosowanymi pomocniczymi środkami technologicznymi do betonu wzmocnionego włóknami.

Wzrost temperatury jest również zagadnieniem związanym z wiązaniem betonu i wysychaniem gotowego wyrobu. Zbyt duży wzrost temperatury może wysuszać wyrób usuwając wodę potrzebną do

PL 198 674 B1 uwodnienia cementu. Ponadto cieplne przyspieszenie reakcji wiązania betonu może powodować komplikacje z punktu widzenia sterowania procesem (jak również z punktu widzenia konserwacji).

Wytłaczarki o pracy ciągłej również powodują trudności związane z zastosowaniem modyfikatorów gęstości. Zastosowanie dodatków modyfikujących gęstość jest znane w technologii wytwarzania betonu wzmocnionego włóknami. Używa się ich, aby wyrób był lżejszy i bardziej atrakcyjny z punktu widzenia manipulowania i montażu. Przykładami pospolitych dodatków używanych do tego celu są spienione gliny, takie jak perlit i wermikulit, krzemiany wapnia o małej gęstości, lotne popioły i popioły denne. Wiele innych dodatków ma strukturę porowatą i kruchą. Chociaż ich struktura pozostaje nienaruszona podczas mieszania i zagniatania przy konwencjonalnym wytwarzaniu betonu wzmocnionego włóknami, szybkie wytłaczarki do pracy ciągłej zwykle buduje się z bardzo małymi luzami i powodują one bardzo silne lokalne ścinanie. Proces ten niszczy strukturę tych wypełniaczy modyfikujących gęstość proszkując je i zwiększając ich gęstość, przez co zmniejsza się ich skuteczność jako modyfikatorów gęstości.

Problem silnego zużycia powodowanego przez ścierną naturę składników betonu wzmocnionego włóknami jest ściśle związany ze wspomnianym powyżej silnym ścinaniem. Bardzo małe luzy i duża prędkość obrotowa ślimaków powodują silne zużycie. Chociaż można zastosować różne obróbki metali i powłoki w celu polepszenia odporności wytłaczarki na zużycie, pasta betonu wzmocnionego włóknami jest z natury bardziej ścierna niż materiały, do których środki takie są przewidziane. W związku z wysokim kosztem wytłaczarki i jej części zamiennych jest to czynnikiem zniechęcającym do stosowania wytłaczarki w przemyśle betonu wzmocnionego włóknami, stanowiącym wąski margines.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i systemu wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, które przezwyciężające najmniej pewne z trudności stanu techniki lub stanowią przemysłową alternatywę wobec niego.

Według wynalazku, system wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, charakteryzuje się tym, że obejmuje przenośnik przeznaczony do ciągłego doprowadzania składników betonu wzmocnionego włóknami do wytłaczarki, oraz wytłaczarkę betonu, zawierająca obudowę i co najmniej parę sprzężonych ze sobą samooczyszczających się ślimaków zamontowanych w niej obrotowo.

Sposób wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że doprowadza się składniki kompozycji betonu wzmocnionego włóknami do wytłaczarki, która posiada co najmniej parę sprzężonych samooczyszczających się ślimaków do mieszania i/lub zagniatania składników betonu wzmocnionego włóknami, tworzy się zasadniczo jednorodną pastę i wytłacza się pastę przez dyszę.

Korzystnie, składniki betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się oddzielnie do wytłaczarki.

Korzystnie, przynajmniej niektóre składniki betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w postaci uprzednio sporządzonej mieszanki.

Korzystnie, jeden lub więcej składników betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w różnych punktach na długości ślimaków.

Korzystnie, wytłoczony materiał opuszczający wytłaczarkę jest samonośny.

Korzystnie, składniki betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w postaci suchej.

Korzystnie, składniki kompozycji betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w postaci cieczy lub zawiesiny.

Korzystnie, do wytłaczarki doprowadza się włókna celulozy wytworzone w procesie, w którym

i) włókna w postaci zwoju rozwłóknia się wodą, ii) otrzymane włókna miesza się z dowolnym innym składnikiem kompozycji betonu wzmocnionego włóknami, na który nie ma szkodliwego wpływu długotrwałe wystawienie na działanie wody lub składnika, który jest korzystny dla zdolności filtrowania zawiesiny włókien, iii) wynikową zawiesinę odwadnia się tak, że zawartość wody nie jest większa niż analogiczna maksymalna zawartość wody dla mieszanki betonowej nadającej się do wytłaczania, oraz iv) odwodnione ciasto rozdziela się na małe fragmenty w celu doprowadzenia do wytłaczarki.

Korzystnie, włókna celulozy doprowadza się do wytłaczarki przez mechaniczne rozwłóknianie włókien celulozy w zwoju na małe kawałki i doprowadzanie tych rozwłóknionych kawałków zwoju do wytłaczarki.

Korzystnie, włókna celulozy w postaci beli lub wstęgi zwoju doprowadza się bezpośrednio do wytłaczarki z prędkością odpowiednią dla prędkości produkcji i w ilości włókien żądanej w wynikowym materiale wytłaczanym.

PL 198 674 B1

Korzystnie, przed wprowadzeniem włókien celulozowych do wytłaczarki włókna te spryskuje się wodą.

Korzystnie, ślimaki są przeznaczone do tworzenia sekcji mieszania i/lub sekcji zagniatania przed sekcją wytłaczania, przy czym czasy przebywania w każdej sekcji są regulowane.

Korzystnie, czas przebywania kompozycji betonowej w wytłaczarce jest regulowany, aby umożliwić dodawanie środków szybkowiążących.

Korzystnie, ślimaki są przeznaczone do zapewniania spójnego przepływu materiału betonowego przez wytłaczarkę, aby zapewnić uprzednio określony skład materiału betonowego w dowolnym wybrany punkcie na długości ślimaków.

Korzystnie, wytłaczarka pracuje przy temperaturze wystarczającej do częściowego wiązania lub schnięcia powierzchni wytłoczonego materiału opuszczającego wytłaczarkę.

Korzystnie, prędkości doprowadzania różnych składników i czasy przebywania w wytłaczarce są zmieniane niezależnie, aby zmieniać recepturę betonu wzmocnionego włóknami bez przerywania produkcji.

Korzystnie, włókna i/lub inne dodatki dodaje się w postaci wodnej zawiesiny o zawartości ciał stałych 5-30%.

Korzystnie, zawartość ciał stałych wynosi 5-15%.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że do ciągłego wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami nadaje się wytłaczarka stosowana w przemyśle tworzyw sztucznych. W szczególności, stosuje się wytłaczarkę, która posiada obudowę i przynajmniej parę sprzęgających się ze sobą, samooczyszczających się ślimaków, zamontowanych obrotowo w niej, przy czym ślimaki te służą do ciągłego mieszania i/lub zagniatania składników betonu wzmocnionego włóknami, by wytworzyć zasadniczo jednorodną pastę i wypychać tę pastę poprzez dyszę w celu utworzenia świeżego betonowego materiału wytłoczonego, nadającego się do wiązania.

Ślimaki wytłaczarki są korzystnie skonstruowane tak, by utworzyć jedną lub więcej stref mieszania i/lub zagniatania wzdłuż swej długości. Strefa wytłaczania bezpośrednio przed dyszą jest również korzystnie przewidziana do zgęszczania pasty i przetłaczania jej przez dyszę. Może być również zawarta strefa podciśnieniowa do usuwania gazu z pasty przed jej wprowadzeniem w dyszę.

Ponadto, ślimaki są przeznaczone do zapewniania spójnego przepływu materiału betonowego poprzez wytłaczarkę i do zapewniania określonego składu materiału betonowego w dowolnym wybranym punkcie na długości ślimaków. Wytłaczarka korzystnie zawiera również jeden lub więcej wlotów na długości ślimaków w celu doprowadzania odpowiednich składników betonu wzmocnionego włóknami do ślimaków. Bezpośrednio za każdym wlotem może być przewidziana strefa mieszania i/lub zagniatania do mieszania i/lub zagniatania doprowadzanego materiału z pastą.

Taka wytłaczarka może być zawarta w systemie wytłaczania z przenośnikami przeznaczonymi do ciągłego doprowadzania składników betonu wzmocnionego włóknami do wytłaczarki i z dyszą umieszczoną na wylotowym końcu wytłaczarki.

Składniki betonu wzmocnionego włóknami mogą być doprowadzane oddzielnie do wytłaczarki lub w postaci wstępnie zmieszanej. Korzystnie składniki betonu wzmocnionego włóknami, łącznie z włóknami, są doprowadzane ciągle do wytłaczarki w różnych punktach na długości ślimaków.

Sposób wytłaczania betonu można przeprowadzać tak, że wytłaczany materiał wychodzący z wytłaczarki jest samonośny. Ponadto wytłaczany materiał może być częściowo lub całkowicie wspierany przez zastosowanie wewnętrznych systemów ciśnieniowych. Przykładowo, jeżeli wytwarzany jest wydrążony kształtownik z wytłaczanego materiału, możliwe jest utrzymywanie ciśnienia wewnątrz tego kształtownika, by wspierać lub nawet rozszerzać wytłoczony materiał. Ponadto czas przebywania kompozycji betonowej w wytłaczarce można regulować, by umożliwić dodawanie środków szybko wiążących.

Istnieją liczne konstrukcje wytłaczarki do polimerów, które mogą być zasilane wieloma różnymi składnikami bezpośrednio do sekcji zasilania wytłaczarki. Specyficznym rodzajem wytłaczarki do polimerów jest wytłaczarka z dwoma samooczyszczającymi się ślimakami. Wytłaczarka ta zawiera dwa ślimaki zamontowane obrotowo w obudowie posiadającej dwa równoległe cylindryczne otwory przecinające się. Ślimaki te są ze sobą sprzężone tak, że obrabiany materiał poddawany jest silnemu działaniu sił ścinających. Przykładem takiej wytłaczarki z dwoma samooczyszczającymi się ślimakami jest rozwiązanie ujawnione w opisie patentowym US 3,883,122. Ten rodzaj maszyny jest szczególnie wydajny, ponieważ sprzężenie ślimaków zapewnia działanie samooczyszczające, które zmniejsza do minimum niekontrolowany przepływ zwrotny pompowanej substancji. Takie działanie samooczyszczające powoduje również oczyszczanie wnętrza obudowy, przez co zmniejsza się czas oczyszczania.

PL 198 674 B1

Właśnie w odniesieniu do tego rodzaju wytłaczarki z dwoma samooczyszczającymi się ślimakami zgłaszający niespodziewanie stwierdził, że nadaje się ona nie tylko do wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, ale ma również znaczne zalety wobec konwencjonalnych technik wytwarzania, jak to zostanie omówione poniżej.

W szczególności w przypadku normalnej wytłaczarki z dwoma samooczyszczającymi się ślimakami do włókien polimerowych wewnątrz obudowy przewidziana jest wężownica grzejna i chłodząca. Takiego grzania i chłodzenia nie potrzeba przy wytłaczaniu betonu wzmocnionego włóknami.

Pos. l przedstawia schematyczny widok konwencjonalnego procesu wytłaczania. Natomiast przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok systemu wytłaczania betonu, zaś fig. 2 i 3 są widokiem z góry i widokiem z boku wytłaczarki do betonu wzmocnionego włóknami.

Jak pokazano na fig. 1, różne składniki betonu wzmocnionego włóknami są doprowadzane do stanowiska 1 odważania. To stanowisko odważania doprowadza dokładne ilości różnych składników do mieszarki 2, gdzie są one na sucho i/lub na mokro mieszane do uzyskania żądanej jednorodności i konsystencji. Materiał ten jest następnie doprowadzany periodycznie do zagniatarki 3, która zagniata ten materiał ponownie z ewentualnym dodatkiem wody. Beton w postaci stałej lub w postaci pasty jest następnie doprowadzany periodycznie do przenośnika 4. Przenośnik ten zapewnia ciągłe doprowadzanie materiału betonowego do wytłaczarki 5. Cały proces aż do przenośnika 4 jest procesem periodycznym.

Wytłaczarka 5 wytłacza betonowy materiał poprzez dyszę 6. Należy jednak zauważyć, że wytłaczarka po prostu zagęszcza i przetłacza materiał betonowy poprzez dyszę. W konwencjonalnej jednoślimakowej wytłaczarce 5 nie ma zasadniczo mieszania ani zagniatania różnych składników. Po opuszczeniu dyszy materiał jest wspierany przez tace 7 i transportowany za pomocą przenośnika 8 do obszaru 9 składowania.

Ta konwencjonalna technika jest wyraźnie ograniczona przez początkowy periodyczny proces mieszania/zagniatania, który jest etapem określającym szybkość, zwłaszcza jeśli trzeba zmienić recepturę produktu.

W systemie do wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, przedstawionym na fig. 1, w odróżnieniu od końcowych operacji transportowania produktu i składowania po opuszczeniu wytłaczarki, wszystkie urządzenia służące do doprowadzania składników w konwencjonalnym procesie są zastąpione prostym urządzeniem dozującym 10 w połączeniu z wytłaczarką 20. Jak to jest zrozumiałe dla fachowca, oprócz różnych zalet wynikających z procesu wytłaczania samo urządzenie jest znacznie prostsze w użyciu, zmniejsza powierzchnię zakładu wytwórczego i nakłady kapitału, a ponadto zapewniony jest prawdziwy proces ciągły.

Jak pokazano na fig. 2 i 3, wytłaczarka 20 zawiera obudowę 30 z przynajmniej parą równoległych, sprzężonych ze sobą ślimaków 40. W pokazanym przykładzie wykonania zastosowano dwa ślimaki. Fachowcy zauważą jednak, że wytłaczarka mogłaby zawierać większą liczbę ślimaków i nadal mieć zalety omówione poniżej.

Przy jednym końcu wytłaczarki umieszczona jest dysza 50 z której wychodzi wytłaczany materiał.

Doprowadzenie 60 jest przewidziane na długości obudowy, by doprowadzać różne składniki kompozycji betonu wzmocnionego włóknami do ślimaków. Doprowadzający lej 61 jest przewidziany przy tylnym końcu obudowy. W przedstawionym przykładzie realizacji w przybliżeniu w połowie długości obudowy przewidziane jest boczne doprowadzenie 62. Jednakże z poniższego opisu wynika, że można zastosować więcej niż jeden doprowadzający lej 61 i boczne doprowadzenie 62.

W obudowie można również zastosować jeden lub więcej otworów 70 do doprowadzania płynów, takich jak woda, zawiesin i innych składników, takich jak środki zwiększające lepkość itd. Pozwala to operatorowi na utrzymywanie żądanej konsystencji pasty przechodzącej przez wytłaczarkę.

Każdy ślimak 40 korzystnie ma szereg wymiennych elementów lub modułów, które tworzą różne strefy. Przykładowo każdy ślimak zawiera prawoskrętne elementy 41, które służą do podstawowego transportu pasty z jednej strefy do następnej. W różnych punktach na długości ślimaków przewidziane są strefy 42 mieszania/zagniatania. W strefach tych pasta jest równocześnie mieszana i zagniatana, aby utworzyć jednorodną kompozycję. Bezpośrednio przed dyszą 50 przewidziana jest strefa 43 wytłaczania, by zagęszczać i przetłaczać pastę przez dyszę. W razie potrzeby zgarniaki ślimaka w tym obszarze mogą być usytuowane bliżej siebie. Jest to potrzebne do zapewnienia żądanego ciśnienia zgęszczania i do przetłaczania pasty poprzez dyszę.

PL 198 674 B1

Ewentualnie przed strefą 43 wytłaczania może być przewidziana podciśnieniowa strefa 44. Strefa ta ma szereg lewoskrętnych elementów, które służą do spowodowania przepływu wstecznego i nagromadzenia pasty przed strefą podciśnieniową. Na skutek tego pasta zapewnia uszczelnienie płynowe pomiędzy elementami ślimaka a obudową. Za tą strefą pasta przechodząca przez dyszę podobnie zapewnia uszczelnienie płynowe. Strefa podciśnieniowa 44 jest dołączona do źródła podciśnienia poprzez wylot 46, na skutek czego zmniejsza się ciśnienie w tej strefie podciśnieniowej i przez to usuwane są wszelkie kieszenie powietrza lub innych gazów w paście. Fachowcy wiedzą, że takie usunięcie gazów z pasty jest pożądane, by nie pozostawiać powietrza w paście, gdy pasta ta jest przetłaczana przez dyszę, albo też w wytłoczonym materiale, który opuszcza dyszę.

Jak wspomniano powyżej, ślimaki złożone są z szeregu wymiennych elementów lub modułów. Dzięki temu operator może odpowiednio dostosować prędkość/czas przebywania pasty w wytłaczarce, ale również rodzaj i wartość sił mieszania/zagniatania/ścinania wywieranych na pastę. Przez zapewnienie spójnego przepływu materiału betonowego przez wytłaczarkę operator może następnie określić skład materiału betonowego w dowolnym wybranym punkcie na długości ślimaków.

Dla wyjaśnienia w jednym przykładzie realizacji różne składniki można dodawać poprzez lej doprowadzający 61, aby składniki te reagowały ze sobą. Może być konieczne dodanie innych składników, np. modyfikatorów małej gęstości, poprzez doprowadzenie boczne 62. Może być korzystne, by te modyfikatory małej gęstości były dodawane na początku, aby zapewnić, że uprzednio wymienione składniki przereagowały w żądanym stopniu i aby uniknąć nadmiernej siły ścinania wywieranej na modyfikatory małej gęstości. Można to łatwo osiągnąć za pomocą przedmiotowego wynalazku, ponieważ ślimaki 40 można dopasować tak, aby zapewnić niezbędny czas przebywania i zagniatanie/mieszanie/ścinanie pomiędzy doprowadzającym lejem 61 a bocznym doprowadzeniem 62. Alternatywnie lub dodatkowo inne moduły zawierające boczne doprowadzenia można przemieścić do odpowiedniego żądanego punktu na długości ślimaków, gdzie istnieją żądane uprzednio określone warunki do wprowadzania innych dodatków, takich jak miazga.

Widać zatem, że wytłaczarka 20 ma rzeczywiście nieskończoną liczbę odmian, co umożliwia operatorowi dostosowanie urządzenia do wytwarzania żądanego wyrobu.

Jak wspomniano powyżej, wytłaczarka umożliwia również wprowadzanie składników wybranych dla gotowego wyrobu albo oddzielnie, albo w postaci uprzednio sporządzonych zestawów.

Odpowiedni materiał betonowy jest znany i zawiera cement, wapno lub materiały zawierające wapno, takie jak cement portlandzki, wapno hydratyzowane lub ich mieszaniny. Nadają się również mieszanki cementowe oraz połączenia innych materiałów zawierających wapno, takich jak kamień wapienny, granulowany żużel, stężone opary krzemionki.

Odpowiednie materiały włókniste mogą zawierać azbest, jednakże korzystniejsze jest stosowanie włókien nieazbestowych, obejmujących celulozę, takich jak włókna celulozowe z drewna miękkiego i twardego, niedrzewne włókna celulozowe, wełna mineralna, włókna stalowe, włókna z syntetycznych polimerów, takich jak poliamidy, poliestry, polipropylen, polimetylopenten, poliakrylonitryl, poliakrylamid, wiskoza, nylon, PCW, PVA, jedwab i szkło, włókna ceramiczne lub węglowe.

Wytłaczarka 20 może nieprzerwanie przyjmować poszczególne składniki albo składniki w sporządzonych uprzednio zestawach zapewniając znaczne zalety wobec stanu techniki. Istnieje oczywiście wiele sposobów doprowadzania składników do wytłaczarki.

Korzystny sposób doprowadzania włókien przykładowo do opisanej powyżej wytłaczarki byłby następujący. Włókna celulozowe w zwoju są rozwłókniane w wodzie przy stosunku włókien do wody 4:100. Otrzymana zawiesina włókien jest następnie mieszana z dowolnym składnikiem lub składnikami kompozycji betonu wzmocnionego włóknami, która jest uważana za pożądaną w celu utworzenia jednorodnej zawiesiny o zawartości ciał stałych około 10%. Składnik taki może być uważany za pożądany, jeżeli wystawienie go na długi czas na działanie wody nie ma szkodliwego wpływu na kompozycję betonu wzmocnionego włóknami, albo jeśli z jakiegokolwiek powodu użycie tego składnika w postaci zawiesiny wodnej jest korzystne, lub jeśli polepsza on zdolność filtrowania zawiesiny włókien. Przykładem pożądanego składnika jest zmielona krzemionka, która jest często wytwarzana w młynie kulowym na mokro i dlatego jest dostępna w postaci zawiesiny. Ponadto nie ma ona właściwości absorpcyjnych i pomaga w etapie tworzenia zawiesiny i w etapie filtracji, jak to zostanie opisane później. Innym przykładem pożądanego składnika może być dowolny z dodatków modyfikujących gęstość, które są przeznaczone do stosowania w kompozycji betonu wzmocnionego włóknami. Znów mogą być one łatwo dostępne jako zawiesiny, ale również pomagają w ogólnym tworzeniu zawiesiny i w filtracji.

PL 198 674 B1

Następnie zawiesinę odwadnia się stosując odpowiednie urządzenie odwadniające. Takim urządzeniem odwadniającym może być filtrująca prasa taśmowa, dekanter odśrodkowy, prasa ślimakowa itp. Odwodnione ciasto powinno mieć zawartość wody nie większą niż wartość odpowiadająca maksymalnej ilości wody dozwolonej dla mieszanki kompozytu nadającego się do wytłaczania. Następnie odwodnione ciasto rozdziela się na małe kawałki za pomocą odpowiedniego urządzenia, zwykle mieszarki do ciał stałych. Takie niewielkie kawałki ciasta powinny mieć takie wymiary, aby mogły być doprowadzane do wytłaczarki za pomocą przenośnika ślimakowego.

Inny korzystny sposób doprowadzania włókien celulozowych do wytłaczarki jest następujący. Włókna celulozowe w postaci zwoju rozszarpuje się na małe kawałki za pomocą urządzenia mechanicznego. Takim urządzeniem mechanicznym może być szarpak do opon, granulator, młyn kołkowy, młyn młotkowy itp. Rozwłókniony zwój jest jeszcze wystarczająco gęsty i wystarczająco płynny, aby był w sposób ciągły transportowany za pomocą przenośnika taśmowego lub urządzenia doprowadzającego, takiego jak podajnik ślimakowy. Rozszarpane części zwoju są jednak wystarczająco małe, aby mogły wchodzić w wytłaczarkę w sposób ciągły bez blokowania wejścia.

Inny korzystny sposób doprowadzania włókien celulozowych do wytłaczarki jest następujący. Włókna są otrzymywane lub przygotowane jako rolki zwoju. Szerokość takiej rolki jest korzystnie mniejsza niż wymiar materiału doprowadzanego do wytłaczarki. Zastosowano system rolek dociskowych do wprowadzania wstęgi zwoju w sekcję wejściową wytłaczarki z prędkością określoną jako pożądana dla prędkości procesu produkcji i z ilością włókien żądaną w kompozycie.

Jeszcze inny sposób doprowadzania włókien celulozowych do wytłaczarki może zawierać zwykły natrysk wodny przeznaczony do zmiękczenia miazgi celulozowej przed jej wprowadzeniem w maszynę. Pomaga to w spójnym mieszaniu/zagniataniu celulozy w pastę.

We wszystkich powyższych przypadkach wszystkie inne składniki potrzebne dla kompozycji betonu wzmocnionego włóknami dodawane są w postaci proszków lub cieczy za pomocą odpowiednio sterowanych urządzeń doprowadzających, które są znane.

Jeżeli potrzebna kompozycja betonu wzmocnionego włóknami wymaga obecności dodatków zmniejszających gęstość, wówczas można stosować wiele znanych modyfikatorów gęstości. Można je dodawać w postaci suchej lub w postaci zawiesiny w dowolnym miejscu na długości wytłaczarki. Jeżeli modyfikator gęstości jest kruchy i jest łatwo uszkadzany przez stopień ścinania i ściskania, jakiemu podlega w opisanych wytłaczarkach, wówczas jego czas przebywania w maszynie można zmniejszyć do minimum, a elementy ślimaka w maszynie zoptymalizować w celu zminimalizowania uszkodzeń.

Jednakże w korzystnym przykładzie realizacji wynalazku modyfikator gęstości złożony jest z wydrążonych szklistych kulek. Kulki te są zwykle tworzone w popiele z węgla spalanego w elektrowniach. Są one wykorzystywane jako wypełniacz i dodatek przy produkcji betonu, ale nie są znane w zastosowaniu do kompozytów betonowych wzmocnionych włóknami. Lotny popiół zebrany w oddzielaczach elektrycznych lub workowniach elektrowni zawiera szkliste kulki, w których skład wchodzi głównie tlenek glinowy i krzemionka. Część tych kulek jest wydrążona i można je oddzielić i wykorzystać jako modyfikatory gęstości. Gęstość tych kulek mieści się w szerokim zakresie i różne ich rodzaje można stosować w różnych ilościach w celu uzyskania pożądanego wyniku w odniesieniu do gęstości wyrobu. Jeden przykład takich kulek jest dostępny w handlu pod nazwą handlową Extendospheres z firmy PQ Corporation. Kulki tego rodzaju są wystarczająco silne, by wytrzymywały nacisk i ścinanie w procesie wytłaczania bez znacznych uszkodzeń.

W praktycznej realizacji wynalazku wydrążone kulki mogą być dodawane jako suchy, swobodnie płynący proszek, jako nadająca się do pompowania zawiesina lub w postaci uprzednio sporządzonego zestawu z włóknami i innymi składnikami, jak to opisano wcześniej. Miejsce, w którym są one wprowadzane wzdłuż ślimaków, można również zmieniać w zależności od potrzeb.

Oprócz zadziwiającej zdolności wytłaczarki dwuślimakowej samooczyszczającej do wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami podczas opracowywania niniejszego wynalazku pojawiło się wiele innych zalet. Obejmują one zdolność do wytłaczania past wystarczająco sztywnych do układania stosu, zdolność do zmniejszania ilości lub obniżania kosztu pomocniczych środków technologicznych używanych przy wytłaczaniu, zdolność do wykorzystywania środków chemicznych zapewniających szybkie wiązanie, zdolność do zmniejszania powierzchni zakładu wytwórczego oraz zdolność do zmniejszania nakładów kapitałowych, do ułatwiania zmiany wyrobu i receptury, ułatwiania konserwacji i ułatwiania stosowania wytłaczarek dwuślimakowych samooczyszczających do opracowywania produktu.

PL 198 674 B1

Zaproponowane tu wytłaczarki dwuślimakowe, które łączą w sobie działania mające na celu wytworzenie kompozycji z działaniami w zakresie transportu i wytłaczania, mają ślimaki sprzężone ze sobą z pozostawieniem bardzo małej przestrzeni pomiędzy nimi, tak że ślimaki te zapewniają działanie samooczyszczające i nadają się do wytłaczania past z betonu wzmocnionego włóknami, które są bardzo sztywne i wymagają wysokich ciśnień do odkształcenia. Kiedy pasty takie są doprowadzane do tradycyjnej wytłaczarki betonu wzmocnionego włóknami, wówczas pasta klei się przy wejściu w dyszę. Zaletą możliwości wytłaczania takich sztywnych past jest to, że można użyć znacznie mniejszej zawartości wody zwiększając wytrzymałość w stanie surowym wytłoczonego materiału przed wiązaniem oraz wytrzymałość gotowego wyrobu po wiązaniu. Wytłoczony materiał o suchej powierzchni i o dużej wytrzymałości i sztywności w stanie świeżym jest wielką zaletą przy przetwarzaniu, ponieważ wyroby przed wiązaniem można układać w stos jeden na drugim bez ryzyka ich odkształcenia pod obciążeniem lub przywierania do siebie.

Jak omówiono powyżej, początkowo przewidywano, że wzrost temperatury związany z szybkimi wytłaczarkami o pracy ciągłej powodował będzie trudności przy wytłaczaniu betonu wzmocnionego włóknami. W rzeczywistości wzrost temperatury występujący w takiej wytłaczarce jest również korzystny w takiej sytuacji, ponieważ niezwiązany wyrób ma suchą, sztywną powierzchnię natychmiast po wyjściu z dyszy i jest mniej podatny na przypadkowe uszkodzenie. Ponadto, kiedy kompozyty z betonu wzmocnionego włóknami są wytwarzane przy wykorzystaniu konwencjonalnego procesu i kiedy wymagane jest, by wytłoczony wyrób miał sekcje wydrążone, często trzeba uzupełniać wzmocnienie włóknami celulozowymi przez znacznie droższe, dłuższe włókna, takie jak włókna polimerowe. Pospolitym przykładem są włókna polipropylenowe. Ma to nadać niezwiązanemu materiałowi wytłoczonemu większą wytrzymałość, by zachować kształt i wspierać jego ciężar w sekcjach wydrążonych. Możliwość wytłaczania znacznie bardziej sztywnych wyrobów przez wytłaczarkę dwuślimakową samooczyszczającą jest bardzo korzystny pod względem kosztów dzięki zmniejszeniu zużycia drogich dłuższych włókien na sekcje wydrążone.

Wspomniano powyżej, że pomocnicze środki technologiczne znacznie zwiększają koszt surowców przy wytłaczaniu betonu wzmocnionego włóknami. Odkryto, że kiedy stosuje się proponowaną tu wytłaczarkę dwuślimakową samooczyszczającą, poziomy, przy których te pomocnicze środki technologiczne są potrzebne, były znacznie obniżone. W przypadku typowej kompozycji zaobserwowano zmniejszenie poziomów środków zwiększających lepkość do 50%.

W australijskim tymczasowym zgłoszeniu patentowym nr PQ 2465 zgłaszający zademonstrował, że zastosowanie konkretnej kombinacji pewnych środków dyspergujących i środków zwiększających lepkość w charakterze pomocniczych środków technologicznych przy wytłaczaniu betonu wzmocnionego włóknami powoduje efekt synergistyczny, dzięki któremu zmniejsza się zapotrzebowanie na wysokiej jakości środki zwiększające lepkość i możliwe jest zastosowanie alternatywnych lub gorszej jakości środków zwiększających lepkość, które nie podlegają żelowaniu termicznemu. Stwierdzono, że taka synergistyczna kombinacja jest również skuteczna w wytłaczarce dwuślimakowej samooczyszczającej, by zmniejszyć straty, a skuteczność pomocniczych środków technologicznych związana z temperaturą rośnie.

Dla pewnych technologicznych środków pomocniczych, takich jak metyloceluloza, może być potrzebne pewne chłodzenie wytłaczarki, by zmniejszyć zjawisko żelowania. Inne pomocnicze środki technologiczne, takie jak hydroksyetyloceluloza, mogą być używane w wytłaczarce bez konieczności specjalnych wężownic grzejnych lub chłodzących.

Jak wspomniano powyżej, opisany sposób i urządzenie pozwalają również na użycie środków chemicznych zapewniających szybkie wiązanie. W procesie wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami szybkie wiązanie wyrobu po wytłoczeniu jest korzystne z wielu względów. Szybkie wiązanie eliminuje konieczność posiadania miejsca i specjalnych warunków (takich jak komory parowe i autoklawy), wymaganych do długotrwałego wiązania. Skraca to czas inwestycji i zmniejsza potrzebę stosowania specjalistycznego sprzętu do manipulowania niezwiązanym produktem, który nie jest jeszcze bardzo wytrzymały. Chociaż środki chemiczne zapewniające szybkie wiązanie są znane w przemyśle cementowym, ich stosowanie nie jest pospolite przy wytłaczaniu betonu wzmocnionego włóknami. Powodem tego jest fakt, że istnieje zbyt duże niebezpieczeństwo zbyt szybkiego wiązania cementu i utraty dużych ilości materiału oraz zatrzymania procesu produkcyjnego. Jest to spowodowane tym, że tradycyjne wytłaczanie betonu wzmocnionego włóknami jest procesem półciągłym, a trudno jest regulować czas przebywania. Wytłaczarka ma dużą pojemność roboczą, a jej natura umożliwia znaczny przepływ zwrotny i spiętrzanie. Samooczyszczające się wytłaczarki dwuślimakowe zaproponowane tu,

PL 198 674 B1 różnią się swą konstrukcją od konwencjonalnych wytłaczarek do betonu wzmocnionego włóknami tym, że zwykle mają mniejszą pojemność roboczą i wyższą częstotliwość obrotów przy typowym działaniu. Na skutek tego małe ilości materiału przemieszczają się dość szybko poprzez proces. Maszyny te mają również minimalny przepływ zwrotny materiałów, a czasy przebywania są zwykle bardzo małe i/lub można je odpowiednio zmieniać. Ponadto ze względu na zintegrowaną i ciągłą naturę procesu dodatki można wprowadzać w każdym momencie trwania procesu. W związku z tym maszyny te unikatowo nadają się do zastosowania środków chemicznych, które przyspieszają wiązanie betonu wzmocnionego włóknami w sposób zapewniający ich sprawność, ale przy bardzo małym ryzyku wiązania cementu wewnątrz maszyny. Nawet jeśli te środki chemiczne są wprowadzane we wcześniejszej części maszyny, krótkie czasy przebywania w całej maszynie zmniejszają ryzyko wiązania cementu wewnątrz maszyny, a wyższe ciśnienia w maszynie umożliwiają zmniejszenie obaw, że pasta częściowo zwiąże i przez to stanie się zbyt sztywna, by mogła przejść przez dyszę. Ciepło wytwarzane przez wytłaczarkę (większe niż ciepła wytwarzane przez tradycyjną wytłaczarkę do betonu wzmocnionego włóknami) może być również wykorzystywane do przyspieszenia reakcji wiązania.

Inną zaletą opisanej tu technologii samooczyszczającej się wytłaczarki dwuślimakowej jest to, że można wyeliminować kilka mieszarek i zagniatarek potrzebnych w tradycyjnym procesie wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami i zmniejszyć całkowity koszt i wymiary urządzenia. Ponieważ cały proces jest zintegrowany i jest kierowany przez jeden system sterujący, możliwe jest również zmniejszenie personelu potrzebnego do obsługi urządzenia w porównaniu z tradycyjną wytłaczarką do betonu wzmocnionego włóknami.

W procesie wytłaczania mogą powstawać braki na skutek wypadków przy układaniu w stos i manipulowaniu niezwiązanymi wytłoczkami lub z wielu innych powodów. Ponieważ czasy przebywania w wytłaczarkach dwuślimakowych samooczyszczających są tak krótkie, a działanie samooczyszczające maszyny oznacza, że materiały wprowadzane do wytłaczarki przemieszczają się jak korek przez wytłaczarkę bez znacznego rozchodzenia się wzdłuż ślimaków, materiał odpadowy można doprowadzać z powrotem do wytłaczarki albo przez boczne doprowadzenie, albo przez jedno z głównych wejść doprowadzających z powrotem do procesu bez żadnego ryzyka destabilizacji procesu. Jest to znaczna korzyść dotycząca kosztów wytwarzania.

Inną zaletą stosowania wytłaczarek SWTS w procesie całkowicie ciągłym jest łatwość dokonania zmiany receptury wytłaczanej kompozycji. Ponieważ każdy składnik jest doprowadzany niezależnie, a prędkość doprowadzania można kontrolować dynamicznie podczas działania maszyny, istnieje możliwość zmieniania proporcji i/lub rodzaju doprowadzanych materiałów. Bardzo krótki czas przebywania oznacza, że czas przejścia jest również dość krótki. Ponieważ maszyna jest samooczyszczająca, cały materiał jest transportowany wzdłuż ślimaka i w rzeczywistości żaden stary materiał nie pozostaje w maszynie, gdy nowy materiał przechodzi przez nią, co powoduje, że maszyna jest rzeczywiście samooczyszczająca się. Ma to kilka zalet w produkcji. Po pierwsze, jeżeli różne wyroby mają być wytwarzane na tym samym urządzeniu, przejście z jednego produktu do drugiego może odbyć się bez fazy pośredniej i bez konieczności przerywania produkcji, czyszczenia maszyn lub tracenia dużej ilości materiałów zamkniętych w objętości roboczej. Po drugie, jeżeli zatrzymanie byłoby potrzebne, można zatrzymać podajniki i wytłaczarka faktycznie opróżni się sama poprzez dyszę z pozostawieniem bardzo niewielkiej ilości materiału w objętości roboczej wytłaczarki, przez co zmniejsza się do minimum potrzebne czyszczenie i zmniejsza się ryzyko wiązania cementu wewnątrz wytłaczarki i zablokowania jej. Jeżeli jest to potrzebne, składniki reaktywne wytłaczanej kompozycji można zastąpić obojętnym substytutem bezpośrednio przed zatrzymaniem, tak że obojętna pasta zastąpi pastę reaktywną, po czym maszynę można zatrzymać i pozostawić bez ryzyka stwardnienia betonu. Po trzecie, możliwość zmiany receptury w trakcie działania jest dużą zaletą podczas opracowywania produktu, kiedy można zmieniać kilka zmiennych w zależności od potrzeb w bardzo krótkim czasie, a obserwacje jakości wytłaczanego materiału i zbieranie wielu różnych próbek można przeprowadzić z bardzo małym opóźnieniem.

Wynalazek można praktycznie realizować stosując wszystkie lub dowolną kombinację różnych opisanych powyżej aspektów. Jak to jest zrozumiałe dla fachowców, wybór będzie określany przez dokładną recepturę wymaganą dla gotowego wyrobu i będą stosowane korzystne warunki pracy dla specyficznej wytłaczarki.

Należy zauważyć, że opisany sposób i urządzenie można w praktyce realizować w postaciach innych niż opisane powyżej, nie odchodząc przy tym od idei i zakresu przedmiotowego wynalazku.

Claims (19)

1. System wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, znamienny tym, że obejmuje przenośnik przeznaczony do ciągłego doprowadzania składników betonu wzmocnionego włóknami do wytłaczarki, oraz wytłaczarkę betonu, zawierająca obudowę i co najmniej parę sprzężonych ze sobą samooczyszczających się ślimaków zamontowanych w niej obrotowo.

2. Sposób wytłaczania betonu wzmocnionego włóknami, znamienny tym, że doprowadza się składniki kompozycji betonu wzmocnionego włóknami do wytłaczarki, która posiada co najmniej parę sprzężonych samooczyszczających się ślimaków do mieszania i/lub zagniatania składników betonu wzmocnionego włóknami, tworzy się zasadniczo jednorodną pastę i wytłacza się pastę przez dyszę.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że składniki betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się oddzielnie do wytłaczarki.

4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przynajmniej niektóre składniki betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w postaci uprzednio sporządzonej mieszanki.

5. Sposób według zastrz. 2, albo 3, znamienny tym, że jeden lub więcej składników betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w różnych punktach na długości ślimaków.

6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wytłoczony materiał opuszczający wytłaczarkę jest samonośny.

7. Sposób według zastrz. 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że składniki betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w postaci suchej.

8. Sposób według zastrz. 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że składniki kompozycji betonu wzmocnionego włóknami doprowadza się do wytłaczarki w postaci cieczy lub zawiesiny.

9. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że do wytłaczarki doprowadza się włókna celulozy wytworzone w procesie, w którym

i) włókna w postaci zwoju rozwłóknia się wodą, ii) otrzymane włókna miesza się z dowolnym innym składnikiem kompozycji betonu wzmocnionego włóknami, na który nie ma szkodliwego wpływu długotrwałe wystawienie na działanie wody lub składnika, który jest korzystny dla zdolności filtrowania zawiesiny włókien, iii) wynikową zawiesinę odwadnia się tak, że zawartość wody nie jest większa niż analogiczna maksymalna zawartość wody dla mieszanki betonowej nadającej się do wytłaczania, oraz iv) odwodnione ciasto rozdziela się na małe fragmenty w celu doprowadzenia do wytłaczarki.

10. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że włókna celulozy doprowadza się do wytłaczarki przez mechaniczne rozwłóknianie włókien celulozy w zwoju na małe kawałki i doprowadzanie tych rozwłóknionych kawałków zwoju do wytłaczarki.

11. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że włókna celulozy w postaci beli lub wstęgi zwoju doprowadza się bezpośrednio do wytłaczarki z prędkością odpowiednią dla prędkości produkcji i w ilości włókien żądanej w wynikowym materiale wytłaczanym.

12. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przed wprowadzeniem włókien celulozowych do wytłaczarki włókna te spryskuje się wodą.

13. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ślimaki są przeznaczone do tworzenia sekcji mieszania i/lub sekcji zagniatania przed sekcją wytłaczania, przy czym czasy przebywania w każdej sekcji są regulowane.

14. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że czas przebywania kompozycji betonowej w wytłaczarce jest regulowany, aby umożliwić dodawanie środków szybkowiążących.

15. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ślimaki są przeznaczone do zapewniania spójnego przepływu materiału betonowego przez wytłaczarkę, aby zapewnić uprzednio określony skład materiału betonowego w dowolnym wybrany punkcie na długości ślimaków.

16. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wytłaczarka pracuje przy temperaturze wystarczającej do częściowego wiązania lub schnięcia powierzchni wytłoczonego materiału opuszczającego wytłaczarkę.

17. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że prędkości doprowadzania różnych składników i czasy przebywania w wytłaczarce są zmieniane niezależnie, aby zmieniać recepturę betonu wzmocnionego włóknami bez przerywania produkcji.

18. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że włókna i/lub inne dodatki dodaje się w postaci wodnej zawiesiny o zawartości ciał stałych 5-30%.

19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że zawartość ciał stałych wynosi 5-15%.