AT522559B1

AT522559B1 - Verfahren zum Regulieren der Aggregattemperatur beim Herstellen von Beton

Info

Publication number: AT522559B1
Application number: ATA148/2019A
Authority: AT
Inventors: Wallner Dipl Ing Thomas (Fh)
Original assignee: Thomas Wallner Dipl Ing Fh
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2022-10-15
Also published as: AT522559A1

Abstract

Die Temperatur eines Aggregates, enthaltend Wasser, Zement als hydraulisches Bindemittel und Zuschlagsstoff, beispielsweise in Form von Rundkorn oder Flusskies, wird in dem für das Abbinden richtigen Bereich, beispielsweise zwischen 10°C und 15°C, gehalten, indem wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den übrigen Bestandteilen des Aggregates gekühlt wird und/oder indem wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates erwärmt wird, so dass der Zuschlagsstoff vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates eine von der Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates verschiedene Temperatur hat.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen der Temperatur eines Aggregates beim Herstellen von Beton mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

[0002] Die Anwendung von Beton beim Herstellen massiver Bauteile, insbesondere bei Bauteilen mit Abmessungen über 0,8 m, erfordert Maßnahmen, um die Temperatur beim Abbinden des Aggregates zu Beton im Bereich der für das Abbinden günstigen Temperatur zu halten, insbesondere die Temperatur zu begrenzen. Ein Ansteigen der Temperatur des Aggregates beim Abbinden zu Beton wird durch den exothermen Prozess des Abbindens des Bindemittels (Zement) während des Erhärtens verursacht. Eine erhöhte Temperatur des Bauteils beim Abbinden des Aggregates führt beim Erhärten des Betons (Abbinden des Aggregates zu Beton) zu Spannungen im Betonbauteil und damit zu verringerten qualitativen Eigenschaften (Druckfestigkeit, Frostbeständigkeit).

[0003] Das Begrenzen der Temperatur des Aggregates beim Abbinden zu Beton wird im Stand der Technik durch Kühlen des Gesamtaggregates nach dem Vermengen der Einzelkomponenten (Zement als Bindemittel, Wasser, Zuschlagsstoff und gegebenenfalls weiterer Bestandteile) mit Hilfe von flüssigem Stickstoff, Eintragen von Scherbeneis, Eintragen von Schneekristallen und Ahnlichem durchgeführt.

[0004] Bekannt ist auch ein Verfahren zum Kühlen der Einzelkomponenten des Aggregates durch Berieseln mit gekühltem Wasser oder durch Beblasen mit Kaltluft.

[0005] Das Beeinflussen der Aggregattemperatur beim Abbinden des Aggregates zu Beton erfolgt üblicherweise nach dem Mischprozess des Aggregates durch Einsatz von flüssigem Stickstoff, der mittels Lanzen in den nicht abgebundenen Beton eingebracht wird, so dass dem Aggregat Wärme entzogen und dieses gekühlt wird.

[0006] Das Kühlen des Aggregates mit Hilfe von Stickstofflanzen ergibt aber in nachteiliger Weise ein heterogenes Abkühlen des Aggregates und führt, insbesondere in jenem Bereich, in dem die Kühlung ausgeführt wird, zu einer Hemmung des Abbindeprozesses des hydraulischen Bindemittels. Zudem ist das Kühlen mit Hilfe von flüssigem Stickstoff, der mittels Lanzen eingebracht wird, begrenzt, da die maximale Kühlleistung durch die minimal zulässige Temperatur des Aggregates (Frischbeton), die bei etwa 4°C liegt, begrenzt ist.

[0007] Zusätzlich ist es wenigstens vorteilhaft, dafür zu sorgen, dass die Temperatur des Aggregates, insbesondere am Beginn des Abbindens, einen vorgegebenen, für ein erfolgreiches Abbinden erforderlichen Wert, der in der Regel zwischen 10°C und 15°C liegt, nicht unterschreitet.

[0008] EP 0 436 140 A1 erwähnt das Kühlen von Zement mit flüssigem Stickstoff in einem Zementsilo, sodass der Zement gekühlt wird, bevor dem er mit Wasser und Betonzuschlagsstoffen zu „Frischbeton“ vermischt wird.

[0009] Bei EP 0 272 880 A1 werden beim Herstellen von Beton Zement, Zuschlagsstoff und Wasser oder Eis gemischt. Erwähnt ist, den Zuschlagsstoff durch Besprühen mit einer kühlen Flüssigkeit zu kühlen, während er vor dem Mischen transportiert wird.

[0010] Bei dem aus WO 03/004234 A1 bekannten Verfahren soll ein Stoffgemisch, wie Beton, gekühlt werden. Dazu wird vorgeschlagen, dem Gemisch (z.B. enthaltend Zement, Betonzuschlagsstoffe und Hilfsstoffe) Wasser in Form von unterkühlten Schnee- oder Eiskristallen zuzusetzen, wobei immer das Gemenge aus Zement und Zuschlagsstoffen gekühlt wird.

[0011] EP 2 077 933 B1 erwähnt, dass es bekannt ist, Sand als Zuschlagsstoff zu Frischbeton vor dem Vermischen mit den übrigen Zugabestoffen zu kühlen, indem die Sandkörner mit einer Eisschicht überzogen werden. Bei EP 2 077 933 B1 soll ein Teil des einem Silo entnommenen Zugabestoffes (Sand, Kies usw.) mit einem Kältemittel in thermischen Kontakt gebracht und so gekühlt werden.

[0012] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Beeinflussen der Tempe-

ratur des Aggregates beim Abbinden desselben zu Beton auf eine für das Abbinden vorteilhafte Temperatur zur Verfügung zu stellen, das die zuvor geschilderten Nachteile bekannter Verfahren nicht aufweist.

[0013] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.

[0014] Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0015] Erfindungsgemäß erfolgt das Begrenzen der Temperatur, auf die sich das Aggregat beim Abbinden des hydraulischen Bindemittels (Zement) erwärmt, in einer Ausführungsform dadurch, dass der den übrigen Bestandteilen des Aggregates beizumengende Zuschlagsstoff - noch bevor er zugemengt wird - gekühlt wird.

[0016] Der gekühlte Zuschlagsstoff nimmt Wärme auf, die durch den exothermen Abbindeprozess entsteht, so dass die Temperatur des Aggregates beim Abbinden zu Beton nicht über den zulässigen Wert ansteigt, und auch Betonbauteile mit großem Volumen ohne die eingangs geschilderten Nachteile herstellbar sind.

[0017] Durch Anpassen der Temperatur des Zuschlagsstoffes in Abhängigkeit von dessen Korngröße an die während des exothermen Abbindeprozesses entstehende Wärme können der Zeitpunkt und die Zeitspanne, während welcher der Zuschlagsstoff Wärme aufnimmt, auf den jeweils gewünschten Bereich eingestellt werden. Da das Wärmetransfervermögen des Zuschlagsstoffes, also wie schnell und in welcher Menge Wärme vom Zuschlagsstoff abgegeben/aufgenommen werden kann, im Wesentlichen von der Korngröße (Gesteinskörnung) des Zuschlagsstoffes abhängt, hat man es in der Hand, durch Wahl der Temperatur und der Korngröße und der Menge an Zuschlagsstoff die Temperatur während des Abbindens in einem günstigen Bereich zu halten. Dabei wird am Beginn des Abbindens die Temperatur des Aggregates durch Zumengen eines Teils des Zuschlagsstoffes mit kleiner Korngröße, z.B. kleiner als 32 mm, der eine Temperatur hat, die höher ist als die der anderen Bestandteile des Aggregates, auf eine Temperatur in dem für das Abbinden günstigen Temperaturbereich erhöht.

[0018] Um zu verhindern, dass die Temperatur in einem späteren Stadium des Abbindens auf eine Temperatur ansteigt, die über dem für das Abbinden günstigen Bereich liegt, kann ein weiterer Teil des Zuschlagsstoffes beigemengt werden, der eine Korngröße von über 40 mm, insbesondere über 32 mm, und eine Temperatur, die niedriger ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates, hat.

[0019] Da das Vermögen von Zuschlagsstoff, Wärme aufzunehmen, bei einem Zuschlagsstoff mit kleiner Korngröße rascher wirksam wird als bei einem Zuschlagsstoff mit größerer Korngröße, ist es möglich das Aggregat am Beginn des Abbindens zu erwärmen (es wird vom Zuschlagsstoff an das Aggregat, nämlich Bindemittel und Anmachwasser, Wärme abgegeben) und in einem späteren Zeitpunkt des Abbindens zu kühlen (dem Aggregat, nämlich dem Bindemittel und Anmachwasser, wird vom Zuschlagsstoff Wärme entzogen). So kann die Temperatur des Aggregates während des gesamten Abbindens in einem für das Abbinden günstigen (vorteilhaften) Temperaturbereich gehalten, also auf den vorteilhaften Bereich der Temperatur begrenzt, werden.

[0020] Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass sich durch das selektive Kühlen des Zuschlagsstoffes vor dem Herstellen des Aggregates durch Vermengen des Zuschlagsstoffes mit den übrigen Bestandteilen des Aggregates ein optimales Milieu für die chemische Reaktion (Hydratation) des hydraulischen Bindemittels (Zement) mit dem Zugabewasser ergibt.

[0021] Eine Auswahl der verwendeten Korngröße des Zuschlagsstoffes, z.B. 0 mm bis 16 mm, 16 mm bis 32 mm oder 32 mm bis 128 mm, erlaubt ein kontrolliertes Beeinflussen der Temperatur des Aggregates beim Abbinden, also während des Hydratationsvorganges.

[0022] Um zu verhindern, dass die für ein vorteilhaftes Abbinden erforderliche Temperatur des Aggregates, insbesondere am Beginn des Abbindens, nicht unterschritten wird, wird bei der Erfindung ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des

Aggregates erwärmt.

[0023] Die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen, Teile des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates zu kühlen und zu erwärmen, sind mit Vorteil miteinander kombiniert, um dem Aggregat am Beginn des Abbindens durch vor dem Vermengen erwärmten Zuschlagsstoff Wärme zuzuführen und dem Aggregat im späteren Verlauf des Abbindens durch vor dem Vermengen gekühlten Zuschlagsstoff Wärme zu entziehen.

[0024] Dadurch, dass bei der Erfindung die Temperatur des Zuschlagsstoffes getrennt von den übrigen Aggregatbestandteilen (vornehmlich hydraulisches Bindemittel, wie Zement und Zugabewasser) vor dem Zumengen des Zuschlagsstoffes entsprechend dessen Wärmetransferleistung eingestellt werden kann, ergibt sich eine an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbare Begrenzung der Temperatur des Aggregates beim Abbinden zu Beton.

[0025] Die Wärmetransferleistung des Zuschlagsstoffes ist dessen Vermögen Wärme aufzunehmen und abzugeben und hängt im Wesentlichen von der Temperatur und der Korngröße des Zuschlagsstoffes ab.

[0026] Dadurch, dass bei der Erfindung die Temperatur von einem Teil des Zuschlagsstoffes unabhängig von der Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates (Bindemittel und Anmachwasser sowie gegebenenfalls weitere (Beton-)Hilfsstoffe) gewählt wird, hat man es in der Hand, den Verlauf der Temperatur beim Abbinden des Aggregates (zu Beton) auf einen idealen Verlauf, also auf einen für ein Abbinden günstigen Verlauf der Temperatur, einzustellen. Diese Temperatur liegt beim Abbinden von Aggregaten, die Zement als hydraulisches Bindemittel enthalten, zu Beton in der Regel in der Größenordnung von 10°C bis 15°C.

[0027] Im Rahmen der Erfindung ist in Betracht gezogen, den Zuschlagsstoff vor dem Vermengen mit den übrigen Bestandteilen des Aggregates entsprechend der Wärmetransferleistung des Zuschlagsstoffes mit Hilfe einer Wärmepumpe, eines Wärmetauschers und/oder einer Vorrichtung zum Energietransfer auf die für die Erfindung vorteilhafte Temperatur abzukühlen oder zu erwärmen.

[0028] Beschreibung der in den Zeichnungen wiedergegebenen Diagramme:

[0029] In dem Diagramm von Fig.1 ist die Entwicklung der Temperatur des Aggregates beim Abbinden zu Beton dargestellt. Das Diagramm von Fig. 1 zeigt die Entwicklung der Temperatur von konventionell gekühltem Beton und von Beton, dem gemäß der Erfindung selektiv nach Korngrößen (Korngruppen) gekühlter Zuschlagsstoff zugegeben wurde. Die Frischbetontemperatur, also die Temperatur des Aggregates, beträgt in beiden Fällen 10°C. Die geringe Wärmetransferleistung des Zuschlagsstoffes im Allgemeinen - und insbesondere bei einer Korngröße >32 mm Durchmesser im Besonderen - führt zu einer verringerten Höchsttemperatur im Beton und somit zu einer Verringerung der Zwangsspannungen in dem erfindungsgemäß hergestellten Bauteil aus Beton.

[0030] In Fig. 2 ist in einem Diagramm die Entwicklung der Temperatur des Betons unter Berücksichtigung des Unterschreitens der minimal zulässigen Frischbetontemperatur dargestellt. Fig. 2 zeigt die Entwicklung der Betontemperatur eines konventionell gekühlten Betons einerseits und eines Betons, dem erfindungsgemäß gekühlter Zuschlagsstoff beigemengt worden ist, andererseits. Das Kühlen mittels konventioneller Kühlung des Gesamtaggregates (Frischbeton) führt zu einem Unterschreiten der Mindesttemperatur für ordnungsgemäßes Abbinden des Frischbetons. Das selektive Kühlen gemäß der Erfindung durch Zumengen von gekühltem Zuschlagsstoff ergibt durch eine niedrige Wärmetransferleistung des Zuschlagsstoffes insbesondere mit einer Korngröße >32 mm eine Temperatur des Frischbetons von 10°C, und ist damit zulässig.

[0031] Das Diagramm von Fig. 3 zeigt die Entwicklung der Betontemperatur für die verschiedenen Anwendungsfälle. Die Kurve A zeigt die Kühlung mit einem Zuschlagsstoff der Korngröße 32 mm bis 128 mm. Die Kurve B weist keine Differenzierung nach Korngrößen auf und die Kurve C weist eine Kühlung der Korngröße 0 mm bis 16 mm auf.

[0032] Bei Kurve A wurde der Zuschlagsstoff mit einer Korngröße von 0 mm bis 16 mm auf 20°C,

bei einer Korngröße von 16 mm bis 32 mm auf 10°C und bei einer Korngröße von 32 mm bis 128 mm auf 0°C gekühlt.

[0033] Bei Kurve B wurde der Zuschlagsstoff bei einer Korngröße von 0 mm bis 16 mm auf 10°C, bei einer Korngröße von 16 mm bis 32 mm auf 10°C und bei 32 mm bis 128 mm auf 10°C gekühlt.

[0034] Bei Kurve C wurde der Zuschlagsstoff bei einer Korngröße 0 mm bis 16 mm auf 0°C, bei einer Korngröße von 16 mm bis 32 mm auf 10°C und bei einer Korngröße von 32 mm bis 128 mm auf 20°C gekühlt, bevor er den übrigen Bestandteilen des Aggregates zugemengt worden ist.

[0035] Bedingt durch die unterschiedlichen Wärmetransferleistungen des Zuschlagsstoffes, wobei große Körner eine niedrige und kleine Körner eine hohe Wärmetransferleistung aufweisen (bedingt durch das Verhältnis Oberfläche zu Volumen der Körner), ergeben sich bei äquivalenter Kühlleistung unterschiedliche Entwicklungen der Betontemperatur. Das Kühlen der Korngröße 0 mm bis 16 mm ermöglicht ein Beeinflussen der frühen Hydratationsentwicklungsphase (0 bis 8 Stunden), das Kühlen der Korngröße 32 mm bis 128 mm ermöglicht das Beeinflussen späterer Hydratationsentwicklungsphasen (12 bis 24 Stunden).

[0036] Durch die selektive Manipulation des Energieniveaus (also der Temperatur) des Zuschlagsstoffes unter Berücksichtigen der Gesteinskörnungen (Korngrößen) des Zuschlagsstoffes und der Wärmetransferleistung des Einzelkorns, ist es möglich, die Entwicklung der Hydratationswärme optimal zu regeln und die qualitativen Eigenschaften des herzustellenden Bauteils aus Beton zu verbessern.

[0037] Die Diagramme von Fig. 4a bis 4d zeigen, dass, bedingt durch die nicht lineare Entwicklung des Verhältnisses von Volumen zu Oberfläche der verschiedenen Korngrößen, eine nicht lineare Entwicklung der volumenbezogenen Wärmetransferleistung vorliegt. Dieser physikalischgeometrische Effekt erlaubt es, durch Manipulieren des Energieniveaus der verwendeten Korngrößen den Hydratationsprozess gezielt zu steuern. In Fig. 4a bis 4d bedeuten GK4 die Korngröße von 4 mm, GK16 eine Korngröße von 16 mm usw.

[0038] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zuschlagsstoff mit der gewählten Korngröße vor dem Vermengen mit Zement und Wasser sowie allfälligen Betonhilfsstoffen (den übrigen Bestandteilen des Aggregates) gekühlt, wobei das Kühlen des Zuschlagsstoffes durch Wärmeentzug erfolgt. Bevorzugt erfolgt der Wärmeentzug durch Wärmetauscher, einen Wärmeleiter, der in Kontakt mit dem Zuschlagsstoff steht, wobei dem Wärmetauscher ein Wärmeträger, der bevorzugt mit Hilfe einer Wärmepumpe gekühlt wurde, zugeführt wird. Die dem Zuschlagsstoff mit der Wärmepumpe entzogene Wärme kann über eine Wärmetransferleitung einem Wärmespeicher zugeführt und/oder für Heizzwecke verwendet werden.

[0039] Sobald der Zuschlagsstoff auf die in Abhängigkeit vom Aggregat und dem Vermögen des Zuschlagsstoffes Wärme aufzunehmen (entspricht der Wärmetransferleistung des Zuschlagsstoffes) gewählte Temperatur gekühlt wurde, wird er mit den übrigen Bestandteilen des Aggregates, nämlich hydraulisches Bindemittel, wie Zement, Zugabewasser und gegebenenfalls Hilfsstoffen, vermengt.

[0040] Nachstehend werden Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren wiedergegeben:

BEISPIEL 1: [0041] Anwendungsbeispiel 1 - Betonwürfel 20 x 20 x 20 [cm] BETONSORTE: Festigkeitsklasse C25/30 Ausbreitmaß F45 Größtkorn GK64 EXPOSITIONSKLASSEN: Bewehrungskorrosion XC4/XD2 Frostangriff XF3 UMGEBUNGSTEMPERATUR: 20°C

[0042] BETONREZEPT (für einen m*® Frischbeton):

tonbestandteile Summe 0-8 8-32 | 32-64 Wasser Zement

reibu Rundkorn, Flusskies Trinkwasser CEM II 42,5 R WT38 emperatur 29 8 -12 20 20

enfeuchte 4,5 1,5 1,0

438,0 | 721,0 | 565,0

esamt 2.296 tonbestandteile Summe 0-8 8-32 | 32-64 Wasser Zement ent 19 31 25 8 17 olu ent 18 30 23 12 BEISPIEL 2: [0043] Widerlagermauer Staukraftwerk BETONSORTE: Festigkeitsklasse C25/30 Ausbreitmaß F45 Größtkorn GK64 EXPOSITIONSKLASSEN: Bewehrungskorrosion XC4/XD2 Frostangriff XF3 UMGEBUNGSTEMPERATUR: 17°C

[0044] BETONREZEPT (für einen m® Frischbeton):

tonbestandteile Summe 0-8 8-32 | 32-64 Wasser Zement reibu Rundkorn, Flusskies Trinkwasser CEM II 42,5 R

WT38 emperatur -7 -17 10 10

enfeuchte 4,5 1,5 1,0

438,0 | 321,0 | 965,0

esamt

tonbestandteile 0-8 8-32 | 32-64 Wasser Zement

ent 19 14 42 8 17

ent 18 13 40 18 12

BAUTEILGEOMETRIE:

OBERFLÄCHE 398 m? VOLUMEN 504 m?

[0045] Klimadaten beim Herstellen der Widerlagermauer: Monat März, mittlere Lufttemperatur (24h): 17°C Wasser: 176 kg/m? Aggregat Gewichtsteile.

[0046] Vor dem Beimengen des Zuschlagsstoffes hatte das Gemenge aus Wasser und Zement eine Temperatur von 10°C. Im Zeitpunkt des Beimengens des Zuschlagsstoffes zu den übrigen Bestandteilen des Frischbetons (Aggregat) hatte dieser die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Temperaturen, also der Teil des Zuschlagsstoffes mit einer Korngröße 0 mm bis 8 mm 31°C, der Teil des Zuschlagsstoffes mit einer Korngröße 8 mm bis 32 mm -7°C und der Teil des Zuschlagsstoffes mit einer Korngröße 32 mm bis 64 mm -17°C.

[0047] In dem Diagramm von Fig. 6 ist die Entwicklung der Temperatur im Bauteil während des Abbindens wiedergegeben. Dabei zeigt die oberste Kurve den Verlauf der Temperatur ohne Kühlung, die mittlere Kurve den Verlauf der Temperatur mit konventioneller Kühlung mittels Stickstofflanzen und die unterste Kurve den Verlauf der Temperatur bei erfindungsgemäßem Erwärmen und Kühlen.

BEISPIEL 3: [0048] Betonplatte Staukraftwerk 12 x 16 x 1 [m] BETONSORTE: Festigkeitsklasse C25/30 Ausbreitmaß F45 Größtkorn GK64 EXPOSITIONSKLASSEN: Bewehrungskorrosion XC4/XD2 Frostangriff XF3 UMGEBUNGSTEMPERATUR: -12°C

[0049] BETONREZEPT (für einen m*® Frischbeton):

tonbestandteile Summe| 0-8 8-32 | 32-64 Wasser Zement

reibu Rundkorn, Flusskies | Trinkwasser | CEM II 42,5 R WT38 emperatur 24 52 -27 10 10

enfeuchte 4,5 1,5 1,0

338,0 | 421,0 | 965,0

esamt 2.296

tonbestandteile Summe| 0-8 8-32 | 32-64 Wasser Zement

ent 15 18 42 8 17

ent 14 17 40 18 12

[0050] BAUTEILGEOMETRIE:

OBERFLÄCHE 192 m? VOLUMEN 440 m?

[0051] In den Fig. 7a) bis 7c) sind folgende Diagramme wiedergegeben: [0052] Fig. 7a): Temperatur und Spannungsverlauf im jungen Beton:

[0053] Das Diagramm zeigt, dass die vorgegebene maximale Bauteiltemperatur (kleiner als 40°C) und die Mindestfrischbetontemperatur (über +10°C) eingehalten wurden.

[0054] Fig. 7b): Festigkeitsentwicklung des Betons bei verschiedenen Temperaturen: [0055] Es zeigt sich eine Verbesserung der Druckfestigkeit des hergestellten Bauteils. [0056] Fig. 7c): Rissbildung während des Erhärtens des Bauteils:

[0057] Das Diagramm von Fig. 7c) zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit des Bildens von Rissen, wie Oberflächenrisse, Trennrisse, Biegerisse, Risse aus Entspannungszuständen (als Folge von Behinderungen von Verformungen), verkleinert ist.

[0058] Es zeigt sich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren umfassend die Schritte

- Kühlen des Zuschlagsstoffes in Form von Gesteinskorn, - Herstellen des Aggregates in einem Mischwerk,

- Anliefern des Aggregates an die Baustelle und

- Einbau an der Baustelle

nicht unerhebliche Einsparungen beim Energieaufwand (z.B. 5 kWh/m® Beton und bei den Kosten (z.B. 1€/m*® Beton) möglich sind.

[0059] Das Diagramm der Fig. 8 zeigt die Verläufe der Entwicklung der Temperatur in einem Bauteil während des Abbindens. Dabei gibt die Kurve A den Verlauf der Temperatur mit Kühlen des Aggregates (also mit dem Zuschlagsstoff) und die Kurve B den Verlauf der Temperatur gemäß der Erfindung, also mit Vermengen der anderen Bestandteile des Aggregates mit gekühltem Zuschlagsstoff, gemäß dem weiter oben beschriebenen Beispiel 2 wieder.

[0060] Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel wie folgt beschrieben werden:

[0061] Die Temperatur eines Aggregates, enthaltend Wasser, Zement als hydraulisches Bindemittel und Zuschlagsstoff, beispielsweise in Form von Rundkorn oder Flusskies, wird in dem für das Abbinden richtigen Bereich, beispielsweise zwischen 10°C und 15°C, gehalten, indem wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den übrigen Bestandteilen des Aggregates gekühlt wird und/oder indem wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates erwärmt wird, so dass der Zuschlagsstoff vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates eine von der Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates verschiedene Temperatur hat.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Bauteilen aus Beton durch Abbinden eines Aggregates, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement, Wasser und wenigstens einen Zuschlagsstoff, wobei wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates eine Temperatur hat, die von der Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass als maximale Temperatur des Bauteiles eine Temperatur unter 40°C und als minimale Temperatur des Frischbetons eine Temperatur über 10°C eingehalten wird, und dass der Teil des Zuschlagstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates eine Temperatur hat, die unter Berücksichtigung der Korngröße des Zuschlagsstoffes gewählt ist, wobei die Temperatur bei einem Teil des Zuschlagsstoffes mit einer Korngröße kleiner als 40 mm, insbesondere kleiner als 32 mm, höher ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates und wobei die Temperatur bei einem Teil Zuschlagsstoffes mit einer Korngröße größer als 40 mm, insbesondere größer als 32 mm, niedriger ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates eine Temperatur hat, die höher ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates eine Temperatur hat, die niedriger ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates gekühlt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes vor dem Vermengen mit den anderen Bestandteilen des Aggregates erwärmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil des Zuschlagsstoffes, der eine Korngröße unter 32 mm und eine Temperatur, die höher ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates, hat, und ein weiterer Teil des Zuschlagsstoffes, der eine Korngröße über 32 mm und eine Temperatur, die niedriger ist als die Temperatur der anderen Bestandteile des Aggregates, hat, mit den anderen Bestandteilen des Aggregates vermengt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur, auf welche wenigstens ein Teil des Zuschlagsstoffes gekühlt wird, unter Berücksichtigen von wenigstens einem der nachstehend genannten Parameter gewählt wird:

- Größe des herzustellenden Bauteils,

- Geometrie des herzustellenden Bauteils,

- Menge an hydraulischem Bindemittel, wie Zement,

- Art des hydraulischen Bindemittels, wie Zement, und

- Witterung, insbesondere Umgebungstemperatur und Luftfeuchte, beim Abbinden des Aggregates zu Beton,

- Korngröße des Zuschlagsstoffes.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagsstoff auf eine Temperatur zwischen 0°C und 20°C gekühlt oder erwärmt wird, bevor er mit den übrigen Bestandteilen des Aggregates vermengt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschlagsstoff mit einer Korngröße von 0 m bis 128 mm verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschlagsstoff mit einer Korngröße von 0 mm bis 16 mm verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschlagsstoff mit einer Korngröße von 16 mm bis 32 mm verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschlagsstoff mit einer Korngröße von 32 mm bis 128 mm verwendet wird.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen