NO813355L - Fremgangsmaate og anordning til hurtigherding av betong - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning til hurtigherdirig av betong.

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og

en anordning til å påskynne herdingen av betong eller lignende materiale. Oppfinnelsen er en utvikling som er basert på den måte å hurtigherde betong ved karbonatisering som er beskrevet i PCT-søknad nr. PCT/SE78/00107.

I denne patentsøknad er der beskrevet en måte å støpe forskjellige typer av betongprodukter på uten behov for å anvende et herdekammer eller en autoklav. Betongen støpes etter blanding og utsettes eksternt og/eller internt for en vakuumbehandling, slik at den avvannes og komprimeres. Karbondioksydgass tilføres deretter massen under opprettholdelse av undertrykk, slik at gassen - som følge av undertrykket - dif funderer inn i kapillarer som dannes i betongmassen,

slik at massen raskt herdner. I en utførelsesform, hvor massen avvannes og komprimeres ved hjelp av en pålagt matte eller plate og utsettes for undertrykket via et rør, tilføres karbondioksydgassen via den nevnte masse eller plate under ut-nyttelse av det undertrykk som hersker i massen.

Ved en annen utførelsesform utøves undertrykket fra en eller flere sider av formen mot det indre av elementet som støpes, enten ved hjelp av spesielle innsatser gjennom hull eller hulrom i elementet eller via et porøst materialskikt i dettes indre del. Deretter tilføres karbondioksydgassen på tilsvarende måte.

Disse to hovedutførelsesformer kan i visse tilfeller kombineres på forskjellige måter. Videre kan betong samtidig eller etterpå utsettes for en annen type behandling såsom impregnering ved hjelp av en egnet oppløsning.

De faktorer som har den største betydning for hastig-heten av karbonatiseringsprosessen, er innvirkningen av dels det ytre miljø, dels materialets porestruktur på materialets uttørking før og under karbonatiseringsprosessen.

Følgende ytre faktorer påvirker uttørkingen av materialet: Materialets temperatur, luftens bevegelse, omgivelsens temperatur og luftens relative fuktighet samt bevegelsen av even-tuell karbondioksydgass. En riktig avpasning av disse fak-

torer tillater en optimal karbonatiseringsprosess.

For materialet forsøker man å oppnå et lavt vannbindings-tall, egnet avpasset bindemiddel (fortrinnsvis sement), egnet porøsitet som må avveies mot ønsket styrke, etc. For oppnåelse av en rask karbonatiseringsprosess må også karbondioksyd lett kunne absorberes av materialet.

Oppfinnelsen angår dels en fremgangsmåte, dels en anordning til åo.hurtigherde betong eller lignende støpematerialer ved karbonatisering. Fremgangsmåten erkarakterisert vedat materialet i herderommet før og/eller under karbonatiseringen utsettes for en effektiv uttørking ved anvendelse av styrte betingelser som utgjøres av en kombinasjon av luftsirkulasjon, varmefrembringelse og fuktighetsopptak i et sirkulerende, kontinuerlig forløp.

Anordningen for utførelse av den ovenfor beskrevne herdeprosess erkarakterisert veden lufttett, lukket enhet som inneholder utstyr for luftsirkulasjon, varmefrembringelse og luftavfuktning og en til den lukkede enhet koblet reguler-ringsanordning for kondisjoneringen, som kan bringe utstyrsenhetene til å virke hver for seg eller i fellesskap i av-hengighet av herdematerialets sammensetning, struktur, geometri etc.

Til anordningen kan der også kobles en vakuumsugeinn-retning ved herderom hvor vakuumbehandling er mulig, f.eks.

ved lukket. form . eller lukket kammer.,- En total avf ukt-

ning av støpematerialet kan finne sted ved at luftsirkulasjonen, varmetilførseen og avfuktningen finner sted i et med støpematerialet helt lukket system.

Andre fremgangsmåter og utstyr til raskt å herde betong-materialet er beskrevet i US patentskriftene 4 117 059, 4 117 060 og 3 492 385.

I US patentskrift 4 117 060 er der beskrevet en fremgangsmåte til å hurtigherdé betong som er uttørket ved at en relativt tørr blanding inneholdende vinyl- og acetatdibutyl-kopolymeri-sat og utsettes for trykk é en form, hvoretter karbondioksydgass tilføres blandingen gjennom formen. Virkningen av denne fremgangsmåte avhenger av den avvanning som delvis finner sted som følge av polymertilsetningen. Noen spesiell løsning

av avfuktningsproblemet er ikke vist.

US patentskrift 4 117 059 bygger på samme idé som

US patentskrift 4 117 060, men som herderom anvendes et åpent kammer for å tillate en kontinuerlig fremstilling av betongprodukter eller lignende. Karbondioksydgassen blir i henhold til US-patentskrift 4 117 060 tilført kammeret istedenfor formen.

I den prosess som er beskrevet, er det påpekt at kam-merets høyde i forhold til produktets tykkelse er direkte avgjørende for resultatet av herdingen. Dessuten fremholdes det at dé angitte polymerer er nødvendige for oppnåelse av hurtigherding i henhold til den beskrevne fremgangsmåte,som derfor skiller seg vesentlig fra den foreliggende oppfinnelse.

I US patentskrift 3 492 385 er der beskrevet en måte å påskynde herdingen på ved at betongelementene i sine former føres vertikalt gjennom vekselsvis kalde og varme soner med en karbondioksydanriket atmosfære. Ved denne fremgangsmåte finnes ingen løsninger på awannings- og avfuktingsproblemene.

Vesentlig for den foreliggende oppfinnelse er det således at de faktorer som påvirker herdeforløpet, kan reguleres slik at de virker i fellesskap eller hver for seg eller i forskjellige kombinasjoner samtidig eller forskjøvet i tid i forhold til hverandre samt kan tilpasses elementenes form og struktur slik at optimale herdebetingelser oppnås.

En anordning som således inneholder det nødvendige kon-dis joneringsutstyr, dvs. varmekilde, vifte og avfukter (f.eks. salt eller kondensanordnirjg) , reguleringsanordning for kondisjoneringen samt eventuelt vakuumutstyr og utstyr for til-førsel av karbondioksyd, kan tilkobles følgende alternative herderom: lukket* form,pakke" åvvclukkederf ormer, lukket kammer, åpen tunnel eller lignende herderom.

I en lukket form bestående av en eneste form eller en pakke av vertikalt eller horisontalt sammensatte former kan man etter fylling av formen (formene) med støpematerialet først avvanne massen ved vakuumsug og samtidig eller umiddel-bart etter vakuumbehandlingen innføre karbondioksyd under bi-behold av et visst undertrykk i massen. Etter karbondioksydtilfør-selen tilføres varme ved hjelp av en vifte slik at en sluttet luft sirkulasjon frembringes for å tillate avfuktning av den sir-kulerte luft ved hjelp av salter eller kondensering. Alterna-tivt kan en viss mengde karbondioksyd også tilføres under varmebehandlingen.

Et annet alternativ ved lukket form er i den ovennevnte fremgangsmåte å innføre karbondioksyd etter at awanningen har funnet sted ved vakuumbehandling samtidig med at varmeviften og avfuktingen aktiveres.

I et herdesystem med lukket kammer føres det formede materiale inn med eller uten form, vanligvis i presset og vannfattig tilstand. Herunder blir fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis utført ved at det innførte materiale først uttørkes og avfuktes ved anvendelse av varmevifte og avfuktingsutstyret, hvoretter materialet<y>akuumsuges. Under opprettholdt undertrykk i kammeret føres deretter karbondiok-sydet inn.

I et åpent kammer eller en tunnel ved en kontinuerlig tilvirkningsprosess innføres det i tunnelen formede materiale ved hjelp av et transportbånd med en bestemt hastighet. Herunder utnyttes først varmeviften for uttørking ved at luft-strømmen for varmeviften bringes til å sirkulere i motsatt retning av materialets bevegelsesretning.

I det åpne kammer (tunnelen) kan vakuumbehandlingen

ikke anvendes. Awanningen kan delvis finne sted ved hjelp av tilsetningsmidler som også påskynder herdingen. Herdetiden kan ytterligere forkortes ved at den omgivende luft og/eller støpematerialet settes i bevegelse, noe som.avhengig av luftens temperatur, relative fuktighet og bevegelseshastighet påskynder awanningen. Dessuten kan karbondioksydgass også bringes til å sirkulere i herderommet.

Av fig. 1 fremgår det hvorledes oppfinnelsen kan kombineres med forskjellige typer herderom.

Forsøk med fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen er blitt utført på fasadesten av betong. Forutset-ningene for forsøkene og resultatet av disse var som følger:

1. Sement 1, sand 2,7, vann 0,3

vet 0,31

utgangstemperatur 20 - 23°C

undertrykk 0,5 bar, 10 min

C02-gasstemperatur 24 - 34°C, trykk 0,1 bar avfuktning, varmluftsirkulasjon 24 - 35°C

herdetid 42 min, densitet 2,1

gjennomsnittlig styrke 30 MPa

2. - Som ovenfor med tilsetningsmiddel (polymerer) styrke 18,9 MPa

3. Materialforutsetninger som ovenfor under 1.

Ikke vakuum, karbondioksydgass trykk 0,1 bar temperatur 23 - 32°C, avfuktning, varmluftsirkulasjon 24 - 34°C, herdetid 34 min, densitet 2,1, gjennomsnittlig styrke 24,3 MPa 4. Som under 3 med tilsetningsmiddel (polymerer) styrke 18,1 MPa.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til hurtigherding av betong eller andre lignende støpematerialer ved karbonatisering, karakterisert ved at materialet i herderommet før og under karbonatiseringen utsettes for en effektiv uttørking ved anvendelse av styrte betingelser i form av en kombinasjon av luftstrøm, varmefrembringelse og fuktighétsopptak, som virker i et sirkulerende,kontinuerlig, sluttet forløp.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at kondisjoneringen av materialet kombineres med vakuumbehandling utført før karbonatiseringen og finner sted i et lufttett, lukket system

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at karbondioksydgass føres inn i materialets kapillærsystem ved opprettholdt undertrykk eller ved atmosfæretrykk ved samtidig eller etterfølgende regulert kondisjonering i en lukket form, enten fra materialets ytter-sider eller fra materiålets indre.

4. Anordning til avfuktning ved kondisjonering av betong eller lignende støpematerialer i karbonatiseringsherderom, karakterisert ved en lufttett, lukket enhet som inneholder utstyr for luftsirkulasjon, varmefrembringelse og luftavfuktning, og en til den lukkede enhet koblet reguleringsanordning for kondisjoneringen, ved hvis hjelp utstyrs- .enhetene bringes til å virke hver for seg,, i kombinasjon med hverandre eller i fellesskap.

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at anordningen er tilkoblet karbonatiserings-herderommet og virker kontinuerlig i et lukket, fortrinnsvis lufttett system.

6. Anordning som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at kondisjoneringsutstyret og tilkoblet reguleringsanordning er komplettert med et utstyr for vakuumbehandling.

7. Anordning som angitt i krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at der til kondisjoneringsutstyret og den tilkoblede reguleringsanordning er tilkoblet en CC^-gassbeholder.