FI72308C - Saett att snabbhaerda betong. - Google Patents

Description

72308

Tapa pikakovettaa betonia.

Keksintö koskee menetelmää betonin ja vastaavien valumateriaalien pikakovettamiseksi.

5 PCT-hakemuksessa PCT/SE78/00107 kuvataan menetelmää erityyppisten betonituotteiden valamiseksi tarvitsematta käyttää kovetuskammiota tai autoklaavia, jolloin betoni valetaan sekoittamisen jälkeen ja sille suoritetaan ulkoinen ja/ tai sisäinen tyhjökäsittely veden poistamiseksi ja tiivistämi-10 seksi. Hiilioksidikaasua johdetaan sitten massaan säilyttäen alipaine niin, että kaasu alipaineen vaikutuksesta diffundoi-tuu betonimassaan muodostuneisiin kapillaareihin siten, että massa kovettuu nopeasti. Eräässä suoritusmuodossa, jossa massasta poistetaan vesi ja massa puristetaan kokoon sille 15 levitetyn maton tai levyn avulla ja saatetaan alipaineeseen putken kautta, johdetaan hiilidioksidikaasua mainitun maton tai levyn kautta käyttäen hyödyksi massassa vallitsevaa alipainetta.

Toisen suoritusmuodon mukaan alipaine muodostetaan 20 muotin yhden tai useamman sivun kautta valettavan kappaleen sisään joko määrättyjen sisään sijoitettujen osien, reikien tai onteloiden kautta tai sen sisäosassa olevan huokoisen materiaalikerroksen kautta. Tämän jälkeen hiilidioksidikaasua johdetaan vastaavalla tavalla siihen.

25 Näitä molempia pääsuoritusmuotoja voidaan eräissä tapa uksissa yhdistellä eri tavoin. Edelleen voidaan betonia samanaikaisesti tai jälkikäteen käsitellä muulla tavalla kuten kyllästämällä sopivalla liuoksella.

Ne tekijät, joilla on suurin vaikutus karbonointimene-30 telmän nopeuteen, ovat osaksi ulkoinen ympäristö ja osaksi materiaalin huokosrakenne kuivattaessa materiaalia ennen karbo-nointia tai sen jälkeen.

Seuraavat ulkoiset tekijät vaikuttavat materiaalin kuivumiseen: materiaalin lämpötila, ilman liike, ympäristön 35 lämpötila ja ilman suhteellinen kosteus sekä mahdollisesti hiilidioksidikaasun liike. Sovittamalla yhteen nämä tekijät on mahdollista suorittaa optimaalinen karbonointikäsittely.

2 72308

On mm. toivottavaa, että materiaalin vedensitomisluku on pieni ja että käytetään sopivaa sideainetta (dullisesti sementtiä) ja sopivaa huokoisuutta joka täytyy sovittaa halutun lujuuden mukaan. Nopean karbonoitumisen saavuttami-5 seksi täytyy myös hiilidioksidin absorboitua helposti materiaaliin.

Keksintö koskee menetelmää betonin tai muun vastaavan valumateriaalin pikakovettamiseksi karbonoimalla, jolloin materiaalin ympärille muodostetaan ilmatiivis, suljettu sys-10 teemi ja materiaali saatetaan alipaineeseen. Menetelmälle on tunnusomaista, että materiaali kuivataan ennen karbonointia ja sen aikana poistamalla jatkuvasti kosteutta valvotuissa olosuhteissa ilmankierrätyksen ja kiertävän ilman kosteuden-poiston avulla, jolloin materiaalin saattaminen alipaineeseen, 15 karbonointi ja ilman kierrätys tapahtuvat ilmatiiviissä, suljetussa systeemissä.

Keksinnön mukaisen kovetusmenetelmän suorittamiseksi voidaan käyttää laitetta, joka käsittää ilmatiiviin, suljetun yksikön, jossa on välineet ilmankiertoa, lämmönsyöttöä sekä 20 ilmankuivausta varten, sekä suljettuun yksikköön yhdistetyn konditiointisäätölaitteen, jonka avulla voidaan saattaa mainitut välineet toimimaan jokainen erikseen tai yhdessä kovettavan materiaalin koostumuksesta, rakenteesta, geometriasta jne. riippuen.

25 Tyhjökäsittely voidaan suorittaa käyttäen tyhjönmuodos- tuslaitetta, joka on liitetty kovettamistilaan, esimerkiksi suljettuun muottiin tai suljettuun kammioon.

Erilaisia menetelmiä ja laitteita betonimateriaalin pikakovettamiseksi on kuvattu US-patenteissa 4 117 059, 30 4 117 060 ja 3 492 385.

Patentista 4 117 060 tunnetaan tapa pikakovettaa betonia joka on kuivattu verrattain kuivaksi seokseksi, joka sisältää vinyylin ja asetaattidibutyylin sekapolymeeriä ja johon kohdistetaan puristus muotissa, minkä jälkeen hiili-35 dioksidikaasua johdetaan seokseen muotin lävitse. Tämän menetelmän tehokkuus riippuu siitä kuivumisesta, joka osaksi tapahtuu polymeerilisäyksen vaikutuksesta. Mitään määrättyä

II

3 72308 ratkaisua kosteuden poistovaikeuksiin ei esitetä. Patentti US- 4 117 059 perustuu samaan periaatteeseen kuin US 4117060, mutta kovettamistilana käytetään avointa kammiota betonituotteiden tai vastaavien jatkuvaa valmistusta varten. Hiilidi-5 oksidikaasua johdetaan tällöin US-patentin 4 117 060 raukaisen muotin asemasta kammioon.

Mainitun menetelmän yhteydessä korostetaan, että kammion korkeuden suhde tuotteen paksuuteen vaikuttaa suoraan kovetustulokseen. Lisäksi todetaan, että mainitut polymeerit 10 ovat välttämättömiä pikakovettumisen saavuttamiseksi esitetyn menetelmän mukaan ja menetelmä eroaa siten oleellisesti esillä olevan keksinnön mukaisesta menetelmästä.

Patentissa US- 3 492 385 esitetään tapa nopeuttaa kovettumista, jolloin betonikappaleet muoteissaan siirretään 15 pystysuunnassa vuorottelevien kylmien ja lämpimien vyöhykkei den lävitse hiilidioksidilla rikastetussa atmosfäärissä.

Tämä menetelmä ei ratkaise vedenpoisto- ja kuivausongelmaa.

Oleellista esillä olevassa keksinnössä on siten se, että kovettumiseen vaikuttavat tekijät voidaan säätää niin, 20 että ne vaikuttavat yhdessä tai erikseen tai erilaisina yhdis telminä samanaikaisesti tai toisiinsa nähden eri ajankohtina, ja että ne voidaan sovittaa kappaleiden muodon ja rakenteen mukaan niin, että saavutetaan optimaaliset kovetusolosuhteet.

Vaadittavat konditiointivälineet eli lämpölähteen, 25 tuulettimen, kosteudenpoistajän (esimerkiksi suolaa tai tii- vistämislaitteen), konditiointisäätölaitteen ja mahdollisesti tyhjiölaitteen sekä hiilidioksidin syöttölaitteen käsittävä laitteisto voidaan liittää suljettuun muottiin, suljettujen muottien yhdistelmään tai suljettuun kammioon.

30 Suljetussa muotissa, joka muodostuu yhdestä ainoasta muotista tai vaakatasossa tai pystysuunnassa yhdistetystä muottiyhdistelmästä, voidaan valumateriaalilla suoritetun muotin (muottien) täyttämisen jälkeen poistaa ensin vesi tyhjöimun avulla ja samanaikaisesti tyhjökäsittelyn aikana 35 tai sen jälkeen syöttää hiilidioksidia ylläpitäen määrättyä alipainetta maassa. Ennen hiilidioksidin syöttämistä tai 4 72308 sen aikana lämpöä syötetään tuulettimen avulla niin, että muodostuu suljettu ilmankierto kosteuden poiston mahdollistamiseksi kiertävästä ilmasta suolojen ja veden tiivistämisen avulla.

5 Toinen vaihtoehto suljettua muottia käytettäessä on, että edellä mainitussa menettelyssä johdetaan hiilidioksidia tyhjökäsittelyn avulla suoritetun vedenpoiston jälkeen samanaikaisesti lämpötuuletuksen ja kosteuden poiston aloittamisen kanssa.

10 Suljetussa kammiossa tapahtuvassa kovetusmenettelyssä muotoilu materiaali siirretään kammioon muotin kanssa tai ilman sitä yleensä puristettuna ja vain vähän vettä sisältävänä. Menetelmä suoritetaan tällöin edullisesti siten, että kammioon siirretty materiaali ensin kuivataan ja siitä poiste- 15 taan kosteus lämpölähdettä ja kosteudenpoistolaitta käyttäen, minkä jälkeen materiaaliin kohdistetaan tyhjöimu. Kammioon johdetaan sitten hiilidioksidia säilyttäen alipaine.

Keksinnön mukaisen menetelmän eri suoritusmuodot ilmenevät kuviosta 1.

20 Keksinnön mukaista menetelmää on tutkittu kokeissa, joissa, valmistettiin julkisivutiilejä betonista. Koeolosuhteet ja sen tulokset olivat seuraavat: 1. Sementti, hiekka 2,7, vesi 0,3, vesisementtisuhde 0,31, alkulämpötila 20-30°C, alipaine 0,5 baaria, 10 min 25 CC^-kaasun lämpötila 24-34°C, paine 0,1 baaria, kosteuden- poisto, lämminilmakierto 24-35°C, kovetusaika 42 min, tiheys 2,1 lujuus, keskiarvo 30 MPa.

2. Samat kuin edellä käyttäen lisäaineita (polymeerejä), lujuus 18,9 MPa.

30 3. Materiaali sama kuin kohdassa 1.

Ei tyhjötä, hiilidioksidin paine 0,1 baaria, lämpötila 23-32°C, kosteuden poisto, lämminilmakierto 24-34°C, kovetusaika 34 min, tiheys 2,1 lujuus, keskiarvo 243 MPa.

4. Samat kuin kohdassa 3 käyttäen lisäaineita (poly- 35 meerejä), lujuus 18,1 MPa.

II