DK158302B - Fremgangsmaade til haerdning af formlegemer af bindemiddelholdige, poroese, lette byggematerialer - Google Patents

Description

DK 158302 B

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til hærdning af formlegemer af bindemiddelholdige porøse, lette byggematerialer i vanddamp i det indre af en autoklavs trykbeholder ifølge krav l’s indledning.

5 Ved kendte fremgangsmåder af denne art, fx kendt fra DE offentliggørelsskrift nr. 1 943 939, tilføres den til hærdningen nødvendige varme til formlegemet, der skal hærdes, ved hjælp af mættet damp, der ledes ind i autoklavens trykbeholder.

10 Varmetilførslen ved hjælp af damptilsætning begrænser sig i det væsentlige til opvarmningsfasen, medens der i holdefasen kun sker en varmetilførsel ved tilsætning af yderligere damp i et sådant omfang, det er nødvendigt til opretholdelse af den forudbestemte, 15 øverste slutværdi af den mættede damps temperatur med hensyntagen til de ved trykbeholderen forekommende ringe varmetab. Holdefasens længde afhænger såvel af det anvendte byggemateriale som af den tid, der skal til, for at den til hærdningen ønskede ligevægtstem-20 per atur nås i det indre af formlegemet. Ved autoklavering af f.eks. silikat-byggematerialer, ligger ligevægts temper aturen ved ca. 156 °C, og den øvre slut værdi af mættet damps temperatur er 203°C ved et mætningstryk på 16 bar. Når hærdningen er afsluttet, ef-25 ter at ligevægtstemperaturen er nået, følges holdefasen af en afkølingsfase, i hvilken damptrykket reduceres kontinuerligt, i reglen lineært, til omgivelsestrykket. Derefter tages formlegemerne ud af trykbeholderen og står til rådighed for den videre anven-30 delse efter fuldstændig afkøling til omgivelsestempe-raturen.

Formlegemer af tunge byggematerialer opnår ved sådanne fremgangsmåder til hærdning i reglen tilfredsstillende styrkeværdier ved et vandhold i stør-35 relsesordenen fra omkring 3 til omkring 5 volumenprocent. Denne størrelsesorden svarer til ligevægtsværdien af vandindholdet af formlegemer i murværk.

2

DK 158302 B

Hærdes derimod formlegemer af lette byggematerialer, som især porøse silikater ' eller porøs beton, ifølge sådanne hærdemetoder, kan det konstateres, at formlegemerne forlader autoklavens trykbeholder med 5 et vandindhold, der ligger i en størrelsesorden på omkring 20 volumenprocent, hvilket vandindhold ikke blot influerer på styrken af formlegemet, men også forøger dets vægt og nedsætter dets varmeisolerende egenskaber. Formlegemer af sådanne lette byggemate-10 rialer opnår først deres ligevægtsfugtighed på omkring 3-5 volumenprocent efter en lang tørretid, i reglen i allerede opmuret tilstand, hvilket har til følge, at der påløber betydelige ekstra varmeomkost-ninger til udtørring af murværk, før formlegemerne 15 opnår deres ligevægtsfugtighed og dermed deres fulde styrke og varmeisoleringsegenskaber. Da formlegemerne er udsat for et ret betydeligt svind under et sådant udtørringsforløb, må der yderligere forventes en revnedannelse i bygværkerne.

20 Grunden til at formlegemer af lette byggemate rialer har et højt vandindhold, når de forlader autoklaven er, at de allerede er behæftet med et højt vandindhold stammende fra tilsatsvand under fremstillingen, og at de under hærdeforløbet til stadighed 25 optager vand ved dampens kondensation på de kondensationsudsatte overflader, der netop ved porøse, lette byggematerialer er stærkt forøget. Vandet i formlegemerne forbliver i disse i næsten fuldt omfang, idet varmeindholdet i formlegemer af lette byggematerialer 30 ikke er tilstrækkeligt til inden for afkølingsfasen ved fordampning at medføre en nævneværdig sænkning af vandindholdet.

For at sænke vandindholdet af de færdighærdede formlegemer af lette byggematerialer er det kendt, at 35 formlegemerne, før de gennemgår hærdningen i autoklaven, underkastes vakuumtørring. Denne har dog en re-

DK 158302B

3 lativt dårlig virkningsgrad og fører yderligere ikke til tilfredsstillende resultater, idet formlegemerne i et stort omfang optager kondensvand ved hærdningen i atmosfæren af mættet damp.

5 Opgaven, der ligger til grund for opfindelsen, er at tilvejebringe en fremgangsmåde til hærdning af formlegemer af bindemiddelholdige, porøse, lette byggematerialer, ved hvilken formlegemerne kan justeres til at have et vandindhold, der blot beløber sig til 10 omkring 3-5 volumenprocent, hvilken fremgangsmåde er simpel og har en god virkningsgrad.

Til løsning af opgaven tjener fremgangsmåden ifølge krav l's indledning og med de træk, der er angivet i kravets kendetegnende del. Med hensyn til 15 yderligere udførelsesformer af opfindelsen henvises til fremgangsmådekravene 2 og 3.

Ved tilførsel af varme i en speciel fase, tilføres formlegemerne den varmemængde, som er nødvendig til fordampning af det i formlegemerne værende 20 vand pånær det ønskede indhold af restvand. Den derved i betragtning af mætningstilstanden af dampen i autoklavens trykbeholder, i sig selv forventede temperaturstigning forhindres ved afblæsning af damp, og den med afblæsning af damp forbundne forstyrrelse af 25 ligevægten mellem vand og damp i autoklavens trykbeholder udlignes til stadighed ved fordampning af vand fra formlegemerne. På denne vis sikres på en simpel måde fremstillingen af formlegemer, der har det ønskede lave vandindhold, når de forlader autoklavens 30 trykbeholder. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan således styres meget præcist og der opnås med den en fremragende virkningsgrad, samtidig med at eksisterende autoklaver kan anvendes og kun kræver forholdsvis små ombygninger for at kunne benyttes ved udøvel-35 se af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

En til udøvelse af fremgangsmåden egnet autoklav kræver blot en til trykbeholderen hørende op- 4

DK 158302 B

varmningsindretning, og i en afblæsningsledning for trykbeholderen en damptrykreguleringsventil med forindstillelig reguleringskarakteristik. Ved hjælp af en sådan reguleringsventil kan der, som følge af op-5 varmningen, efter opnåelse af den forud givne øverste sluttemperatur af dampen, i enhver fase, i hvilken fordampningen af vandet fra formlegemerne fremkaldes, forudindstillles et temperatur/trykforløb under varmetilførslen, hvilket forløb garanterer en for-10 dampnings- og energioptimeret behandling af formlegemerne .

Det er principielt muligt at foretage varmetilførslen i opvarmningsfasen som før ved indføring af damp i autoklavens trykbeholder, og kun lade 15 varmetilførslen ske ved opvarmning af trykbeholderens indre efter at den øverste sluttemperatur er nået.

Der foretrækkes dog et procesforløb, i hvilket den totale varmetilførsel under hærdningen foretages ved hjælp af trykbeholderopvarmningen, da varmetilførslen 20 herved kan doseres på speciel følsom måde og desuden kan realiseres med lille konstruktiv indsats. Hærdes på denne måde formlegemer, som især i opvarmningsfasen løber en fare for, på grund af fordampning af det i legemerne indeholdte vand, at danne revner eller få 25 overfladebeskadigelser, kan sådanne fænomener modvirkes ved, at man i begyndelsen af opvarmnings fasen i trykbeholderen indfører en lille mængde vand, som forholdsvis hurtigt går over til at være mættet damp og modvirker en fordampning af vand fra formlegemerne 30 før tiden.

Opfindelsen vil nu blive forklaret nærmere ved hjælp af tegningen, som viser et skematisk snit i en autoklav til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

35 Den viste autoklav omfatter en trykbeholder 1 udført som sædvanligt, f.eks. med en trykbeholder 1 i 5

DK 158302 B

form af et liggende cylinder legeme, og med en beholdervæg 3, der omgiver beholderens indre 2. Ved sin ene ende er trykbeholderen l's indre 2 tilgængelig via en kedellem 4, som åbnes for indkørsel på 5 skinner 5' af ladvogne 5 med en ladning formlegemer 6, og som efter fyldningen af det indre 2 med formlegemer 6 kan lukkes tryktæt.

Trykbeholderen 1 er på hele sin yderside forsynet med en isolering 7, og kedellemmen 4 har 10 også en isolering 8.

Trykbeholderen kan i sin øverste halvdel i det mindste i nogle afsnit være udformet som en dobbelt-vægget beholder, hvorved der dannes et mellemrum 10 mellem beholdervæggene 3 og 9, hvilket mellemrum kan 15 gennemstrømmes af et varmebærende medium. Det forstås, at ved en sådan udformning er trykbeholderen i det dobbbeltvæggede afsnit udformet som dobbeltvægget beholder langs hele sin omkreds. Det varmebærende medium, f.eks. termo-olie, kan styret af en ventil 11 20 ledes ind ved 12 i mellemrummet 10 og igen forlade dette ved 13 for f.eks. at gennemløbe en ikke vist varmeveksler til genopvarmning af varmemediet, før det igen træder ind i mellemrummet 10.

I stedet kan der som vist ved den nederste 25 halvdel af trykbeholderen 1 være en opvarmningsindretning i form af en rørslange 14, som kan være placeret på den som enkeltvæg udførte beholdervæg 3, og som på den udadvendende side kan være afdækket med isoleringen 7. Denne rørslange 14 kan ligeledes 30 være gennemstrømmet af et varmebærende medium, som tilføres ved 15 og bortledes ved 16.

Principielt er det også tænkeligt at placere f.eks. en sådan rørslange i trykbeholderen l's indre 2.

35 Endelig er det tænkeligt, at man i stedet for opvarmningsindretninger arbejdende med et varmebæren- 6

DK 158302 B

de medium, som termo-olie eller lignende, anvender en elektrisk opvarmningsindretning. Trykbeholderen 1 har som sædvanlig et fjerntermometer 17, et manometer 18 samt en dampafblæsningsledning 19, i hvis 5 ledningsdel 20 der er indsat en damptrykreguleringsventil 21. I ledningen 22 er der yderligere indkoblet en sikkerhedsventil 23.

Efter fyldning af trykbeholderen l med formlegemer 6 tilføres, i tilfælde af at der er behov 10 for det, en vis mængde vand til beholderens indre 2, hvorefter opvarmningen tilkobles. Under opvarmningen fordamper det tilførte vand under dannelse af en dampatmosfære, som allerede kort efter starten af den ved indkobling af opvarmningen indledte opvarmnings-15 fase går over i mætningstilstand. Som følge af den fremadskridende opvarmning stiger temperaturen til en forudgivet øvre slutværdi, f.eks. 203°C, som nås efter omkring fem timer, og som på grund af dampens mætningstilstand ledsages af en trykstigning til 16 20 bar. Under denne opvarmningsfase stiger også formlegemernes temperatur, hvorved dog ligevægtstemperatu-ren i formlegemernes indre er tidsmæssigt forsinket i forhold til overfladetemperaturen. Da opnåelsen af ligevægtstemperaturen er bestemmende for gennemhærd-25 ningen af formlegemerne 6, holdes i tilslutning til opvarmningsfasen den valgte, øverste sluttemperatur i konstant højde i et stykke tid, hvor varigheden af denne holdefase afhænger af byggemateriale- og formkriterier for formlegemet 6 og kan konstateres em-30 pirisk eller ved måling. I holdefasen tilføres ved hjælp af opvarmningen ingen eller i hvert fald kun så meget varme til trykbeholderen 1' s indre 2 som netop nødvendigt for at vedligeholde damptemperaturens øvre slutværdi. Til undgåelse af en i holdefase 35 uønsket varmetilførsel kan opvarmningen i holdefasen kobles mere eller mindre ud. I stedet for dette er 7

DK 158302 B

det også tænkeligt, at det varmebærende mediums temperatur nedsættes fra eksempelvis i begyndelsen 250°C-300°C til omkring 203°C.

I fortsættelse af holdefasen tilføres det in-5 dre 2 af trykbeholderen 1 ved hjælp af opvarmning varme i en mængde, der i betydelig grad overstiger den til udligning af trykbeholderen 1' s varmetab nødvendige varmemængde, for på denne vis at tilføre formlegemerne 6 den varme, som er nødvendig til at 10 fordampe det i formlegemerne 6 værende vand fra at udgøre f.eks. 20 volumenprocent til at udgøre en restvandmængde på f.eks. 3 volumenprocent. I denne fase med ekstra varmetilførsel afblæses dog ved hjælp af damptrykreguleringsventilen 21 damp fra trykbehol-15 deren 1's indre 2 (den føres til f.eks. en ved siden af liggende trykbeholder 1) for på denne måde at holde temperaturen af dampen i det indre 2 af trykbeholderen 1 konstant på den forudgivne øvre slutværdi. Damptrykreguleringsventilen 21 sikrer 20 derved på præcis måde, at trykket i trykbeholderen l's indre 2 forbliver på en konstant værdi af 16 bar.

Medens holdefasen f.eks. varer 90 minutter, kan den påfølgende varmetilførselsfase for fordamp-25 ning af vand fra formlegemerne 6 vare f.eks. 4 timer. Længden af dette tidsrum afhænger af mange faktorer og kan konstateres empirisk eller ved måling af formlegemernes vandindhold.

Hertil føjer sig så afkølingsfasen, i hvilken 30 trykket, eksempelvis inden for et tidsrum på yderligere 90 minutter, nedsættes lineært fra 16 bar til omgivelsestrykket. Derved går temperaturen af den mættede vanddamp ned fra den øvre sluttemperatur, f.eks. 203°C til omkring 75°C, og formlegemerne bli-35 er derefter taget ud af trykbeholderen 1.

I stedet for at holde damptemperaturen i trykbeholderen l's indre på den øvre, forudgivne slut-

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til hærdning af formlegemer af bindemiddelholdige, porøse lette byggematerialer i 30 vanddamp i det indre af en autoklavs trykbeholder, ved hvilken fremgangsmåde dampens temperatur, under tilvejebringelse og påfølgende opretholdelse af dampens mætningstilstand, øges i en opvarmningsfase til en forudbestemt øvre slutværdi, opretholdes i en holdefase, der 35 i det mindste varer indtil der opnås en forudbestemt ligevægtstemperatur i det indre af formlegemet, og re- duceres i en påfølgende afkølingsfase ved trykformind skelse til udblæsningstemperatur, kendetegnet ved, DK 158302 B 9 at der efter opnåelse af den forudbestemte slut-5 temperatur af dampen og før afkølingsfasen, ved opvarmning tilføres det indre af trykbeholderen en varmemængde, der overstiger den til opvejning af trykbeholderens varmetab nødvendige varmemængde, og at dampens temperatur gennem styret afblæsning 10 af damp fra trykbeholderens indre, hindres i at stige op over den forudbestemte slutværdi.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at dampens tryk, efter opnåelse af ligevægtstemperaturen i det indre af formelegemet gen- 15 nem afblæsning af damp fra trykbeholderens indre, nedsættes trinvist eller kontinuerligt i en mellemfase, der følger efter holdefasen og ligger før afkølnings-fasen, højst til en værdi, der svarer til mætningstrykket ved en damptemperatur af samme størrelse som 20 ligevægtstemperaturen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at dampen afblæses i overensstemmelse med en forudbestemt reguleringskarakteristik.