NL8104811A

NL8104811A - Werkwijze en inrichting voor het beheersen van de verhardingssnelheid van beton.

Info

Publication number: NL8104811A
Application number: NL8104811A
Authority: NL
Original assignee: Adviesbureau Voor Bouwconstruc
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1983-05-16
Also published as: EP0091930A1; WO1983001411A1; DE3265100D1; EP0091930B1; US4566806A; AU9055682A

Description

i f > ' T tJ/EA/l-De Bondt

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BSHEERSEN

VAN DE VERHARDINGSSNELHEID VAN BETON

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het beheersen van de verhardingssnelheid van beton, om-vattende het gedurende een bepaalde periode beinvloeden van de warmte toe- of afvoer.

5 Het is bijvoorbeeld bij de betongietbouw bekend ora overdag de bekisting voor een deel van een gebouw te stellen, het beton te storten, en een ver warmings inrich ting aan te brengen. In de 16 uur tussen het einde van de werkdag en het begin van de volgende werkdag wordt het verse beton verwarrad, 10 zodat dit bij de aanvang van de volgende werkdag voldoende sterkte heeft om de bekisting te kunnen verwijderen. Deze bekisting kan dan diezelfde dag opnieuw opgesteld warden en een volgend deel van het gebouw kan worden gestort. Door het verwarmen van het beton kan de verhardingstijd, die norraaal 15 vele dagen zou duren, tot de 16 uur tussen twee werkdagen in worden verkort. Ora te constateren of het beton inderdaad voldoende sterk is ora de bekisting te kunnen verwijderen, worden bij het storten van het gebouwdeel tegelijkertijd proefkubus-sen gemaakt, die eveneens aan de warmtebehandeling worden 20 onderworpen. Aan het begin van de werkdag wordt de sterkte van deze proefkubussen gecontroleerd, en wanneer deze voldoende is, kan de bekisting worden verwijderd. Wanneer blijkt dat de sterkte van de proefkubussen niet voldoende is, kan de bekisting niet worden verwijderd en is het niet raeer mogelijk 25 ora diezelfde dag de bekistingen opnieuw te stellen en een volgend gebouwdeel te storten. In dit geval gaat dus een hele werkdag verloren.

Er wordt hierbij uiteraard van uitgegaan, dat de sterkte van de proefkubussen met een redelijke nauwkeurigheid 30 representatief is voor die van het beton in de bekisting. In de praktijk is gebleken, dat deze nauwkeurigheid echter slecht is. Dit heeft tot gevolg, dat het voorkomt, dat de bekisting wordt verwijderd, terwijl dit uit sterkte-overwe-gingen voor het beton nog niet zou raogen, en anderzijds dat 8104811 ...--2- dure werkdagen verloren gaan omdat besloten wordt de bekis-ting niet te verwijderen, terwijl dit zonder gevaar wel zou kunnen.

Het doel van de uitvinding is een werkwijze van de 5 in de aanhef genoemde soort te verschaffen die dit nadeel niet heeft. Hiertoe oravat de werkwijze volgens de uitvinding het meten van de temperatuur van het beton, het uit het tem-peratuurverloop bepalen van de momentane rijpheid van het beton en het op basis van de momentane rijpheid zodanig rege-10 len van de warmte toe- of afvoer, dat het beton aan het ein-de van de periode de gewenste rijpheid heeft.De rijpheid van beton is gekarakteriseerd als de integraal van een exponen-tiele functie van de betontemperatuur over de tijd. In deze functie speelt een van de betonsoort afhankelijke constants 15 een belangrijke rol. Er is een verband aangetoond tussen de relatieve sterkte van het beton en de rijpheid, waarbij de relatieve sterkte de verhouding is tussen de sterkte op een bep'aald moment en de sterkte die onder normomstandigheden, dat wil zeggen na 28 dagen bij 20®C wordt bereikt. Voor een 20 bepaalde soort beton hoort bij een bepaalde relatieve sterkte een bepaalde rijpheid. Door nu volgens de uitvinding door temperatuurbeheersing de rijpheid te regelen, kan worden ver zekerd dat het beton na een bepaalde periode een bepaalde rijpheid heeft bereikt en dus een bepaalde relatieve sterkte. 25 Hoewel hierboven gesproken is van een versnelling van de betonverharding door temperatuurverhoging, is de uitvinding eveneens toepasbaar voor vertraging van de verhar-ding, door temperatuurverlaging.

Bij voorkeur wordt bij de werkwijze volgens de uit-30 vinding de betontemperatuur op een aantal plaatsen gemeten en wordt de warmte toe- of afvoer geregeld op basis van een met de gemeten temperaturen bepaalde extreme momentane rijpheid. Bij versnelde uitharding zal deze extreme rijpheid de laagste bepaalde rijpheid zijn en bij vertraagde verharding zal deze 35 extreme rijpheid de hoogste bepaalde rijpheid zijn. Op deze wijze wordt verzekerd, dat elk deel van het beton na een ze— kere periode aan de gewenste eigenschappen voldoet.

Een eenvoudige doch betrouwbare werking wordt ver- 8104811 % - 3 - kregen wanneer volgens de uitvinding de regeling een aan/uit-regeling is, welke rekening houdt met het ingevoerde, ver-wachte temperatuurverloop na het uitschakelen van de warmte toe- of afvoer. De toename van de rijpheid na het uitschake-5 len van de warmte toe- of afvoer wordt hierbij geschat. Wanneer het werkelijke temperatuurverloop afwijkt van het ver-wachte temperatuurverloop, kan ingegrepen worden door het weer inschakelen van de warmte toe- of afvoer.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op en ver-10 schaft een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Deze inrichting omvat- ten minste een in het beton op te nemen temperatuurvoeler, zoals een ther-mokoppel, een met de temperatuurvoeler te verbinden tempera-tuurmeetinrichting en een met een gegevensinvoerorgaan, de 15 temperatuurmeetinrichting en een warmte toe- of afvoerinrich-ting verbonden besturingsinrichting. De gegevens van het beton, in het bijzonder de relatie tussen de rijpheid en de relatieve sterkte worden met het gegevensinvoerorgaan in de besturingsinrichting gebracht.

20 De uitvinding betreft en verschaft verder een in richting voor het tonen van de momentane rijpheid van beton omvattende een met ten minste een temperatuurvoeler te verbinden temperatuurmeetinrichting, een met de temperatuurmeetinrichting verbonden, de momentane rijpheid bepalend, van een 25 gegevens invoerorgaan en een de bepaalde momentane rijpheid tonend vertoonorgaan voorzien rekentuig. De werkwijze volgens de uitvinding kan hiermee worden uitgevoerd, door naar gelang van de op een bepaald tijdstip uitgelezen rijpheid, een ver-warmingsinrichting of dergelijke met de hand bij te regelen.

30 Ook kan met deze inrichting bij natuurlijke verharding, het verhardingsproces worden gevolgd.

Bij voorkeur omvat de inrichti.ng ook een de momentane sterkte tonend vertoonorgaan.

De uitvinding wordt in de volgende beschrijving aan 35 de hand van de figuren nader uiteen gezet.

Fig. 1 toont schematisch in perspektivisch aanzicht met weggenomen delen een inrichting volgens de uitvinding in de gebruikstoestand.

8104811 ψ.

Λ » * · - 4 -

Fig. 2 toont een doorsnede volgens pijl ΪΙ-ΧΣ in fig. 1.

Fig. 3 toont een doorsnede volgens pijl III-III in fig. 1.

5 Fig. 4 is een blokschema van de inrichting van fig.

1.

In een gebouw 1 worden met een gietbouwmethode ορέ taande wanden en een daarop liggende verdiepingvloer ge-vormd. De opstaande wanden en de vloer worden gevormd van 10 beton 5 dat tussen zijbekistingen 2 en een tunnelbekisting 3 wordt gestort. Het stellen van de bekistingen, het aanbrengen van de niet getoonde wapening en het storten van het beton geschiedt in een werkdag. Binnen de tunnelbekisting 3 wordt een verwarming 10 opgesteld, die in de periode van het einde 15 van de werkdag tot de aanvang van de volgende werkdag het gestorte beton 5 verwarmt, zodat dit versneld uithardt. Door de zijbekistingen 2 zijn temperatuurvoelers 6 gestoken, die met een meetstift 12 de temperatuur van het gestorte beton 5 opnemen. Op het bovenoppervlak van het gestorte beton 5 zijln 20 eveneens temperatuurvoelers 7 aangebracht die bijvoorbeeld op het beton 5 kunnen liggen. De temperatuurvoelers 7 nemen e— veneens met behulp van een meetstift 12 de temperatuur van het beton op. De temperatuurvoelers 6, 7 zijn via leidingem 8 verbonden met de temperatuurmeetinrichting 15 van de regelin-25 richting 9. De temperatuurmeetinrichting 15 geeft een aantal temperaturen door aan de besturingsinrichting 16. Op de be— sturingsinrichting 16 zijn eveneens aangesloten een gegevens-invoerorgaan 17 en een instelorgaan 18 voor de maximale teia-peratuur. Het instelorgaan 18 kan verbonden zijn met een tem-30 peratuurvoeler, die de temperatuur in de ruimte waarin de verwarming 10 is opgesteld, bepaalt. Hierdoor kan worden voorkomen dat de2e ruimtetemperatuur, en dus de temperatuur aan het tegen de bekisting aanliggende oppervlak van het be— ton, te hoog wordt. De besturingsinrichting 16 kan bijvoor— 35 beeld een micro-processor bevatten die zodanig geprograrameerd is, dat deze met de gegevens van de temperatuurmeetinrichting 15, het gegevensinvoerorgaan 17 en het instelorgaan 18 voor de maximale temperatuur de verwarmingsbesturing 19 bedient.

N ' ^ , J 1 0 4 8 1 1 . · - - 5 - *

Met het gegevensinvoerorgaan kan in dat geval de relatie tus-sen de rijpheid en de relatieve sterkte van het toegepaste beton worden ingevoerd. Een andere mogelijkheid is dafe alleen gegevens over de samenstelling van het beton ingevoerd behoe-5 ven te worden, waarbij de besturingsinrichting 16 de daarbij behorende relatie tussen rijpheid en relatieve sterkte bere-kent, en hiermee de verwarmingsbesturing 19 regelt. De ver-warmingsbesturing 19 schakelt via een leiding 22 de brander-pomp 20, terwijl een controle-opnemer 23 via een leiding 21 10 met de verwarmingsbesturing 19 is gekoppeld.

De besturingsinrichting 16 kan zodanig geprogram-meerd zijn, dat deze na een zekere beginperiode, waarin het beton opstijft, de verwarming inschakelt. Nadat het beton de ingestelde temperatuur heeft bereikt, wordt de warmtetoevoer 15 zodanig geregeld dat deze temperatuur aangehouden wordt . De verwarraingsinrichting wordt vervolgens uitgeschakeld wanneer een bepaalde rijpheid is bereikt. Deze bepaalde rijpheid komt overeen met de gewenste rijpheid aan het einde van de totale periode minus de toename in rijpheid die te verwachten is na 20 het uitschakelen van de warmte toevoer, tot aan het einde van de periode. Deze toename wordt door de besturingsinrichting berekend, aan de hand van gegevens die ingevoerd zijn en de verwachte temperatuurdaling betreffen na het uitschakelen van de warmte toevoer. In de afkoelperiode blijft de besturings-25 inrichting het werkelijke temperatuurverloop toetsen aan het verwachte temperatuurverloop. Wanneer blijkt dat de temperatuur te sterk afneemt, bijvoorbeeld door veranderde weersom-standigheden, zal de besturingsinrichting 16 de verwarming opnieuw inschakelen, waarna het hierboven beschreven regel-30 proces wordt herhaald.

Zoals reeds opgemerkt kunnen de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding behalve bij de hierboven beschreven versnelde uitharding ook toegepast worden bij ver-traagde verharding. Een vertraagde verharding kan gewenst 35 zijn voor het bereiken van bepaalde materiaaleigenschappen.

Een vertraagde verharding wordt bereikt door de betontempera-tuur laag te houden, ten gevolge van warmte afvoer.

Met de werkwijze en de inrichting volgens de uit- 8104811 -6- vinding, wordt het stookproces of de warmte-afvoer geoptima-liseerd en wordt dus het energieverbruik daarvoor verlaagd ten opzichte van de tot nu toe bekende methoden.

De werkwijze is hierboven beschreven aan de hand 5 van de toepassing daarvan in de betongietbouw- Behalve deze toepassing zijn vele' andere toepassingen denkbaar, zoals bij de industriele vervaardiging van betonelementen, geprefabri-ceerde gebouwdelen en dergelijke. Overal waar het gewenst is invloed uit te oefenen op het verhardingsprocesr is de werk-10 wijze bruikbaar.

8 f0 4 8 1 1

Claims

1. Werkwijze voor het beheersen van de verhardings-snelheid van beton, omvattende het gedurende een bepaalde periode beinvloeden van de warmte toe- of afvoer, gekenmerkt door het meten van de temperatuur van het beton, het uit het 5 temperatuurverloop bepalen van de momentane rijpheid van het beton en het op basis van de momentane rijpheid zodanig rege-len van de warmte toe- of afvoer, dat het beton aan het einde van de periode de gewenste rijpheid heeft.

2. Werkwijze volgens conclusie T, gekenmerkt door 10 het op een aantal plaatsen meten van de betontemperatuur en door het regelen van de warmte toe- of afvoer op basis van een met de gemeten temperaturen bepaalde extreme momentane rijpheid.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken-15 merk, dat de regeling een aan/uit-regeling is en rekening houdt met het ingevoerde verwachte temperatmirverloop na het uitschakelen van de warmte toe- of afvoer.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, gekenmerkt door ten 20 minste een in het beton op te nemen temperatuurvoeler, een met de temperatuurvoeler te verbinden teraperatuurmeetinrichting en een met een gegevensinvoerorgaanr de temperatuur-meetinrichting en een warmte toe- of afvoerinrichting ver-bonden besturingsinrichting.

5. Inrichting voor het tonen van de momentane rijp heid van beton gekenmerkt door een met ten minste een temperatuurvoeler te verbinden temperatuurmeetinrichting, een met de temperatuurmeetinrichting verbonden, de momentane rijpheid bepalend, van een gegevens invoerorgaan en een de bepaalde 30 momentane rijpheid tonend vertoonorgaan voorzien rekentuig.

6. Inrichting volgens conclusie 5, gekenmerkt door een de momentane sterkte tonend vertoonorgaan. 8104811