Verfahren zur Herstellung von Stahlbetonkonstruktionsteilen und Einrichtung hiezu
Es ist bereits bekannt, bei der Herstellung von Stahlbetonkonstruktionsteilen elektrische Ströme durch die Armierung zu schicken, wobei durch Widerstandserhitzung die Armierungsdrähte erwärmt und die Abbindezeit des Betons verkürzt wird.
Nach einer französischen Patentschrift ist bereits vorgeschlagen worden, als Energiequelle für die Widerstandserhitzung der Armierutigsdrähte einen dreiphasigen Wechselstrom zu verwenden, wobei die Armierungen von drei Gruppen von Konstruktionsteilen, jeweils mit ihrem Anfangspunkt, mit je einem Punkt der sternförmig geschalteten Sekundärseite eines Transformators verbunden und die Endpunkte der Armierungen kurz geschlossen werden und jede Gruppe aus Halb- bzw.
Untergruppen, in denen die Armierungen parallel geschaltet sind, besteht. Diese Anordnung erlaubt jedoch nicht die Anwendung von hohen Spannungen, erfordert ein Übermass an Leitungsverbindungen und ergibt einen schlechten Leistungsfaktor (cos. zu der Gesamtdrehstrombelastung.
Dies hängt damit zusammen, dass infolge der Parallelschaltung der Armierungsdrähte bei der bekannten Einrichtung der gesamte Ohmsche Widerstand klein ist. Eine Folge davon ist, dass der induktive Widerstand gross ist, weil die durch die Armierungsdrähte gegebene Durchflutungsfläche entsprechend der Dimensionierung der Spannbahnen gross ist.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und besteht darin, dass bei einem Verfahren der vorausgesetzten Art die Armierungen der Halb- bzw. Untergruppen innerhalb jeder Gruppe miteinander in Serie verbunden werden und die Halb- bzw. Untergruppe einer Gruppe parallel nebeneinander angeordnet werden, so dass eine Art Bifilareffekt in jeder Gruppe erzielt wird.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden die einleitend aufgezeigten Nachteile überwunden, da der Ohmsche Widerstand infolge der Serienschaltung der Armierungen der Halb- bzw. Untergruppen innerhalb jeder Gruppe vergrössert wird, und zwar bei einfacher Hin- und Rückführung auf den vierfachen Wert. Weiters wird infolge der eng benachbarten Anordnung der hin und her gehenden Leitungsstränge die Durchflutungsfläche und damit der induktive Widerstand wesentlich verkleinert; auf diese Weise sind der Ohmsche Widerstand und der inaktive Widerstand von annähernd vergleichbarer Grössenordnung. Es kann somit mit höheren Spannungen gearbeitet werden; der Leistungsfaktor wird verbessert.
Die Erfindung umfasst ferner eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch drei mit je zwei gleichen Hälften ausgebildete Spannbahnen zur Aufnahme der Konstruktionsteile, wobei auf jeder Spannbahn zwei miteinander in Serie verbundene, durch einen isolierten Mittelanschlag getrennte Halbgruppen von armierten Konstruktionsteilen abstellbar sind.
Zweckmässig sind die Spannbahnen mit isolierten regalartigen Abstellflächen ausgebildet, so dass zwischen den übereinander angeordneten, in Serie verbundenen Konstruktionsteilen Zwischenräume zur Zirkulation von Luft freibleiben. Diese besondere Anordnung ermöglicht einerseits eine rasche Aushärtung der Konstruktionsteile und anderseits die Aufbringung einer grossen Anzahl von Stahlbetonkonstruktionsteilen auf die einzelnen Spannrahmen bzw. ergibt geringe Abkühlungsverluste je Laufmeter Konstruktionsteil und trägt ebenfalls dazu bei, geringe spezifische Energieaufwände in kWh je Laufmeter Stahlbetonkonstruktionsteile zu erreichen.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung kann auch im Freien aufgestellt werden. In diesem Falle sind zweckmässig Aluminiumabdeckhauben vorzusehen, die einerseits das Niederschlagswasser ableiten und anderseits eine grössere Wärmeabgabe an die Umgebung vermeiden.
Das erfindungsgemässe Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Einrichtung sind beispielsweise in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild,
Fig. 2 eine Spannbahn mit darauf angeordneten armierten Konstruktionsteilen im Vertikalschnitt und
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsge- mäss hergestellten Konstruktionsteil.
In Fig. 1 sind mit R, S und T die drei Phasen des Drebstromhochspannungsnetzes bezeichnet. 1 ist ein Leistungsschalter, an dem die Primärseite 2 eines regelbaren Transformators, der sternförmig geschaltet ist, angeschlossen ist. Mit 3 ist der Sternpunkt der Sekundärseite des Transformators bezeichnet, von dem die drei Sekundärleiter 3', 3" und 3"' abgeleitet werden. Mit 4, 5 und 6 sind drei in Spannbahnen angeordnete Gruppen von übereinander gestapelten armierten Konstruktionsteilen bezeichnet, wobei jede Gruppe aus zwei parallel nebeneinander liegenden, in der Mitte durch einen Mittelanschlag getrennten Halbgruppen 4', 4", 5', 5", 6, 6" besteht.
Die Armierungen aller dieser in Halbgruppen angeordneten Stahlbetonkonstruktionsteile sind untereinander auf jeder Spannbahnhälfte parallel miteinander verbunden, so dass jede Gruppe 4, 5 und 6 aus einem Gesamtleiter, der aus einer Anzahl von einzelnen Ar mierungsdrähten zusammengesetzt ist, besteht. Die Anfangspunkte dieser Gruppen, d. h. die Stahlbefestigungs platten 4a, 5a und 6a, sind mit den Sekundärklemmen des Transformators verbunden. Die Endpunkte dieser Gruppen, die Stahlbetonplatten 4b, 5b und 6b, sind untereinander kurzgeschlossen. Die Stahlbefestigungsplatten am Ende jeder Spannbahn sind gleichfalls miteinander verbunden. Mit V und A sind der B > etriebsüber- wachung dienende Messgeräte bezeichnet.
In Fig. 2 ist die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert, wobei jeweils die Hälfte einer Spannbahn dargestellt ist. Hier bedeutet 7 die Betonkonstruktion einer Spannbahn, die als Auflagerfläche dient, 8 einen isolierten Mittelanschlag, 9, 10 und 11 isolierte regalartige Abstellflächen, 12, 12', 12" und 12"' usw. die übereinander liegenden armierten Kon struktionselemente. Wie ersichtlich, werden durch diese Art der Anordnung Zwischenräume freigehalten, durch die die Luft strömen kann.
In Fig. 3 ist ein Stahlbetonkonstruktionsteil im vergrösserten Massstab dargestellt, wobei 13 den Grundkörper, z.B. aus keramischem Material, und 14 die vorgespannten Bewehrungsdrähte bzw. 15 den zu härtenden Beton darstellen. Es ist klar, dass, wenn wie in Fig. 3 in einem Stahlbetonkonstruktionsteil nicht nur ein Draht, sondern mehrere Armierungsdrähte net beneinander vorgesehen sind, diese im Schaltbild nach Fig. 1 parallel geschaltet werden müssen.
Im einzelnen wird das erfindungsgemässe Verfahren in folgender Weise durchgeführt: Die armierten Stahlbetonkonstruktionsteile, z. B. Bretter für Spannbetondecken, können aus aneinandergereihten Brettformstei- nen aus Beton bestehen, in denen sich die vorgespannten Stahldrähte als Armierung befinden. Die Einbrin- gung des Betons in die Brettformsteine erfolgt in flüssiger bzw. breiiger Form. Die einzelnen Brettsteine werden, wie in Fig. 2 gezeigt, in Halbgruppen aufgebaut, so dass die Anordnung auf jeder Spannbahn symmetrisch ist.
Nach Verbindung der Armierung in jeder Halbgruppe in Parallelschaltung sowie Herstellung der Se rienschaltung der beiden Halbgruppen hintereinander und Anschluss an die Sekundärseite des Drehstromtransformators, wie bereits beschrieben, stellt das System einen symmetrischen dreiphasigen Stromverbraucher dar. Durch diese Schaltanordnung können für den Betrieb des Verfahrens relativ hohe Spannungen verwendet werden, und die Länge der Leitungsverbindungen für den Anschluss bzw. für die Schaltung ist auf ein Minimun reduziert.
Es ist anzustreben, dass die einzelnen Armierungsdrähte auf keine höhere Temperatur als rund 700 C gebracht werden, wobei die Härtung in einem Zeitraum von 6 bis 8 Stunden erfolgt.
Die Strombelastung der einzelnen Drähte in den vorgespannten Stahlbetonkonstruktionsteilen ist mit Hilfe des in Fig. 1 dargestellten regelbaren Drehstromtransformators einstellbar, wodurch die gesamte zugeführte Energie ohne wesentliche Verluste ausgenützt werden kann. Der regelbare Drehstromtransformator macht es auch möglich, dass das Produktionsprogramm sehr rasch geändert werden kann. Es können mit der gleichen Einrichtung verschiedenartige Konstruktionsteile, d. h.
Konstruktionsteile mit verschieden starken Armierungen, hergestellt werden. Es ist nur darauf zu achten, dass bei dem Härtungsvorgang die Strombelastung der drei Phasen der Sekundärseite des Transformators symmetrisch ist. Die Strombelastung der Armierungsdrähte kann im Bereich von 2,5 bis 3,3 A/mm2 Stahldraht lie gen.
Um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erreichen, müssen alle stromführenden Teile gut isoliert werden, wie bereits erwähnt wurde. Insbesondere können die Betonkörper der Spannbahnen aus Isolierbeton hergestellt sein und gegen Ende einen zusätzlichen Isolierstoff enthalten. Die Beläge der regalartigen Abstellflächen, die neben- und übereinander liegen, können zweckmässig gegeneinander und gegen den Mittelanschlag durch besondere Zwischenlagen isoliert werden. Auf diese Weise werden Kriech- und Ableitströme zuverlässig vermieden.
Process for the production of reinforced concrete structural parts and equipment therefor
It is already known to send electrical currents through the reinforcement during the production of reinforced concrete structural parts, the reinforcement wires being heated by resistance heating and the setting time of the concrete being shortened.
According to a French patent, it has already been proposed to use a three-phase alternating current as an energy source for the resistance heating of the reinforcing wires, with the reinforcements of three groups of structural parts, each with their starting point, connected to one point each on the star-shaped secondary side of a transformer and the end points of the reinforcements are briefly closed and each group consists of half or
There are subgroups in which the reinforcements are connected in parallel. However, this arrangement does not allow the use of high voltages, requires an excess of line connections and results in a poor power factor (cos. To the total three-phase load).
This is related to the fact that, as a result of the parallel connection of the armoring wires, the total ohmic resistance is small in the known device. One consequence of this is that the inductive resistance is high because the flow area given by the reinforcement wires is large in accordance with the dimensioning of the tensioning tracks.
The invention aims to avoid these disadvantages and difficulties and consists in that, in a method of the type assumed, the reinforcements of the semigroups or subgroups within each group are connected to one another in series and the semigroup or subgroups of a group are arranged parallel to one another, so that a kind of bifilar effect is achieved in each group.
In the method according to the invention, the disadvantages mentioned in the introduction are overcome, since the ohmic resistance is increased to four times the value as a result of the series connection of the armouring of the semigroups or subgroups within each group, with a simple return and return. Furthermore, as a result of the closely spaced arrangement of the line strands going back and forth, the flow area and thus the inductive resistance are significantly reduced; In this way, the ohmic resistance and the inactive resistance are of approximately the same order of magnitude. It is therefore possible to work with higher voltages; the power factor is improved.
The invention further comprises a device for carrying out the method, which is characterized by three tensioning tracks, each formed with two identical halves, for receiving the structural parts, with two semi-groups of reinforced structural parts that are connected in series and separated by an isolated central stop can be placed on each tensioning track.
The tensioning tracks are expediently designed with insulated shelf-like storage surfaces, so that gaps remain free for the circulation of air between the construction parts arranged one above the other and connected in series. This special arrangement enables on the one hand a rapid hardening of the construction parts and on the other hand the application of a large number of reinforced concrete construction parts to the individual stenter frames or results in low cooling losses per linear meter of construction part and also helps to achieve low specific energy consumption in kWh per linear meter of reinforced concrete construction parts.
The device according to the invention can also be set up outdoors. In this case, it is advisable to provide aluminum cover hoods which, on the one hand, divert the rainwater and, on the other hand, prevent greater heat dissipation into the environment.
The method according to the invention and a device suitable for carrying it out are explained in more detail, for example, in the following description in conjunction with the drawing. Show here:
Fig. 1 the circuit diagram,
Fig. 2 shows a stretching track with reinforced structural parts arranged thereon in vertical section and
3 shows a cross section through a structural part produced according to the invention.
In Fig. 1, R, S and T denote the three phases of the three-phase high-voltage network. 1 is a circuit breaker to which the primary side 2 of a controllable transformer, which is connected in a star configuration, is connected. The star point of the secondary side of the transformer is designated by 3, from which the three secondary conductors 3 ', 3 "and 3"' are derived. With 4, 5 and 6, three groups of reinforced structural parts stacked on top of each other are referred to, each group consisting of two half-groups 4 ', 4 ", 5', 5", 6, 6 "consists.
The reinforcements of all these reinforced concrete construction parts arranged in semi-groups are connected to each other in parallel on each half of the tensioning track, so that each group 4, 5 and 6 consists of an overall conductor composed of a number of individual reinforcement wires. The starting points of these groups, i.e. H. the steel mounting plates 4a, 5a and 6a are connected to the secondary terminals of the transformer. The end points of these groups, the reinforced concrete slabs 4b, 5b and 6b, are short-circuited to one another. The steel mounting plates at the end of each tensioning track are also connected to one another. V and A are used for operational monitoring purposes.
The device for carrying out the method is explained in more detail in FIG. Here, 7 means the concrete structure of a tensioning track that serves as a support surface, 8 an isolated central stop, 9, 10 and 11 isolated shelf-like storage surfaces, 12, 12 ', 12 "and 12"' etc., the superimposed reinforced construction elements. As can be seen, this type of arrangement leaves spaces free through which the air can flow.
In Fig. 3 a reinforced concrete structural part is shown on an enlarged scale, 13 being the base body, e.g. made of ceramic material, and 14 represent the prestressed reinforcement wires and 15 the concrete to be hardened. It is clear that if, as in FIG. 3, not only one wire but several reinforcing wires are provided next to one another in a reinforced concrete structural part, these have to be connected in parallel in the circuit diagram according to FIG. 1.
In detail, the inventive method is carried out in the following way: The reinforced concrete structure parts, for. B. boards for prestressed concrete ceilings, can consist of lined-up molded concrete blocks in which the prestressed steel wires are located as reinforcement. The concrete is introduced into the shaped board blocks in liquid or pulpy form. The individual board stones are, as shown in Fig. 2, built up in half-groups so that the arrangement on each tensioning track is symmetrical.
After connecting the reinforcement in each half-group in parallel and making the series connection of the two half-groups one behind the other and connection to the secondary side of the three-phase transformer, as already described, the system represents a symmetrical three-phase power consumer. This switching arrangement allows relatively high levels of power for the operation of the process Voltages are used, and the length of the line connections for the connection or for the circuit is reduced to a minimum.
The aim is to ensure that the individual reinforcement wires are not brought to a temperature higher than around 700 C, with hardening taking place within a period of 6 to 8 hours.
The current load of the individual wires in the prestressed reinforced concrete construction parts can be adjusted with the aid of the controllable three-phase transformer shown in FIG. 1, whereby the entire energy supplied can be used without significant losses. The adjustable three-phase transformer also makes it possible for the production program to be changed very quickly. Different types of construction parts, i. H.
Structural parts with reinforcements of different thicknesses can be produced. It is only necessary to ensure that the current load of the three phases on the secondary side of the transformer is symmetrical during the hardening process. The current load of the reinforcement wires can be in the range of 2.5 to 3.3 A / mm2 steel wire.
In order to achieve high economic efficiency, all current-carrying parts must be well insulated, as already mentioned. In particular, the concrete bodies of the tensioning tracks can be made of insulating concrete and contain an additional insulating material towards the end. The coverings of the shelf-like storage areas, which are next to and on top of each other, can expediently be isolated from each other and from the central stop by special intermediate layers. In this way, leakage and leakage currents are reliably avoided.