CH421788A - Verfahren zur Beeinflussung der Abbindezeit von hydraulische Bindemittel enthaltenden Formkörpern - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Beeinflussung    der     Abbindezeit    von     hydraulische        Bindemittel     enthaltenden     Formkörpern       Es ist bekannt, die     Abbindezeiten    von hydrauli  schen     Bindemitteln    durch chemische Zusätze oder  durch Zufuhr von Wärme oder Kälte zu beeinflussen,  wobei für die Zufuhr von     Wärme    alle     bekannten     Wärmequellen wie z. B. elektrische Energie, Strah  lungsenergie, Dampf, warmes Wasser     etc.    verwendet  werden.  



  Gemessen an den     Festigkeiten,    die nach 28 Tagen  bei normalen     Erhärtungsbedingungen    erzielt werden  ist der     Erfolg        der,durch        .chemische    Mittel oder     durch          Wärmezufuhr    erzielten     Beschleunigung    der     Erhär-          tung    verhältnismässig bescheiden.

   Der Grund     liegt     darin, dass eine Erwärmung     nicht    bis an die     Ver-          dampfungstemperatur    des Wassers getrieben werden  darf, da sonst infolge Wasserentzug und Expansion  des Dampfes der     Abbindeprozess        beeinträchtigt    wird.  



  Um bei Dampferhärtung mögliche Schäden mög  lichst klein zu halten, ist es notwendig, den Beton  einige Stunden     vorzualtern    und     Aufheizung    und Ab  kühlung sehr vorsichtig durchzuführen. Im allgemei  nen dauert die     Voralterung    2-6 Stunden; die     Aufhei-          zung        ungefähr    3 Stunden, die eigentliche Dampfbe  handlung 4-6 Stunden und mehr, die Abkühlung  wiederum 3 Stunden, so dass der gesamte     Erhär-          tungszyklus    12-24 Stunden dauert.

   Bei diesen Be  handlungen werden     erfahrungsgemäss    nur die Hälfte  bis höchstens     2/s    der     Festigkeiten    erreicht wie sie bei  normaler Lufttemperatur (ca. 20  C) nach 28 Tagen  erzielt werden.  



  Beim     erfindungsgemässen    Verfahren wird dem  gegenüber in jedem Temperaturzustand,     unabhängig     von der Höhe der Temperatur, dafür gesorgt, dass  das     Anmachwasser    nicht verdampfen kann. Zu die  sem Zweck wird der Formkörper an wenigstens       einem    Teil seiner Oberfläche mit einem, eine Druck-         erzeugung    gestattenden Medium     beaufschla@gt    und  dabei unter Druck gesetzt und ausserdem so erwärmt,  dass der     erzeugte    Druck stets so gross ist, dass ein  Verdampfen des     Anmachwassers    nicht möglich ist.  



  Gemäss vorliegender     Erfindung    wird es möglich,  die normalerweise nach 28 Tagen erzielten     Festigkei-          ten    bereits nach einer Behandlungszeit von 3-4  Stunden zu bekommen. Dies bedeutet nicht nur eine       Beschleunigung    um das mehr als     3-4.    fache, gegen-.  über den bis heute bekannten Verfahren,     sondern          auch        noch        eine        Festigkeitssteigerung        um        30-50%.     Jeder dieser beiden Faktoren stellt einen entschei  denden technischen Fortschritt dar.  



  Der Verlauf von Druck und Temperatur kann  den jeweiligen Eigenschaften des verwendeten Binde  mittels angepasst werden. Bei allen bekannten Ver  fahren durch Erwärmung, werden Wärme und Dampf  mit oder ohne Druck erst dann beigebracht, wenn der  Beton durch     Vorlagerung    die Eigenschaften eines  festen oder pseudofesten Körpers angenommen hat.  Beim     erfindungsgemässen    Verfahren dagegen, kön  nen Wärme und Druck auf den frisch angemachten       Betonkörper,    der ;sich     noch    im     flüssigen        :oder        ps:cudo-          flüssigen    Zustand befindet ausgeübt werden.

   Dadurch  wird die sofortige Ausübung hoher Drucke und Tem  peraturen möglich, ohne dass der Körper in irgendei  ner Weise beschädigt wird, da er ja in diesem  Moment noch keinerlei Eigenfestigkeit besitzt.  



  Anhand der     beiliegenden    Zeichnung ist im fol  genden das     erfindungsgemässe    Verfahren beispiels  weise näher beschrieben. Es     zeigt:          Fig.    1-3 schematisch und im Querschnitt je eine       Einrichtung    zur     Durchführung    des erfindungsgemäs  sen Verfahrens, und       Fig.    4 ein Zeitdiagramm den Druck und Tempe-           raturverlauf    bei einem praktischen Ausführungsbei  spiel des     erfindungsgemässen    Verfahrens zeigend.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    1 wird ein zu     behandeln-          der,        hydraulisches        Bindemittel    z. B. Zement enthal  tender     Formkörper    3a in einen Druckbehälter 1 ein  gesetzt und zwar in noch frisch gegossenem, also  noch nicht abgebundenem Zustand. Der Druckbehäl  ter 1 wird     anschliessend    durch den Deckel 1a herme  tisch verschlossen.

   Der nur an seiner Standfläche mit  dem Boden     ides        Druckbehälters.1        in        Berührung    ste  hende Formkörper 3a ist an seinen Seitenflächen von  der Schalung 4 gehalten, während seine Oberseite       freiliegt.    Bei bereits etwas     vorgehärteten        Formkör-          pern        könnte    die Schalung 4 auch weggelassen sein.  Der den Formkörper umgebende Innenraum des  Druckbehälters 1 wird nun über     eine    Leitung 2     mit     einer Flüssigkeit z. B.

   Wasser     gefüllt.    Das weitere  Vorgehen ist beispielsweise aus     Fig.4    ersichtlich.  Vorerst wird der Druck der Flüssigkeit z. B. auf 3 atü  erhöht, was etwa einem Drittel des maximalen Be  handlungsdruckes entspricht, worauf eine relativ  rasche Erwärmung der Flüssigkeit auf etwa 100  C       erfolgt.    Nach der genannten raschen Drucksteigerung  wird der     Druck    etwas langsamer aber stetig bis auf  etwa 9 atü erhöht, während etwas langsamer die  Temperatur auf etwa l75  C erhöht wird.

   Beim Bei  spiel nach     Fig.4    erreicht der     Druck    nach etwa       11/2    Std. seinen     Maximalwert,        während    der     Tempera-          turendwert    nach etwa 2 Stunden     erreicht    wird. Dann  werden     Druck    und Temperatur bis zum Ende der Be  handlungszeit konstant gehalten.

   Diese totale Be  handlungszeit     hängt    von der Art des verwendeten       Bindemittels    ab, sie beträgt wie die Praxis zeigt min  destens 21/2     .Std.    und     höchstens    4     Std.,,        :adsio        bedeutend     weniger als bei allen bisher bekannt gewordenen  Verfahren.  



  Es versteht sich, dass die     Druck-    und Tempera  tursteigerung auch etwas anders als in     Fig.    4 darge  stellt     vorgenommen    werden können. Insbesondere  kann die vor der Erwärmung     vorzunehmende        Druck-          steigerung    auf wenigstens     annähernd    80     1/o    des maxi  malen     Behandlungsdruckes,    d. h. beim     genannten          Beispiel        wesentlich    üben 3 atü z:

   B.     .auf    7 bis 8 atü  erfolgen, so dass     während    des     Erwärmungsprozesses     nur noch eine geringe     Drucksteigerung    bis auf den       Maximalwert    nötig ist. Auch die Temperatursteige  rung kann     in    gewissen Grenzen     variieren,    z. B. so,  dass die     Maximaltemperatur    schon nach etwa       11/2    Std. oder erst nach     21/2    Std. erreicht wird.

   Vor  aussetzung ist nur, dass der     Druck    in jedem Zeit  punkt grösser ist als der bei der     jeweiligen    Tempera  tur der     Dampfdruckkurve    entsprechende     Druck,    so  dass in jedem Moment ein Verdampfen des     Anmach-          wassers    mit Sicherheit ausgeschlossen ist.  



  Beim vorangehend     erwähnten    Beispiel wurde eine  relativ grosse     freie    Oberfläche des Formkörpers mit  der Flüssigkeit im     Druckbehälter    in Berührung ge  bracht. Wie die Praxis zeigt kann es aber auch genü  gen, wenn nur relativ und     kleine    Oberflächenteile       benutzt    und damit direkt unter     Druck    gesetzt werden,    wie dies z. B.     Eig.    2 zeigt.

   In diesem Fall bleibt     nur     ein kleiner Teil der Oberfläche des den Druckbehäl  ter 1 füllenden Formkörpers 3b der durch die Lei  tung 2 dem im Deckel la     gebildeten    Dom     1b    des Be  hälters     zugeführten    Flüssigkeit ausgesetzt. Dieses  Verfahren eignet sich besonders     zur    Behandlung von  relativ kleinen, einfach geformten und in grossen  Mengen herzustellenden Formkörpern, bei welchen  sich die Verwendung eines dem Formkörper ange  passten     Druckbehälters    lohnt.

   Bei diesem Verfahren  wird nicht nur weniger Flüssigkeit benötigt sondern  auch die zur     Erwärmung    dieser Flüssigkeit erforder  liche Energie ist geringer.     Will    man dagegen einen  grösseren Teil der Oberfläche des Formkörpers der       Flüssigkeit        aussetzen,    so     kann    man analog     ,dem    Ver  fahren nach     Fig.    1 den Formkörper frei in den Be  hälter stellen unter Einhaltung eines sehr     kleinen    Ab  standes der     Behälterwände    vom Formkörper, so dass  nur noch ein relativ enger,     mit    Flüssigkeit zu füllen  der Spalt übrig bleibt.  



  Ein weiteres     Ausführungsbeispiel    ist in     Fig.3     dargestellt. Hier bildet der Formkörper 3c ein Rohr,  dessen Innen- und Aussenform beliebig wählbar sind.  Dabei wird nur die Innenfläche des Rohres 3c     mit     der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit in     Berüh-          rung    gebracht.  



  Im Vorangehenden wurde angenommen, dass die  Druckausübung auf den Formkörper stets direkt über  die     mit        ihm    in     Berührung    stehende Flüssigkeit er  folge. Es ist aber auch     möglich,    diesen     Druck    mittels       einer    flüssigkeitsdichten Membran auszuüben. So  kann z.

   B. bei der Ausführung nach     Fig.    3 ein  Schlauch aus gummielastischem Material in die       Formkörperausnehmung    eingesetzt werden, der     dann     seinerseits den Druck gleichmässig auf die von     ihm     berührte Körperfläche überträgt.     Damit    kann verhin  dert werden, dass das Druckmedium direkt mit dem  Formkörper in     Berührung    kommt.  



  Wo     grössere    Anlagen zur Verfügung stehen kön  nen natürlich auch mehrere     Formkörper    gleichzeitig       in    einem gemeinsamen     Druckbehälter    der beschrie  benen Behandlung     ausgesetzt    werden. Ferner ist es       möglich,    nicht nur     einzelne    homogene Formkörper       mit        hydraulischen        Bindemitteln    z.

   B. aus Beton in der  beschriebenen Weise zu     behandeln,    sondern auch  armierte oder durch feste     Einlagen    unter sich ver  bundene Formkörper der     fraglichen    Art. Handelt es  sich um relativ kleine Formkörper, so kann die Be  handlung     im        Durchlaufverfahren    erfolgen, indem das  Einsetzen der Formkörper, das     Einfüllen    und unter       Druck    setzen des Mediums an einer ersten Arbeits  station erfolgen, worauf die geschlossenen Behälter  während der Behandlungszeit durch eine Heizvor  richtung geschickt werden, an deren Ende das     Ab-          kühlen,

      das Ablassen von Druck und Medium und  das     Öffnen    des     Behälters        vorgenommen    werden     kann.     



  Ebenso ist es möglich, nach beendetem Verfahren  das Ablassen des heissen Mediums unter seinem       Eigendruck    vorzunehmen und zwar unter Füllung des  freien Raumes eines zweiten, einen     Formkörper    ent-      haltenden Druckbehälters unter gleichzeitiger Ab  kühlung und     Entspannung    auf die entsprechenden  Anfangswerte der Behandlung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Beeinflussung der Abbindezeit von hydraulische Bindemittel enthaltenden Formkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper an wenigstens einem Teil seiner Oberfläche mit einem eine Druckerzeugung gestattenden Medium beauf- schlagt und dabei unter Druck gesetzt und ausserdem so erwärmt wird, dass der erzeugte Druck stets so gross ist, dass ein Verdampfen des Anmachwassers nicht möglich ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Formkörper in frisch gegosse nem Zustand in den Wirkungsbereich des genannten Mediums gebracht wird, worauf unmittelbar an schliessend die genannte Druck- und Temperaturstei gerung begonnen wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass vorgängig einer Steigerung der Temperatur eine Druckerhöhung vorgenommen wird. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die vorgängige Druckerhöhung auf wenigstens 1/s des maximalen Behandlungsdruk- lces vorgenommen wind. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die vorgängige Druckerhöhung auf wenigstens annähernd 80 % des maximalen Be- handlungsdruckes vorgenommen wird. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass sowohl die Temperatur- als auch die Drucksteigerung so erfolgen" dass diese ihre Maximalwerte spätestens etwa bei halber Behand lungszeit erreichen, wobei das Temperaturmaximum später erreicht wird als das Druckmaximum. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass weniger als die Hälfte der freien Formkörperoberfläche vom Medium beaufschlagt wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass nur die einen Hohlraum des Formkörpers begrenzende Oberfläche des letzteren vom Medium beaufschlagt wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass ,der ;genannte Oberflächenteil des Formkörpers direkt einer Flüssigkeit ausgesetzt wird, deren Druck und Temperatur ;anschliessend in der genannten Weise erhöht werden.

   9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass @dex ;genannte Oberflächenteil des Formkörpers über eine Membran vom genannten Medium beaufschlagt wird.