CH393169A - Method and device for increasing the quality properties of plastic concrete - Google Patents

Method and device for increasing the quality properties of plastic concrete

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CH393169A
CH393169A CH1178860A CH1178860A CH393169A CH 393169 A CH393169 A CH 393169A CH 1178860 A CH1178860 A CH 1178860A CH 1178860 A CH1178860 A CH 1178860A CH 393169 A CH393169 A CH 393169A
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concrete
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compressed air
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dependent
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CH1178860A
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Robert Dipl Ing Zipelius
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Robert Dipl Ing Zipelius
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Description

  

  Verfahren und     Vorrichtung    zur Erhöhung der     Güteeigenschaften    des plastischen Betons    Als bekannt vorausgesetzt werden Methoden  zur Herstellung von Betonfertigteilen, wie Plat  ten, Stufen,     Stahlbeton-Rammpfähle,    Säulen, Unter  züge, Bordsteine, Pflastersteine und sonstige im Beton  werk herzustellende Elemente, mittels hydraulischen  Pressen, Schlagpressen,     Vibrationsgeräten    sowie  durch Vakuumbehandlung.  



  Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren  zur Erhöhung der Güteeigenschaften des plastischen  Betons mittels Luftdrucks in einer Form, deren  Wandungen mit     öffnungen    und Filterelementen ver  sehen sind.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge  kennzeichnet, dass der Beton über eine oder mehrere  Druckkammern einem     Pressluftdruck    von mehr als  1 atü unterworfen wird.  



  Dank der Erfindung kann man auf den in For  men eingebrachten plastischen Beton über eine oder  mehrere Seitenwände derselben Pressluft mit einer  Verdichtung in Abhängigkeit von der Masse und  der Raumform des zu verdichtenden Betons so lange  einwirken lassen, bis kein Wasser mehr aus den  durchlöcherten, mit Filter versehenen     Schalungs-          wänden    der Form austritt.  



  Das Einleiten der Pressluft kann in der Weise  durch Steuerung geregelt werden, dass die Press  luft anfangs langsam, später unter     stärkerer    Druck  führung zufliesst, um nach der Verdichtung des Be  tons wieder allmählich auf Null abzuklingen.  



  In einer besonderen Ausführungsart des erfin  dungsgemässen Verfahrens kann die Pressluft nach  der Verdichtung des Betons abgeschaltet werden  und anschliessend ein Vakuum zur Einwirkung ge  bracht werden, um den Beton nach oben am Deckel  festzuhalten, während das Bodenstück entfernt wird.  Nach der Ausschaltung des Vakuums und nach der  Entfernung des Bodenstückes und der Absenkung    der Form kann weiter zum besseren     Entschalen    des  Formstückes Pressluft stossartig über den Deckel zu  geführt werden. Ein auf diese Weise verdichteter,  plastischer Beton kann nach der Behandlung aus  geschalt werden; er weist eine erhöhte Druck- und       Biegezugspannung    auf und hat eine geringere  Schwingung als ein plastischer Beton, der in üb  licher Weise hergestellt worden ist.  



  Unter Frischbeton ist     bekanntlich    ein Gemisch  aus Zuschlagstoffen, wie     SteinkörnungundSand    nach  einem bestimmten Kornaufbau, innig     vermischt    mit  Wasser und Zement, zu verstehen.  



  Die chemisch erforderliche Wassermenge zum  Zustandekommen einer Reaktion zwischen Zement  und Wasser erfordert nur 20     ö    Wasser vom Ze  mentgewicht. Es ist bekannt, dass mehr Wasser der  Betonmischung zugesetzt werden muss, um den  Frischbeton überhaupt verarbeiten zu können. Diese  Wassermenge, die mehr dazugegeben werden muss,  ergibt die plastische Konsistenz des Betons.  



  Es ist weiterhin bekannt, dass das Verhältnis  von Wasser zu Zement bestimmend ist für die     End-          festigkeit    des Betons.  



  Die     maximale    Festigkeit wird erreicht durch     ein          Minimum    an Wassergehalt. Die geringste Betonfestig  keit tritt bei Vorhandensein von zuviel Wasser auf.  



  Die Aufgabe, hochwertigen Beton zu erhalten,  gilt dann als gelöst, wenn es gelingt, bei der Ferti  gung dem Beton ein     Maximum    an Wasser zu ent  ziehen.  



  Bei der Vakuumbehandlung des Betons werden  Wasserteilchen infolge Unterdruck über Filter aus  dem Beton     herausgesaugt.    Der Erfolg dieser Methode  ist gut. Es steht ein Druckunterschied von 1,0 atü  Aussenluft und ein Unterdruck von 0,8 atü, d. h.       zusammen    1,8 atü     (kg/cm2)    auf die Betonteilchen  zur Verfügung.      Bei Anwendung von Pressluft     kann    dieser Druck  unterschied aber     wesentlich    vergrössert und die Ver  dichtung beschleunigt werden.  



  Der Verdichtungsdruck kann ausserdem veränder  lich gehalten werden in Abhängigkeit von Quer  schnitt und Raumform des zu verdichtenden Beton  körpers.  



  Versuche haben bestätigt, dass der Wasseraus  tritt mit     Druckluftbehandlung    grösser ist als bei der  Vakuumbehandlung; demzufolge ist also auch eine       Festigkeitserhöhung    durch eine     Druckluftbehandlung     gegeben.  



  Bei Anwendung der Pressluft, die über eine Kam  mer auf den Frischbeton gleichmässig einwirkt,  schiebt zunächst das Luftpolster der Pressluft die an  der Berührungsstelle vorhandenen Betonteilchen vor  sich her. Die Gesteins- und Sandkörnungen, die in  Bewegung geraten, können     infolge    ihrer Festig  keit und Dichte keine Formänderung erfahren, wohl  aber die Teilchen aus Wasser und Zement - in  der Betontechnologie mit  Zementleim  bezeichnet.  



  Bei weiterer Einwirkung der Pressluft wird das       Gesteingerüst    so weit zusammengeschoben, dass sich  die Körner - idealer Kornaufbau nach den aner  kannten Regeln der Baukunst     wird    vorausgesetzt     -          tangential    berühren.  



  Der      Zementleim     wird in Richtung des gering  sten Widerstandes weitergeschoben; auf diese Weise       füllt    er sämtliche Hohlräume zwischen den Korn  teilchen aus.  



  Bei weiterer Steigerung der     Pressluft        liegt    der  gesamte     Frischbeton    unter Spannung. Da nun die       Filter    der nicht unter Pressluft stehenden     Schalungs-          fläche    eine Maschenweite besitzen können, die klei  ner ist als die Grösse der Zementteilchen, kann nur  das reine Wasser austreten.  



  Da die Pressluft beliebig gesteigert werden kann,  ist es möglich,     sämtliches    überflüssiges Wasser, das  mit den Zementteilchen keine kolloidale Bindung  eingeht, herauszupressen.  



  Durch diese Arbeitsweise kann also der     Wasser-          Zement-Faktor    tatsächlich, wie bei keiner der bisher  angewandten Verdichtungsmethoden, auf ein Mini  mum herabgedrückt werden. Die Folge davon ist,  dass die Seitenflächen der Schalung sofort entfernt  werden können.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durch  führung des Verfahrens besteht aus einem Dreh  gestell mit Betonformen, welches absatzweise dreh  bar und so ausgebildet ist, dass an verschiedenen  Haltestellen der Beton nacheinander in die Formen       eingebracht,    an der nächsten Stelle verdichtet und  an einer weitem Haltestelle ausgeschalt werden       kann,    und ist dadurch gekennzeichnet, dass unter  der drehbar am Drehgestell angeordneten Betonform  eine     Vakuumkammer    angeordnet ist, durch deren  Vakuum der Betonkörper beim Wenden der Form  um 180  zwecks     Ausschalens    bis zum Absetzen  des Betonkörpers auf ein     Transportgerät    festgehalten  werden kann,

   und dass die Vakuumkammer mit der         Pressluftleitung    zum Verdichten des Betons     verbind-          bar    ist, so dass deren Druck nach dem Wenden der       Betonform    um 180" den Betonkörper nach unten  zwecks     Absetzens    auf das Transportgerät ausstösst.  



  Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass  flächenhafte Werkstücke     beliebiger    Form und Grösse  verdichtet werden können.  



  In einer besonderen Ausführungsform kann die  Vorrichtung     Mittel        zum    Abwiegen der Frisch  betonmenge, zum porenfreien Einbringen des Frisch  betons in die Form, zum Verdichten, zum Aus  schalen und zum Absetzen auf Unterlagen aufweisen.  Dabei kann der Abtransport mittels grossen Rades,  das sich um eine horizontale Achse dreht, erfolgen,  und die verdichteten Elemente können von einer  hydraulischen Bühne bzw. einer Bühne nach dem  Scherenprinzip übernommen werden. An die Stelle  eines Rades mit horizontaler Achse kann ein Karus  sell mit vertikaler Achse treten.  



  In einer besonderen Ausführungsform der Vor  richtung kann der Frischbeton mittels einer Füll  vorrichtung mit     Wiegeeinrichtung    und linsenförmigen       Lamellenrosten    mit     Vibrationssieb    nahezu porenfrei  in die Form eingeregnet werden. Um den Zementleim  bei schwachplastischem Beton zum     Fliessen        anzuregen,     kann Rüttelenergie mehrmals angesetzt werden.

   Auf  den Frischbeton kann über einen durchlöcherten,     mit     der Form fest     verzurrten    Deckel Pressluft     mit        beliebig     hohem Druck automatisch gesteuert zur Einwirkung  kommen; auf diese Weise kann eine maximale Was  sermenge über eine Filterwand ausgepresst werden.  Zur Drehung der Betonform um 180= kann eine  Leitschiene herangezogen werden. Das Transportge  rät kann ein Plattformwagen sein, der über eine       Pressbühne    oder einen Scherentisch unter Zuhilfe  nahme von Rüttelkraft und Pressluft beim Ausscha  len den verdichteten Beton automatisch übernimmt.  



  In einer besonderen Ausführungsform wird das  Filtergewebe nach Ausschalen des Betons selbstän  dig gereinigt und die Form durch die Leitschiene  einer weiteren Drehung um 180  unterworfen. Es  können alle Arbeitstakte vollautomatisch steuerbar  aufeinanderfolgen.  



  Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können  in besonderer Ausführung geringere Lohnkosten in  der Fertigung, grösserer Ausstoss und eine wesentliche  Steigerung der Biege- und Druckfestigkeit erhalten  werden. Es können vorzugsweise Platten, Pflaster  steine, Bordsteine, Stufen und     ähnliche    Flächenele  mente mit relativ grosser Oberfläche verglichen     zu     ihrer Masse in veränderlichen Abmessungen herge  stellt werden.  



  Auf der Zeichnung erläutern rein beispielsweise:       Fig.    1 bis 3 das Verfahren gemäss der Erfindung,       Fig.    4 bis 9 Ausführungsformen der Vorrichtung  zur Ausführung des     erfindungsgemässen    Verfahrens.  Das erfindungsgemässe Verfahren kann zur Her  stellung von Platten oder auch zur Herstellung von  Säulen,     Balken    und dergleichen verwendet werden.      a) Plattenherstellung  Die Pressluft strömt vom Kompressor 1 durch  Druckkessel 2 mit Manometer in den Deckel der  Form 3 in eine Kammer 4 und verteilt sich dort  gleichmässig.  



  Über die durchlöcherte Wandung 5 des Deckels  trifft die Pressluft auf den plastischen Beton 6 mit  den Kornteilchen 7 und dem  Zementleim  B.  



  Die Kornteilchen rücken zusammen, der  Ze  mentleim  wird komprimiert und scheidet über ein  Filter 9 und eine durchlöcherte Bodenwand 10 Was  ser 11 aus.  



  Ein Rüttler 12 erleichtert sowohl das Verteilen  des Betons in der Form 3 als auch das Einordnen  der Gesteinskörner in eine     unverschiebliche    Endlage.  



  Gummidichtungen 13 unter dem Deckel 4 der  Form 3 verhüten ein Entweichen der Pressluft. Ge  lenke 14 und Verriegelung 15 verbinden den     Dek-          kel    mit der Form 3.  



  b) Säulen-, Balken- und dergleichen Herstellung  Die Pressluft wird wie unter a) beschrieben ein  geleitet, jedoch strömt sie diesmal über die Kammern  16 und 17 der Seitenwände. Das Auspressen des       Überschusswassers    erfolgt über Filter 18 und 19  des Bodenstückes 20 und des Kopfstückes 21 der  Schalung.  



  Es wird eine Erhöhung der Druck- und Biege  zugfestigkeit und eine Verminderung des     Sehwindens     des  Zementleims  erzielt. Da diese Verminderung  eine Funktion des Wassergehaltes ist, ergibt mehr  Wasser mehr Sehwindung, weniger Wasser weniger  Sehwindung.  



  Ferner ermöglicht die Erfindung eine Beschleuni  gung der Verdichtung und bringt somit einen Zeit  gewinn bei der Fertigung, das sofortige Ausschalen  der Elemente, einen geringeren Platzbedarf bei der  Herstellung und die     Möglichkeiten,    grössere Ele  mente als bisher auf Maschinen     gefertigt    im Fliess  prozess herzustellen.  



  Die     Fig.    4 bis 9 der Zeichnung zeigen Ausfüh  rungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung,  mittels welcher     das    erfindungsgemässe Verfahren  durchgeführt werden kann.  



  Der Frischbeton soll nahezu porenfrei     in    die  Form gebracht werden. Diese Aufgabe wird durch  Verwendung eines Rüttelsiebes über der Form in  Station I     Fig.    9 gelöst.  



  Der Frischbeton 31 trifft über ein Förderband 32  oder ein Silo auf eine Form 33 auf, welche die  gleiche Länge und Breite hat, wie die     darunterlie-          gende,    im Rad     beweglich    aufgehängte Grundform 34.  Über dem Rüttelsieb 35 sind Stäbe 36 mit linsen  förmigem Querschnitt angeordnet, welche beim  Einbringen des Betons nahezu waagrecht liegen und  sich gegenseitig dicht flächenhaft berühren.  



  Die Form selbst ist als Waage 37 ausgebildet,  so dass immer ein gleiches Betongewicht eingefüllt  werden kann.    Nach Einbringen des Betons     wird    ein Rüttler  38 betätigt, der zur Folge hat, dass sich der Beton  spiegel 39 waagrecht einstellt und überall gleiche  Höhe erhält. Ist dieser Zustand erreicht, so werden  die     linsenförmigen    Stäbe so weit gedreht, dass sie  sich senkrecht stellen, 36', und den     Durchfluss    des  Betons auf das Sieb freigeben.  



  Dort werden die     einzelnen        Betonteilchen    durch  die Maschen des Siebes nochmal unterteilt und der  Beton tropft, d. h. er regnet gleichsam in die unter  liegende Form 34 ein.  



  Die Maschenweite des Siebes ist etwas     grösser     gewählt als der     maximale    Durchmesser des     Grösst-          korns    der Betonmischung. Die vom Sieb herabfal  lenden Betonteilchen breiten sich am Boden der  Form 34 dadurch aus, dass der Zementleim infolge  der Vibration der Form zum Fliessen kommt und  die Luft langsam vor sich herschiebt. Da die Beton  teilchen auf der Siebfläche in ihrer Masse beim  Vibrieren des Siebes nicht alle gleichzeitig herunter  tropfen können und ein gewisser Abstand - be  dingt durch die Drähte des Siebes - vorhanden ist  - hat die Luft     immer    die Möglichkeit, von der  Bodenform aus nach oben zu entweichen.

   Auf diese  Weise kann die     eingerüttelte        Betonmasse    prak  tisch     luftporenfrei.    eingebracht werden.  



  Bisher war es in der     Praxis    üblich, Beton mit  Giesskübeln, Schaufeln, Kelle oder Schiebevorrich  tung     mit        einm    gewissen Volumeninhalt in die Form  zu füllen. Ein grosser Teil der im Frischbeton einge  lagerten Luftporen wird auch bei stärkster Vibration  nach oben hin entweichen können, weil das darüber  liegende Betongewicht einen Luftaustritt verhindert.  Es werden um so mehr Luftporen im Beton bleiben,  je grösser die auf einmal eingebrachte     Betonmasse    ist.  



  Ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren ver  dichteter Beton mit einem Minimum an Luft  poren ergibt     zwangläufig    eine höhere Festigkeit, als  ein Beton mit relativ viel Poren. Die Wasserdich  tigkeit des Betons wird durch das      Einregnen     eben  falls erhöht.  



  Es ist bekannt, dass die Festigkeit des Betons  abhängig ist vom     Wasser-Zement-Faktor.    Je gerin  ger der     Wasser-Zement-Faktor    ist, desto höher ist  die zu erwartende Betonfestigkeit;     mit    steigendem       Wasser-Zement-Faktor    verringert sich die Festig  keit des Betons. Die Betonmischung kann nach dem  erfindungsgemässen Verfahren     mit    einem     denkbar     geringen     Wasser-Zement-Faktor    hergestellt werden.  



  Durch Verwendung von Rüttelenergie beim Ent  leeren eines     Vorsilos,    beim Rüttelsieb (Einregnen)  und bei der Form     wird    der Zementleim beispiels  weise dreimal angeregt und     verdichtungswilliger,    d. h.  die innere Reibung zwischen     Zementleim    und Beton  teilchen wird herabgesetzt und der Zementleim  kommt auch bei relativ geringem     Wasser-Zement-          Faktor    noch zum     Fliessen.    Jede Verdichtung von  Beton setzt ein     Minimum    an Verdichtungsarbeit  voraus. Wird diese nicht voll geleistet, ist die Festig-           keit    dementsprechend geringer.

   Die Rüttelenergie  wird also bei der vorliegenden Arbeitsweise als we  sentliche Hilfe mit herangezogen.  



  Erfahrungsgemäss haben sich bessere Erfolge bei       Schwingungen    von 9000 Umdrehungen pro     Minute.     oder mehr gezeigt. Es besteht die Möglichkeit, die  Schwingung in der Form, mit Hilfe von 9000 Schwin  gungen pro Minute, mit     Pressluftrüttlern    oder Ultra  schallwellen darzustellen 40. Die Schwingungsener  gie muss so angesetzt werden,     dass    der Zementleim  unbedingt zum Fliessen kommt und     damit    die Luft  beim     tropfenweisen    Einbringen des Betons entwei  chen kann.  



  Die auf diese Weise eingefüllte Form wird beim  nächsten Arbeitstakt (Station     II)    durch einen Deckel  41, der durch     kräftige    Scharniere 42     mit    der Form  verbunden ist, geschlossen und     mittels        Gummidich-          tung    43 und Hebel     4.4    luftdicht     verzurrt.     



  Nach der Dichtung wird Pressluft 45     zunächst     langsam, später stärker über eine Kammer 46 mit       durchlöchertem    Boden 47 zugeführt, und zwar in  der Weise, dass der     Pressdruck    in Abhängigkeit von  der Masse des     zu    verdichtenden Betons steht. An  der Unterseite 48 der Form 34 tritt während des       Pressvorgangs    durch Druckluft überschüssiges Was  ser über ein     dünnmaschiges    Filter 49 und die durch  löcherte Bodenwand 47 aus. Der Zustand des Pres  sens erfolgt von Station     II    bis Station V. Während  dieser Zeit wird der Beton so weit verdichtet, dass  er bei Erreichung der Station V kein Wasser mehr  abgibt.  



  Er weist eine Pseudohärte auf; beim Begehen  desselben entsteht keine Formänderung durch den  Eindruck der Fusssohlen. In Station V wird die       Pressluftbehandlung    im Deckel beendet und die     Ver-          zurrung    des Deckels gelöst. Zur gleichen Zeit wird  die Kammer der Bodenform, die     während    des     Press-          vorgangs    unter normalem Luftdruck stand, an eine  Vakuumpumpe     angeschlossen.    Das Rad bewegt sich  weiter. Die Kurvenform der Führungsschienen 50       bewirkt    eine Drehung der gesamten Form     zwischen     Station     V-VI    um 180 .

   Der Deckel öffnet sich       vollkommen    und     hängt    in Station     VI        senkrecht    nach  unten. Die Anwendung der Vakuumbehandlung über  die Bodenform hat     zur    Folge, dass der verdichtete  Beton in der Bodenform festgehalten wird und wäh  rend der Drehbewegung nicht herausfallen kann.  In Station     VI    ist also der Deckel geöffnet, die Form  um 180  gedreht, der     Formboden    oben, die Beton  fläche von unten sichtbar.  



  Eine     ausfahrbare        Plattform    51 auf eine Hebe  bühne 52 aufgebaut und im Arbeitstakt gesteuert,  schiebt sich nun unter den verdichteten Beton. So  wie die Plattform 51 der Hebebühne 52 den Beton  berührt, wird der Rüttler 40 der oben befindlichen  Bodenform kurz erregt, der Vakuumunterdruck weg  genommen und etwas Pressluft 45 der Kammer zu  geführt.     Gelinde        Pressluft    und     Rüttlungseinwirkung     bedingen, dass der verdichtete Beton 53 sich von  der Form löst,     während    das Rad sich langsam in    Richtung Station I weiterbewegt.

   Der Plattenform  wagen 51 wird automatisch über die Bühne leicht  abgesenkt, die Betonform beschreibt zwischen Station       VI    und I durch die Kurvenführung 50 am Rand  eine Drehung von 180 .  



  Zwischen Station     VI    und I wird über die Kam  mer der Bodenform automatisch Wasser zugeführt,  welches das Filter 49 von feinen Zementteilchen  säubert. Ab Station I beginnt der Arbeitsgang von  neuem, wie vorstehend beschrieben.



  Process and device for increasing the quality properties of plastic concrete. It is assumed that methods for the production of precast concrete parts, such as plates, steps, reinforced concrete driven piles, columns, beams, curbs, paving stones and other elements to be produced in the concrete plant, using hydraulic presses, Impact presses, vibration devices as well as by vacuum treatment.



  The invention relates to a method for increasing the quality properties of the plastic concrete by means of air pressure in a form whose walls are seen with openings and filter elements.



  The method according to the invention is characterized in that the concrete is subjected to a compressed air pressure of more than 1 atm via one or more pressure chambers.



  Thanks to the invention, one can act on the plastic concrete introduced in For men over one or more side walls of the same compressed air with a compression depending on the mass and the spatial shape of the concrete to be compacted until no more water from the perforated, with filter provided formwork walls of the form.



  The introduction of the compressed air can be regulated in such a way that the compressed air flows in slowly at the beginning, later under higher pressure, in order to gradually decrease to zero after the concrete has been compacted.



  In a special embodiment of the method according to the invention, the compressed air can be switched off after the compaction of the concrete and then a vacuum can be applied to hold the concrete on top of the cover while the bottom piece is removed. After the vacuum has been switched off and the bottom piece has been removed and the mold has been lowered, compressed air can be fed over the lid in jerks to improve the removal of the mold. A plastic concrete compacted in this way can be shuttered after treatment; it has an increased compressive and flexural tensile stress and has a lower vibration than a plastic concrete that has been produced in a usual way.



  As is well known, fresh concrete is a mixture of aggregates, such as stone grains and sand with a certain grain structure, intimately mixed with water and cement.



  The chemically required amount of water to bring about a reaction between cement and water requires only 20 ö water of the cement weight. It is known that more water has to be added to the concrete mix in order to be able to process the fresh concrete at all. This amount of water, which has to be added more, results in the plastic consistency of the concrete.



  It is also known that the ratio of water to cement is decisive for the final strength of the concrete.



  The maximum strength is achieved through a minimum of water content. The lowest possible concrete strength occurs when there is too much water.



  The task of obtaining high-quality concrete is considered to have been solved when it is possible to extract a maximum of water from the concrete during production.



  When the concrete is vacuum treated, water particles are sucked out of the concrete through filters as a result of negative pressure. The success of this method is good. There is a pressure difference of 1.0 atmospheres outside air and a negative pressure of 0.8 atmospheres, i.e. H. together 1.8 atü (kg / cm2) are available on the concrete particles. When using compressed air, however, this pressure difference can be significantly increased and compression accelerated.



  The compaction pressure can also be kept variable depending on the cross-section and spatial shape of the concrete body to be compacted.



  Tests have confirmed that the water leakage is greater with compressed air treatment than with vacuum treatment; consequently, there is also an increase in strength through treatment with compressed air.



  When using compressed air, which acts evenly on the fresh concrete via a chamber, the air cushion of the compressed air initially pushes the concrete particles present at the point of contact in front of it. The grains of rock and sand that are set in motion cannot experience any change in shape due to their strength and density, but the particles of water and cement - referred to in concrete technology as cement paste.



  When the compressed air continues to act, the gestural framework is pushed together so far that the grains - ideal grain structure according to the recognized rules of architecture is assumed - touch tangentially.



  The cement paste is pushed in the direction of the least resistance; in this way it fills all the voids between the grain particles.



  If the compressed air is increased further, the entire fresh concrete is under tension. Since the filters of the formwork surface that is not under compressed air can have a mesh size that is smaller than the size of the cement particles, only pure water can escape.



  Since the compressed air can be increased at will, it is possible to press out any excess water that does not form a colloidal bond with the cement particles.



  With this way of working, the water-cement factor can actually be reduced to a minimum, as with none of the previously used compaction methods. The consequence of this is that the side surfaces of the formwork can be removed immediately.



  The inventive device for carrying out the method consists of a rotating frame with concrete molds, which can be rotated intermittently and is designed so that the concrete can be successively introduced into the molds at different stops, compacted at the next point and switched off at a far stop , and is characterized in that a vacuum chamber is arranged under the concrete mold, which is rotatably arranged on the bogie, through the vacuum of which the concrete body can be held when turning the mold by 180 for the purpose of stripping until the concrete body is placed on a transport device,

   and that the vacuum chamber can be connected to the compressed air line for compacting the concrete, so that its pressure pushes the concrete body downwards after the concrete form has been turned by 180 "for the purpose of being deposited on the transport device.



  The device can be designed in such a way that planar workpieces of any shape and size can be compacted.



  In a particular embodiment, the device can have means for weighing the quantity of fresh concrete, for pore-free introduction of the fresh concrete into the mold, for compacting, for shelling and for setting it down on substrates. The removal can take place by means of a large wheel that rotates around a horizontal axis, and the compacted elements can be taken over by a hydraulic platform or a platform based on the scissors principle. Instead of a wheel with a horizontal axis, a carousel with a vertical axis can be used.



  In a special embodiment of the device, the fresh concrete can be poured into the mold almost pore-free by means of a filling device with a weighing device and lenticular lamellar grids with vibrating sieve. In order to stimulate the cement paste to flow in weakly plastic concrete, vibration energy can be applied several times.

   Compressed air with any high pressure can be automatically controlled to act on the fresh concrete via a perforated lid that is firmly lashed to the mold; In this way, a maximum amount of water can be squeezed out through a filter wall. A guardrail can be used to turn the concrete mold by 180 =. The transport device can be a platform trolley that automatically takes over the compacted concrete when stripping it off via a press platform or a scissor table with the aid of vibrating force and compressed air.



  In a particular embodiment, the filter fabric is cleaned independently after the concrete has been stripped and the form is subjected to a further rotation of 180 by the guide rail. All work cycles can follow one another in a fully automatically controllable manner.



  With the device according to the invention, lower labor costs in production, greater output and a substantial increase in flexural strength and compressive strength can be obtained in a special embodiment. It can preferably slabs, paving stones, curbs, steps and similar surface elements with a relatively large surface compared to their mass in variable dimensions Herge provides.



  Purely by way of example, the drawing explains: FIGS. 1 to 3 the method according to the invention, FIGS. 4 to 9 embodiments of the device for carrying out the method according to the invention. The inventive method can be used for the manufacture of panels or for the manufacture of columns, beams and the like. a) Plate production The compressed air flows from the compressor 1 through a pressure vessel 2 with a manometer into the lid of the mold 3 into a chamber 4 and is evenly distributed there.



  Via the perforated wall 5 of the lid, the compressed air hits the plastic concrete 6 with the grain particles 7 and the cement paste B.



  The grain particles move together, the cement glue is compressed and excreted through a filter 9 and a perforated bottom wall 10 What water 11 from.



  A vibrator 12 facilitates both the distribution of the concrete in the mold 3 and the arranging of the rock grains in an immovable end position.



  Rubber seals 13 under the cover 4 of the mold 3 prevent the compressed air from escaping. Joints 14 and lock 15 connect the cover to the mold 3.



  b) Pillar, bar and the like production The compressed air is fed in as described under a), but this time it flows over the chambers 16 and 17 of the side walls. The excess water is pressed out through filters 18 and 19 of the bottom piece 20 and the head piece 21 of the formwork.



  An increase in the compressive and bending tensile strength and a reduction in the glare of the cement paste is achieved. Since this reduction is a function of the water content, more water results in more curl, less water less curl.



  Furthermore, the invention enables an acceleration of the compression and thus brings a time gain in the production, the immediate stripping of the elements, less space required in the production and the ability to produce larger elements than previously made on machines in the flow process.



  4 to 9 of the drawing show embodiments of the device according to the invention, by means of which the method according to the invention can be carried out.



  The fresh concrete should be brought into the form almost pore-free. This object is achieved by using a vibrating screen above the mold in station I, FIG.



  The fresh concrete 31 hits a form 33 via a conveyor belt 32 or a silo, which has the same length and width as the underlying basic form 34 movably suspended in the wheel. Rods 36 with a lens-shaped cross-section are arranged above the vibrating screen 35 , which are almost horizontal when the concrete is poured in and touch each other closely over a large area.



  The mold itself is designed as a scale 37 so that the same weight of concrete can always be filled. After placing the concrete, a vibrator 38 is actuated, which has the consequence that the concrete mirror 39 adjusts horizontally and receives the same height everywhere. Once this state has been reached, the lens-shaped rods are rotated so far that they stand vertically, 36 ', and allow the concrete to flow onto the sieve.



  There the individual concrete particles are subdivided again through the mesh of the sieve and the concrete drips, i.e. H. it rains, as it were, into the underlying mold 34.



  The mesh size of the sieve is chosen to be somewhat larger than the maximum diameter of the largest grain of the concrete mix. The concrete particles falling from the sieve spread on the bottom of the mold 34 in that the cement paste comes to flow as a result of the vibration of the mold and slowly pushes the air in front of it. Since the concrete particles on the sieve surface cannot all drip down at the same time when the sieve is vibrating and there is a certain distance - due to the wires of the sieve - the air always has the opportunity to move upwards from the bottom escape.

   In this way, the vibrated concrete mass can practically free of air pores. be introduced.



  Up to now it has been customary in practice to fill concrete with a certain volume into the mold using pouring buckets, shovels, trowels or sliding devices. A large part of the air pores stored in the fresh concrete will be able to escape upwards, even with strongest vibration, because the weight of the concrete above prevents air from escaping. The more air pores will remain in the concrete, the greater the concrete mass that is introduced at once.



  A ver dense concrete according to the invention with a minimum of air pores inevitably results in a higher strength than a concrete with a relatively large number of pores. The water tightness of the concrete is also increased by the rain.



  It is known that the strength of concrete depends on the water-cement factor. The lower the water-cement factor, the higher the expected concrete strength; as the water-cement factor increases, the strength of the concrete decreases. The concrete mixture can be produced by the method according to the invention with a conceivably low water-cement factor.



  By using vibrating energy when emptying a pre-silo, vibrating screen (raining) and the form of the cement paste is, for example, excited three times and more willing to compress, d. H. the internal friction between cement paste and concrete particles is reduced and the cement paste still flows even with a relatively low water-cement factor. Any compaction of concrete requires a minimum of compaction work. If this is not achieved in full, the strength is correspondingly lower.

   The vibration energy is therefore used as an essential help in the present mode of operation.



  Experience has shown that vibrations of 9000 revolutions per minute are more successful. or more shown. It is possible to represent the vibration in the form with the help of 9000 vibrations per minute, with compressed air vibrators or ultrasonic waves 40. The vibration energy must be applied in such a way that the cement paste absolutely flows and thus the air when it is introduced drop by drop the concrete can escape.



  The mold filled in this way is closed during the next work cycle (station II) by a cover 41, which is connected to the mold by strong hinges 42, and lashed airtight by means of a rubber seal 43 and lever 4.4.



  After sealing, compressed air 45 is initially supplied slowly, later more strongly via a chamber 46 with a perforated bottom 47, in such a way that the pressure depends on the mass of the concrete to be compacted. At the bottom 48 of the mold 34 occurs during the pressing process by compressed air excess What water through a thin-mesh filter 49 and the perforated bottom wall 47 from. The state of the press takes place from station II to station V. During this time the concrete is compacted to such an extent that it does not give off any more water when it reaches station V.



  He has a pseudo hardness; when walking on it, there is no change in shape due to the impression of the soles of the feet. In station V, the compressed air treatment in the lid is ended and the lid lock is released. At the same time, the chamber of the bottom mold, which was under normal air pressure during the pressing process, is connected to a vacuum pump. The wheel keeps moving. The curved shape of the guide rails 50 causes the entire shape to rotate 180 between station V-VI.

   The lid opens completely and hangs vertically down in Station VI. The application of the vacuum treatment on the floor mold has the consequence that the compacted concrete is held in the floor mold and cannot fall out during the rotary movement. In station VI, the lid is open, the mold is turned 180, the bottom of the mold is at the top and the concrete surface is visible from below.



  An extendable platform 51 built on a lifting platform 52 and controlled in the work cycle, now pushes under the compacted concrete. Just as the platform 51 of the lifting platform 52 touches the concrete, the vibrator 40 of the floor form above is briefly excited, the vacuum negative pressure is removed and some compressed air 45 is fed to the chamber. Mild compressed air and the effect of vibration cause the compacted concrete 53 to detach from the mold while the wheel slowly moves on in the direction of station I.

   The plate mold car 51 is automatically lowered slightly over the stage, the concrete mold describes a rotation of 180 between station VI and I through the curve guide 50 on the edge.



  Between station VI and I, water is automatically supplied to the bottom mold via the chamber, which cleans the filter 49 of fine cement particles. From station I, the process begins anew, as described above.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Erhöhung der Güteeigenschaften des plastischen Betons mittels Luftdrucks in einer Form, deren Wandungen mit öffnungen und Filter elementen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Beton über eine oder mehrere Druckkam mern einen Pressluftdruck von mehr als 1 atü unter worfen wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressluft mittels Kompressor und Druckkessel aufgebracht wird. 2. PATENT CLAIM I A method for increasing the quality properties of plastic concrete by means of air pressure in a mold whose walls are provided with openings and filter elements, characterized in that the concrete is subjected to a compressed air pressure of more than 1 atm via one or more pressure chambers. SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that the compressed air is applied by means of a compressor and pressure vessel. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten der Pressluft durch Steuerung in der Weise geregelt wird, dass die Press luft anfangs langsam, später unter stärkerer Druck führung zufliesst, um nach der Verdichtung des Be tons wieder allmählich auf Null abzuklingen. 3. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressluft nach der Verdichtung des Betons abgeschaltet wird und anschliessend ein Vakuum zur Einwirkung kommt. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ausschaltung des Va kuums und nach der Entfernung des Bodenstückes und der Absenkung der Form Pressluft stossartig über den Deckel zugeführt wird. 5. Method according to claim 1, characterized in that the introduction of the compressed air is regulated by control in such a way that the compressed air flows in slowly at the beginning, later under higher pressure, in order to gradually decrease to zero after the concrete has been compacted. 3. The method according to claim I or one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the compressed air is switched off after the compaction of the concrete and a vacuum is then applied. 4. The method according to dependent claim 3, characterized in that after the elimination of the Va kuums and after the removal of the bottom piece and the lowering of the mold, compressed air is suddenly fed through the cover. 5. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass der Beton in die nach dem Ausschalen wieder um 180 zurückgewendete Form eingeregnet und durch eine Waage zugemessen und mit hoher Frequenz gerüttelt wird. PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ge mäss Patentanspruch I, bestehend aus einem Dreh gestell mit Betonformen, welches absatzweise dreh bar und so ausgebildet ist, dass an verschiedenen Haltestellen der Beton nacheinander in die For men eingebracht, an der nächsten Stelle verdichtet und an einer weiteren Haltestelle ausgeschaltet wer den kann, dadurch gekennzeichnet, dass unter der drehbar am Drehgestell angeordneten Betonform (3) eine Vakuumkammer angeordnet ist, Method according to claim 1 or one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the concrete is poured into the form turned back by 180 after the stripping and is measured by a scale and vibrated at high frequency. PATENT CLAIM II Device for carrying out the method according to claim I, consisting of a rotating frame with concrete molds, which can be rotated in sections and is designed so that the concrete is introduced into the mold one after the other at different stops, compacted at the next and at one point further stop who can be switched off, characterized in that a vacuum chamber is arranged under the rotatable concrete mold (3) on the bogie, durch deren Vakuum der Betonkörper beim Wenden der Form um 180 zwecks Ausschalens bis zum Absetzen des Betonkörpers auf ein Transportgerät festgehalten werden kann, und dass die Vakuumkammer mit der Pressluftleitung zum Verdichten des Betons ver- bindbar ist, so dass deren Druck nach dem Wenden der Betonform (3) um 180 den Betonkörper nach unten zwecks Absetzens auf das Transportgerät aus stösst. UNTERANSPRÜCHE 6. the vacuum of which the concrete body can be held when turning the form by 180 for the purpose of stripping until the concrete body is placed on a transport device, and that the vacuum chamber can be connected to the compressed air line for compacting the concrete, so that its pressure after the concrete form is turned (3) pushes the concrete body downwards by 180 in order to set it down on the transport device. SUBCLAIMS 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Einreg nen des Frischbetons eine Form (33) bildet, deren Boden aus einzelnen linsenförmigen drehbaren Tei len (36) besteht, die über einem Sieb (35) unmittel bar über der Form (34) zur Formung des Beton körpers angeordnet sind, und dass die Form (33) mit einer Rüttelvorrichtung (38) versehen ist. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (33) zum Zumessen des Frischbetons an einer Waage (37) aufgehängt ist. B. Device according to claim II, characterized in that the device for rain-in the fresh concrete forms a mold (33), the bottom of which consists of individual lens-shaped rotatable parts (36) which are placed over a sieve (35) directly above the mold (34 ) are arranged for shaping the concrete body, and that the mold (33) is provided with a vibrating device (38). 7. Device according to dependent claim 6, characterized in that the mold (33) for metering the fresh concrete is suspended on a scale (37). B. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder ei nem der Unteransprüche 6 und 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Pressluftvorrichtung zum Verdichten des Betons aus einem mit einer Druckkammer aus gerüsteten, festschraubbaren Formdeckel für die Form besteht, der an der Form angelenkt ist, wobei der Druckkammer Druckluft zugeführt wird, und dass der durchlöcherte Boden der Form einen Filter auf weist, durch den Wasser abfliessen kann. 9. Device according to claim II or one of the subclaims 6 and 7, characterized in that the compressed air device for compacting the concrete consists of a screwable mold cover equipped with a pressure chamber, which is hinged to the mold, the pressure chamber being compressed air is supplied, and that the perforated bottom of the mold has a filter through which water can drain. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Form zur Formung des Betonskörpers mit einer Rüttelvorrichtung ausgerü stet ist, die das Rütteln mit hohen Frequenzen ge stattet. Device according to dependent claim 8, characterized in that the mold for shaping the concrete body is equipped with a vibrating device which provides the vibrating with high frequencies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001043930A2 (en) * 1999-12-15 2001-06-21 Hollandsche Beton Groep N.V. Method and installation for forming a concrete element

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