DE1156347B

DE1156347B - Method for accelerated setting of concrete by means of electrical heating resistors

Info

Publication number: DE1156347B
Application number: DEE22490A
Authority: DE
Original assignee: Pierre Morin SA Ets
Current assignee: Pierre Morin SA Ets
Priority date: 1961-03-07
Filing date: 1962-03-06
Publication date: 1963-10-24

Description

Verfahren zum beschleunigten Abbinden von Beton mittels elektrischen Heizwiderständen Zum Beschleunigen des Abbindens von feuerfestem Beton ist es bekannt, in diesem Elemente mit großem o=?:nschen Widerstand einzubetten, die in der Regel aus einer Chrom-Nickel-Legierung oder einer Alu--u.' :iiumlegierung bestehen.Process for accelerated setting of concrete by means of electrical Heating resistors To accelerate the setting of refractory concrete, it is known embed in this elements with a large o = ?: nschen resistance, which as a rule made of a chrome-nickel alloy or an aluminum - u. ' : iium alloy consist.

Es ist bekannt, daß Widerstände aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere in warmem Zustand, l eicht von dem in dem Beton vorhandenen Silizium ,in gegriffen werden.It is known that resistors made of an aluminum alloy, in particular in a warm state, slightly from the silicon present in the concrete, in gripped will.

Es ist ferner bekannt, daß man die beim Durchgang eines elektrischen Stromes durch diese in den :,Mon eingebetteten Widerstände entstehende Wärme zum Beschleunigen des Abbindens dieses feuerfesten Betons ausnutzen kann, wenn ein elektrischer Strom von ausreichender Stärke durch diese Widerstände geleitet wird, so daß der Beton an allen Stellen des betreffenden Formteiles die erforderliche Wärme ereicht.It is also known that the when passing an electrical Current through this heat generated in the:, Mon resistances to the Accelerating the setting of this refractory concrete can take advantage of if an electrical Current of sufficient strength is passed through these resistors so that the Concrete reaches the required heat at all points of the molded part in question.

Die Verwendung eines in den Beton eingebetteten ohmschen Widerstandes, um in dem Beton beim Durchgang eines elektrischen Stromes eine ausreichende Menge an Wärmekalorien zu entwickeln, um das Abbinden des Betons zu beschleunigen, hat bisher kaum verwirklicht werden können, da die Widerstandslegierungen, die die erforderliche Wärme entwickeln, sehr teuer sind und weil die Betonformteile bei der Herstellung, insbesondere beim Einbringen des Betons und dem hierbei stattfindenden Rütteln, erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, die zu einem Zerreißen der für die Durchleitung des elektrischen Stromes vorgesehenen Widerstandsdrähte oder zu einem Verwerfen führen können, die zu Kurzschlüssen mit der in dem Beton vorgesehenen Bewehrung führen können.The use of an ohmic resistor embedded in the concrete, to get a sufficient amount in the concrete when an electric current passes through it to develop heat calories to accelerate the setting of the concrete so far can hardly be realized, since the resistance alloys that have the required Develop heat, are very expensive and because the molded concrete parts during manufacture, especially when pouring the concrete and the shaking that takes place, are exposed to significant mechanical stresses that lead to tearing the resistance wires provided for the passage of the electrical current or can lead to warping, short-circuiting with that in the concrete the reinforcement provided.

Um dieses Abbinden von Beton mittels elektrischem Strom industriell anwenden zu können, müssen die hierfür erforderlichen Widerstände aus billigem Drahtmaterial zur Ve-fügung stehen, wie beispielsweise Kupfer-, Stahl-, Aluminium- oder Messingdraht. Diese Drähte haben aber wegen des kleinen Widerstandskoeffizienten nur einen kleinen Querschnitt, sind also gegen mechanische Beanspruchungen sehr anfällig.To this setting of concrete by means of electrical current industrially To be able to use it, the necessary resistors must be made of cheap wire material are available, such as copper, steel, aluminum or brass wire. However, these wires only have a small one because of the small coefficient of resistance Cross-section, are therefore very susceptible to mechanical stress.

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Abbinden von Beton mittels elektrischen Stromes, durch das die vorgenannten Mängel beseitigt werden. Das neue Verfahren besteht darin, daß man in dem Betonformteil, das mittels des elektrischen Stromes zum Abbinden gebracht werden soll, wenigstens einen aus einem Metalldraht mit geringem Widerstandskoeffizienten und geringem Querschnitt gebildeten Widerstand in geeigneter Weise einbettet und den Draht mit einem Schlauch aus einem Kunststoff überzieht, der eine gewisse Elastizität und eine ausreichende mechanische Festigkeit, insbesondere auf Zug, Biegung und Abrieb, hat. Der Kunststoffschlauch kann dabei aus Polyvinylchlorid, Polyäthylen, einem Polyester und in gewissen Fällen aus Polytetrafluoräthylen bestehen, und die Materialauswahl erfolgt je nach dem im Einzelfall verlangten Isoliervermögen und der mechanischen Festigkeit. Durch den so isolierten Draht wird dann ein elektrischer Strom solcher Stärke geleitet, der ausreicht, an den hierfür vorgesehenen Stellen des Betonformteiles eine ausreichende Wärmemenge abzugeben, um das Abbinden des Betons zu beschleunigen, wobei der Stromdurchgang so lange durchgeführt wird, bis der Beton, insbesondere an den betreffenden Stellen, die verlangte Festigkeit hat. Zum besseren Verständnis soll die Erfindung durch drei Ausführungsbeispiele, wie sie in der Zeichnung wiedergegeben sind, erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 eine Mauer aus Hohlsteinen, die in Beton gebunden sind, mit einer unbewehrten Betongrundplatte und zwei Pfosten aus Stahlbeton, eingerichtet zum Abbinden mit Gleichstrom, Fig. 2 im Schaubild einen Träger aus Stahlbeton mit eingebetteten Widerstandsdrähten in Schlaufenform für den Durchgang von Drehstrom, Fig. 3 die Verbindung einer Stütze mit zwei Trägern in Stahlbeton mit drei Abbindestromkreisen für Drehstrom und Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.The invention relates to a new method for setting concrete by means of an electric current, by means of which the aforementioned deficiencies are eliminated. The new method consists in that one in the concrete molding, which by means of the electric current is to be made to set, at least one of a Metal wire formed with a low coefficient of resistance and a small cross-section Resistor embeds in a suitable manner and the wire with a hose from a Plastic covers that have a certain elasticity and sufficient mechanical Has strength, especially in tension, bending and abrasion. The plastic hose can be made of polyvinyl chloride, polyethylene, a polyester and in certain cases consist of polytetrafluoroethylene, and the choice of material depends on the Insulation capacity and mechanical strength required in individual cases. By the wire insulated in this way is then passed an electric current of such strength, which is sufficient, at the points provided for this on the molded concrete part, a sufficient Dissipate amount of heat in order to accelerate the setting of the concrete, whereby the passage of electricity is carried out until the concrete, especially at the points concerned, has the required strength. For a better understanding, the Invention by three embodiments, as shown in the drawing are to be explained. It shows Fig. 1 a wall made of hollow bricks in concrete are bound, with an unreinforced concrete base plate and two posts made of reinforced concrete, set up for setting with direct current, Fig. 2 in the diagram of a carrier Reinforced concrete with embedded resistance wires in loop form for the passage of three-phase current, Fig. 3 the connection of a support with two beams in reinforced concrete with three tie-down circuits for three-phase current and FIG. 4 is a partial section along the line IV-IV of FIG. 3.

Die Hohlsteinmauer nach der Fig.l hat eine Grundplatte 2 aus nicht bewehrtem Beton und zwei Pfosten 3, 4 aus Stahlbeton mit der Bewehrung 5, 6, deren Bügel überstehen, um das Versetzen der Mauerstücke zu erleichtern. Die Stirnflächen können dabei noch mit Verankerungsmitteln zum Anschluß anderer Mauerabschnitte versehen sein. Die Fertigung dieser Mauerabschnitte erfolgt liegend auf einer Unterlage.The hollow stone wall according to Fig.l does not have a base plate 2 from reinforced concrete and two posts 3, 4 made of reinforced concrete with the reinforcement 5, 6, their The brackets protrude to make it easier to move the wall sections. The end faces can still be provided with anchoring means for connecting other wall sections be. The production of these wall sections takes place lying on a base.

Bei diesen Mauerabschnitten kommt es darauf an, das Abbinden des Betons in der Bodenplatte 2 und am oberen Ende der Pfosten 3, 4 zu beschleunigen, da die vorstehenden Bügel der Bewehrung 5, 6 als Tragösen zum Aufrichten und zum Versetzen des Abschnitts dienen, wobei die Bodenplatte 2 und die Pfosten 3, 4 im oberen Teil die dabei auftretenden Beanspruchungen aufnehmen müssen.With these wall sections, the setting of the concrete is important in the base plate 2 and at the upper end of the posts 3, 4 to accelerate as the protruding bracket of the reinforcement 5, 6 as lifting eyes for erecting and moving of the section are used, with the bottom plate 2 and the posts 3, 4 in the upper part must absorb the stresses that arise.

Bei einer Höhe des Mauerabschnittes von 2,60 m und einer Breite von 2,50 m wird als Widerstand ein Metalldraht mit einer Stärke von 0,75 mm verwendet, dessen Widerstand auf 1 m 33/looo Ohm beträgt.With a height of the wall section of 2.60 m and a width of 2.50 m a metal wire with a thickness of 0.75 mm is used as a resistor, whose resistance to 1 m is 33 / looo ohms.

Es werden 25 m Draht verwendet, wovon 1 m zum Anschluß an eine Gleichstromquelle 7 dient. Je 8 m werden zum Erhitzen der oberen Teile der beiden Pfosten 3, 4 vorgesehen, und 8 m dienen zum Erhitzen der Bodenplatte 2 und der unteren Teile der beiden Pfosten 3, 4. In dem Ausführungsbeispiel umfassen die Drahtabschnitte 8, 8 a und 8 b insgesamt 4 m, die Abschnitte 9 a und 9 b jeweils 2 m und die Abschnitte 10 a und 10 b jeweils 8 m. Die Anschlußteile 11 haben zusammen eine Länge von 1 m.25 m of wire are used, 1 m of which is used for connection to a direct current source 7 serves. 8 m each are provided for heating the upper parts of the two posts 3, 4, and 8 m are used to heat the bottom plate 2 and the lower parts of the two posts 3, 4. In the exemplary embodiment, the wire sections comprise 8, 8 a and 8 b in total 4 m, the sections 9 a and 9 b each 2 m and the sections 10 a and 10 b each 8 m. The connecting parts 11 together have a length of 1 m.

Der ganze Widerstand des Drahtes beträgt 0,825 Ohm und der Stromverbrauch ist 700 Watt. Bei einer Heizzeit von etwa 10 Stunden ergibt sich ein Stromverbrauch von 7 kW/Std. für einen Mauerabschnitt mit einem Gewicht von etwa 1800 kg.The whole resistance of the wire is 0.825 ohm and the power consumption is 700 watts. A heating time of about 10 hours results in electricity consumption of 7 kW / h for a section of wall weighing around 1800 kg.

Der Träger nach der Fig. 2 hat eine Länge von 10 m bei einer Höhe von 27 cm. Der Fuß des Trägers ist 16 cm breit. Im oberen Teil beträgt die Breite 20 cm. Die Bewehrungsbüge113 dienen zur Verbindung der Längsstäbe 14, die von einer Schalung aufgenommen sind.The carrier according to FIG. 2 has a length of 10 m and a height of 27 cm. The wearer's foot is 16 cm wide. In the upper part the width is 20 cm. The reinforcement bars 113 serve to connect the longitudinal bars 14, which are received by a formwork.

Als elektrische Heizwiderstände sind drei Drahtschlaufen 15, 16, 17 vorgesehen, von denen die beiden oberen etwa 3 cm unter der Oberseite 18 des Betons des Trägers liegen.Three wire loops 15, 16, 17 are used as electrical heating resistors provided, the top two of which are about 3 cm below the top 18 of the concrete of the wearer.

Die Schlaufe 17 liegt im unteren Teil des Trägers, etwa in der Höhe der unteren Längsstäbe 19.The loop 17 is in the lower part of the carrier, approximately in height of the lower longitudinal bars 19.

Jede Drahtschlaufe 15, 16, 17 ist aus einer Drahtlänge von 23,50 m Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,25 mm gebildet.Each wire loop 15, 16, 17 is made from a wire length of 23.50 m Steel wire formed with a diameter of 0.25mm.

Wenn die Spannung zwischen dem Nulleiter 20 und den drei Phasen 21, 22, 23, die die Drahtschlaufen 15, 16, 17 speisen, 27 Volt und die Stromstärke 30 Ampere beträgt, ergeben sich insgesamt 2,4 kW.If the voltage between the neutral conductor 20 and the three phases 21, 22, 23, which feed the wire loops 15, 16, 17, 27 volts and the amperage 30 Amperes result in a total of 2.4 kW.

Zur Beschleunigung des Abbindens des Trägerbetons bleiben die Drahtschlaufen etwa 10 Stunden unter Strom. Es ergibt sich dann ein Stromverbrauch von 24 kW/Std. für einen Träger mit einem Gewicht von 1450 kg.The wire loops remain to accelerate the setting of the carrier concrete about 10 hours under power. This then results in a power consumption of 24 kW / hour. for a carrier weighing 1450 kg.

Die Fig. 3 zeigt den Zusammenschluß zweier Trä-ger 27, 28 mit einer Stütze 31 mittels Ortbeton 24. Die freien Enden der Druckstäbe 25, 26 sind unter sich und mit den freien Enden der Bewehrung 29, 30 der Stütze verbunden. Auch die freien Enden der Zugstäbe 32, 33 der Träger 27, 28 sind unter sich und mit der Stützenbewehrung 29, 30 verbunden.3 shows the connection of two supports 27, 28 with a support 31 by means of in-situ concrete 24. The free ends of the pressure rods 25, 26 are connected to each other and to the free ends of the reinforcement 29, 30 of the support. The free ends of the tension rods 32, 33 of the girders 27, 28 are also connected to one another and to the column reinforcement 29, 30.

Außer den sich aus der Fig. 3 ergebenden Bewehrungsstäben 25, 32 bzw. 26, 33 bzw. 29, 30 können die beiden Träger und die Stütze noch mit weiteren ihnen in anderen Ebenen parallelen Bewehrungsstäben versehen sein, wie sich dies aus der Fig.4 ergibt.In addition to the reinforcing bars 25, 32 and 26, 33 and 29, 30, the two beams and the support can still with them be provided in other planes parallel reinforcing bars, as can be seen from the Fig. 4 results.

Zum Beschleunigen des Abbindens des Ortbetons 24 kommt es vor allem darauf an, genügend Wärme dem unteren Teil 24 a zuzuführen.Above all, it comes to accelerating the setting of the in-situ concrete 24 to supply enough heat to the lower part 24 a.

Es sind hierzu drei einander parallele Widerstandsdrähte 34, 34 n, 34 b (Fig. 4) vorgesehen. Die Enden der Stromkreise 34 a und 34 b sind in der Fig. 3 punktiert neben dem Stromkreis 34 eingezeichnet, wobei die Enden der einen Seite an die Mitte 35 der Sternschaltung und die Enden der anderen Seite an die Sternspulen 36, 36a und 36b angeschlossen sind.There are three parallel resistance wires 34, 34 n, 34 b (Fig. 4) is provided. The ends of the circuits 34 a and 34 b are shown in FIG. 3 is shown dotted next to the circuit 34, with the ends of one side to the middle 35 of the star connection and the ends of the other side to the star coils 36, 36a and 36b are connected.

Die Enden 34, 34a und 34b liegen in der praktischen Ausführung hintereinander und sind nur zum besseren Verständnis der Fig. 3 dort in der Länge zueinander versetzt eingezeichnet.In the practical embodiment, the ends 34, 34 a and 34 b are located one behind the other and are only shown offset there in length to provide a better understanding of FIG. 3.

Unter der Annahme, daß der Transformator jeder Drahtlänge 34, 34a und 34b eine Spannung von 20 Volt auferlegt, und der weiteren Annahme, daß jede Drahtlänge aus 15 m Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,75 mm mit einem Widerstand von 43/100o Ohm/m gebildet ist, ergibt sich für jede Drahtlänge 34, 34 a und 34 b ein Widerstand von =/3 Ohm bei einer Stromstärke von 30 Ampere und einer Spannung von 20 Volt. Der Stromverbrauch beträgt für jede Phase 600 Watt, so daß für 10 Stunden Betriebszeit 18 kW/Std. für einen Ortbeton von 300 kg verbraucht werden.Assuming that the transformer of each length of wire 34, 34 a and 34b, a voltage of 20 volts imposed, and the further assumption that each wire length of 15 m copper wire having a diameter of 0.75 mm with a resistance of 43 / 100o Ohm / m is formed, there is a resistance of = / 3 ohms for each wire length 34, 34 a and 34 b at a current of 30 amps and a voltage of 20 volts. The power consumption is 600 watts for each phase, so that for 10 hours of operation 18 kW / hour. for an in-situ concrete of 300 kg.

Der Stromverbrauch zum Beschleunigen des Abbindens eines Verbindungsstückes liegt also, bezogen auf das Betongewicht, wesentlich höher als bei den Beispielen nach Fig. 1 und 2. Ein schnelles Abbinden des Ortbetons 24 nach den Fig. 3 und 4 ist aber wesentlich, da hiervon die Möglichkeit des Aufsetzens der Stützen für das nächste Stockwerk des zu errichtenden Hochbaues abhängt.The power consumption to accelerate the setting of a connector is therefore, based on the weight of the concrete, significantly higher than in the examples 1 and 2. Rapid setting of the in-situ concrete 24 according to FIGS. 3 and 4 is essential, however, as this makes it possible to put on the supports for the next floor of the building to be built depends.

Der für alle Ausführungsbeispiele für die Widerstandsdrähte verwendete, nicht besonders eingezeichnete Hüllschlauch hat je nach der Art des verwendeten Werkstoffes und der verlangten mechanischen Festigkeit eine Stärke von 0,2 bis 0,5 mm.The one used for the resistance wires for all exemplary embodiments, not particularly drawn envelope tube has depending on the type of used Material and the required mechanical strength a strength of 0.2 to 0.5 mm.

Die vorbeschriebenen Beispiele, die sich auf verschiedene Anwendungsarten beziehen, dienen nur zur Erläuterung der Erfindung, ohne deren Anwendungsbereich einschränken zu wollen.The examples described above refer to different types of applications refer only to explain the invention, without its scope wanting to restrict.

Die nach der Erfindung ausgebildeten Heizdrähte verbleiben nach dem Abbinden des Betons in diesem. Sie können daher für später als Heizleiter verwendet werden. h@i#piels,@@i.c zum Beheizen von Fußböden in Cieb:ILICIC.7.The heating wires formed according to the invention remain after Setting of the concrete in this. They can therefore be used as a heating conductor for later will. h @ i # piels, @@ i.c for heating floors in Cieb: ILICIC. 7.

Claims

PATENT CLAIM. Method of accelerating the setting of fresh Concrete identified by means of electrical heating resistors embedded in the concrete by using metallic resistance wires of small cross-section and with a small coefficient of resistance, which is generated by a jacket tube from an electrically insulating plastic with sufficient elasticity and mechanical strength, which significantly exceeds that of the bare wire. are surrounded.