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DE2755540A1 - Verfahren zum aushaerten von betonteilen - Google Patents

Verfahren zum aushaerten von betonteilen

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Publication number
DE2755540A1
DE2755540A1 DE19772755540 DE2755540A DE2755540A1 DE 2755540 A1 DE2755540 A1 DE 2755540A1 DE 19772755540 DE19772755540 DE 19772755540 DE 2755540 A DE2755540 A DE 2755540A DE 2755540 A1 DE2755540 A1 DE 2755540A1
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DE
Germany
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water
temperature
furnace
water bath
curing
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Ceased
Application number
DE19772755540
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English (en)
Inventor
Jun Billy Joe Wauhop
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Individual
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Individual
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Publication date
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/245Curing concrete articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02Selection of the hardening environment

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)

Description

BILLY JOE WAUHOP, Jr.
717 Forth Street
Belvidere, New Jersey, USA
Verfahren zum Ausharten von Betonteilen
Die Erfindung betrifft das Aushärten von Betonteilen, und zwar insbesondere ein entsprechendes Verfahren zur Massenfertigung unter Einsatz der Luftfeuchtigkeit, jedoch ohne Verwendung von Dampf.
Im Bau- und Konstruktionswesen wurden beträchtliche Anstrengungen unternommen, um Techniken zum Aushärten von Betonteilen, wie etwa Blöcken und ähnlichen Bauelementen, zu verbessern und zu entwickeln. Wie auf diesem Fachgebiet üblich, wird der Begriff "Aushärten" in Verbindung mit Betonteilen auf die Zeitspanne zwischen dem Ausformen und demjenigen Zeitpunkt angewendet, injdem die Gegenstände fest genug für ihre Verwendung sind. Während dieser Zeitspanne kommt es zu einer Hydration oder Aushärtung des Zements durch chemische Reaktion des Zements mit Wasser. Unabhängig von der angewendeten
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Aushärtetechnik sind die wichtigsten Aushärteparameter die Zeit, die Temperatur und die Feuchtigkeit. Diei.e müssen in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt werden, um den Beton feucht zu halten, bis der Zement richtig hydratisiert oder ausgehärtet ist. Bekanntlich hängen diese Parameter in gewissem Umfang von der Wahl der Zuschlagstoffe, von der verwendeten Zementmenge und von den gewünschten, sich ergebenden Eigenschaften der Betongegenstände ab.
Die älteste Aushärtetechnik ist das natürliche Aushärten, wobei die Betonteile den atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt werden, die zum Zeitpunkt der Herstellung herrschen, ohne daß erwärmt oder benetzt wird. Die Hauptnachteile der natürlichen Aushärtung bestehen darin, daB die Feuchtigkeit, die zur Hydration des Zements erforderlich ist, dem Zufall in Abhängigkeit von den Wetterbedingungen überlassen wird und daß der Aushärtevorgang mehrere Wochen bis zu 28 Tagen in Anspruch nimmt. Als Folge und im Hinblick auf den ständig steigenden Bedarf an Betonteilen wurde die natürliche Aushärtung weitgehend ersetzt durch mehr beschleunigte Aushärtetechniken.
Eines der laufend angewendeten Verfahren ist die Niederdruck-Dampf aushär tung. Bei diesem Verfahren wird üblicherweise im Anschluß an die unvermeidbare Zeitspanne, die zum Laden eines Ofens oder Trockenofens erforderlich ist, eine ausreichende Dampfmenge direkt in den Ofen eingespritzt, um die Atmosphäre innerhalb des Ofens auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen und gleichzeitig einen hohen Sättigungsgrad aufrecht zu erhalten, wodurch die Wärme-Feuchtigkeits-Bedingungen geschaffen werden, die die Hydration und Aushärtung des Zements beschleunigen. Normaler-
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weise verwendet man gesättigten Dampf von atmosphärem Druck,um Temperaturen in der Größenordnung von 60 bis 82°C (140 - 180°F) oder mehr zu erzielen. In vielen Fällen führt man der Ofenatmosphäre zusätzliche Wärme und Feuchtigkeit zu, indem man ein Gas verbrennt und die Verbrennungsprodukte rezirkuliert, wobei man wahlweise noch Feuchtigkeit zugeben kann.
Die Nachteile der Niederdruck-Dampfaushärtung liegen darin, daß es schwierig ist, bei diesen relativ niedrigen Dampfdrücken eine gleichförmige Ofenatmosphäre zu erzielen. Dementsprechend ergeben sich Produkte von ungleichmäßiger Qualität. Ferner werden während derjenigen Zeitspanne, die zum vollständigen Beladen des Ofens erforderlich ist, d.h., während größenordnungsmäßig 3 Stunden, die zuerst in den Ofen eingebrachten Setonteile mit anderer Ge-schwindigkeit und unter anderen Bedingungen ausgehärtet als die zuletzt in aen Ofen eingebrachten Teile. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die dem System zugeführte Gesamtenergie hoch ist aufgrund der Tatsache, daß beträchtliche Energiemengen aufgewendet werden müssen, um den Dampf zu erzeugen und zusätzliche Wärme durch Verbrennen von Kraftstoff zuzuführen. Hinzu kommt, daß bei der Verbrennung von Kraftstoff sämtliche Verbrennungsprdukte, wie Kohlendioxyd, Wasserdampf und Stickstoff, Teil der Ofenatmosphäre werden. In Abhängigkeit von der verwendeten Kraftstoffart und der Zusammensetzung der Betonteile kann sich die Konzentration an Kohlendioxyd als schädlich erweisen. Beispielsweise kann sich häufig eine Haut aus Kalziumkarbonat auf der feuchten Oberfläche der Betonteile ergeben, und zwar aufgrund der Kohlensäuresaturation des Betons, die hervorgerufen wird von einer chemischen Reaktion des Kohlendioxyds mit dem Kalziumhydroxyd, welches während der Hydration aus den Kalzium-
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Silikaten und Aluroinaten des Zements freigesetzt wird. Tritt eine Kohlensäuresaturation auf, bevor sich die Zement-Hydrationsverbindungen gebildet haben und während das Zementgel unstabil ist, so ergeben sich ungünstige Resultate. Selbst wenn das ausgehärtete Teil eine ausreichend hohe Festigkeit besitzt, weist es bröcklige Flächen und Ecken auf, wodurch es während der Handhabung zu übermäßigem Bruch kommt.
Ein weiteres derzeit verwendetes Aushärteverfahren ist aie Hochdruck-Dampfaushärtung, bei der Dampf von no.ter Temperatur zur Anwendung kommt. Üblicherweise wird 3er Dampf mit einer Temperatur von größenordnungsmäSig 177 - 185°C (350 - 365°F) und unter Sättigungsdruck von 8,4 - 10,6 at (120 - 150 psi) in einen als Autoklav ausgebildeten Wärmeofen eingebracht. Unter diesen Femperatur- und Druckbedingungen ist die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion des Zements wesentlich beschleunigt im Vergleich zu Niederdruck-Dampfaushärteverfahren, die üblicherweise in einem Temperaturbereich von 60 - 82°C (140 - 1800F) arbeiten. Jedoch kann es bei der Hochdruck-Dampfaushärtung zu Wärmeschocks kommen, sofern man den Dampf in den Ofen eintreten Iä3t, bevor die Betonteile den anfänglichen Absetzvorgang durchgeführt, haben, oder wenn der Druck zu schnell aufgebaut wird. Wärmeschocks ihrerseits können zu Haarrissen oder Brüchen in der Oberfläche, zu Zerstörungen der Form ocer zur Ausbildung von bröckligsn Gegenständen führen. Ein weiterer Nachteil oieäes Verfahrens liegt in dem hohen Energiebedarf zu Erzeugung des Hochdruckdampfes und in den relativ hohen Koster, zum Installieren und Betreiben eines solchen Systems, verglichen mit Niederdrucksystemen.
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Eine weitere Technik der Dompfaushärtung besteht darin, daß man heißes Öl mit einer Temperatur von etwa 204°C (400 F) durch ein Netzwerk von Rohren zirkulieren läßt und kaltes Wasser direkt auf die erhitzten Rohre aufsprüht. Das Wasser verwandelt sich bei der Berührung mit den vom Öl erhitzten Rohren in Niederdruckdampf. Dieses Nieder— druck-Dampfsystem besitzt die gleichen Nachteile und UnVollkommenheiten, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit anderen bekannten Dampf aushärtesysteaien diskutiert wurden.
Der Erfindung liegt vor allen Dingen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aushärten von Betonteilen zu schaffen, welches die vorstehenden Nachteile und Unvollkommenheiten bekannter Aushärteverfahren vermeidet oder mindert.
Oabei wird erfindungsgemäß heißes Wasser in ein Wasserbad gesprüht, welches auf dem Ofenboden unterhalb des Niveaus der Teile gebildet wird, und es wird die Verdampfung des zersprühten Wassers dazu verwendet, die erhitzte und feuchte Ofenatmosphäre zu erhalten, die für das Aushärten erforderlich ist.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung zum Aushärten von Betonteilen innerhalb eines abgeschlossenen Ofens w_rd heißes Wasser innerhalb des Ofens zirkuliert und versprüht, um eine in hohem Maße gleichförmige Ofen—Innen— atmosphäre zu schaffen, die insgesamt: um r.icnt mehr als 3°C (5°F) variiert und eine Feuchtigkeit von mehr als 90 % besitzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll bei niedrigeren Aushärtetemperaturen, größenordnungsmäßig 49°C (12O°F), durchgeführt werden, im Vergleich entweder zu Niederdruck-Dampf systemen, bei den die Aushärtetemperatur größenordnungsmaßig 60 - 82°C (140 - 1SO0F) beträgt, oder zu Hochdruck-
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Dampfsystemen, bei denen die Aushärtetemperatur in dor Größenordnung von 177 - 135°C (350 - 365°F) liegt, wodurch erfindungsgemä3 die erforderlichen Energiekoston zur Durchführung der Aushärtung ganz beträchtlich abgelenkt werden.
_ias Verfahren nach der Erfindung zum Aushärten von 3otonteilen innerhalb eines verschlossenen Ofens wird so durchgeführt, daß man heißes Wasser unterhalb des Niveaus der Teile in ein Wasserbad auf dem Ofenboden verspirrüht und das Wasser durch einen Wärmetauscher zirkuliert, um die Wassertemperatur auf einen Wert anzuheben, der ausreicht, die für das Aushärten erforderliche Wärmeenergie zu liefern, so da8 das Wasserbad als Wärmereservoir arbeitet, um Wärmeenergie innerhalb des verschlossenen Ofens zu speichern·
Erfindungsgemäß soll ein Verfahren geschaffen werden, bei dem die Betonteile nicht einem gesättigten Dampf ausgesetzt werden. Letzteres ist deshalb nachteilig, weil dadurch Wärmeschocks auf die Betonteile einwirken, die hervorgerufen werden durch die plötzliche Aufnahme der /erdampfungswärme des Dampfs.
Die obig· Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durc.i oin Verfahren gelöst, bei dem die auszuhärtenden 3etonteile in einen abgeschlossenen Ofen eingebrocht werden, in welchem auf dem Ofenboden ein Heißwasserbad aufrechterhalten wird. Das Wasser zirkuliert durch einen Wärmetauscher und wird unterhalb des Niveaus der Betonteile in das Wasserbad gesprüht, um letzteres auf einer Temperatur von etwa 38 93°C (100 - 2000F) zu halten und auf diese Weise inner-
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halb des Ofens eine Atmosphäre zu stabilisieren, aie Feuchtigkeit von mehr als 90 % und eine Temperatur welche ausreicht, die Hydration und Aushärtung des Zements herbeizuführen. Aufgrund der abgeschlossenen Bauweise; des Ofens variiert dessen Innenternperatur von der Deck«* bis zum Boden niemals um mehr als 3 C (5 F). Das versprühte* heiße Wasser führt die erforderliche Wärmeenergie zu, una aie Verdampfung des Wassers innerhalb des Ofens erzeugt den Feuchtigkeitsgrad, der zum Aushärten der Betonteile erforderlich ist. Da Wasser an Stelle von Dampf verwendet wird, braucht man weniger Energie zur Erwärmung des 'Wasser.>, als es zur Erzeugung des Dampfes erforderlich wäre. Foig.ich werden die Gesamtkosten zum Aushärten aar Betonteile gegenüber bekannten Dampfhärteverfahren betracntlicn aogesenkt.
Weitere Vorteile und Merkmaie der Erfindung ergeben aich aus der folgenden Beschreibung eines oevorzugten Aus "ührunosbeispiels im Zusammenhang nit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:
Figur 1 einen schematischan Schnitt entlang der Liniu 1-1 in Figur 2 durch einen abgeschlossenen üfen und aessen Zusatzeinrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäSen Verfanrens;
rigur 2 eine schematische, zum Teil geschnittene Vorderansicht des Ofens mit Zusatzeinrichtungen gemc3 Figur 1,
Die Zeichnungen zeigen eine erfindungsgemäße Ofenvorrichtung zur Durchführung aes erfindungsgemä3en Verfahrens. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Ofen im wesentlichen schematisch dargestellt, wobei lediglich diejenigen Teile gezeigt sind, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Es sei darauf hingewiesen, daß sich das erfindungsgemäSe Verfahren auch unter Verwendung anderer
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abgeschlossener Ofentypen curchführen leset. Vorzugsweise besitzt der Ofen vordere und hintere Türanordnungen, von denen jede aus einer Mehrzahl einzeln betätigbcrer T^ren besteht, um ein Einbringen und Entnehmen einzelner Paletten mit Betonteilen zu ermöglichen, während der Ofen im übrigen verschlossen gehalten wird. Auch kann der Cfen vorteilhafter· Meise vordere und rückwärtige Luftschleier- oder Luftvorhangturen aufweisen, die die erforderliche abgeschlossene Ofenatmosphäre aufrechterhalten.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Ofen eine Abteilung zur Aufnahme von drei Regalreihen. Hierin soll keine Beschränkung gesehen werden, ebensowenig darin, daß die Erfindung anhand der Aushärtung von Betonblöcken beschrieben wird.
Gemäß Figur 2 enthält öer Trockenofen ccer Ofen 10 Vier Tragelemente 12, die aufrecht auf den) Cfenbocien sterun und an denen längslaufende· Bahnen 13 befestigt sind, um verscnieblich Paletten 14 aufzunehmen, wobei, letztere die auszuhärtenden Betonblöcke B tragen· Zur Vereinfacnung der Konstruktion sind die Bahnen 13 an den mittleren Travel emen ten von beiden Seiten her in an sich bekannter Weise oefestigt. Vorne una hinten ist der Of^n 10 mit Türanordnungen versehen. Figur 2 zeigt lediglich einen Teil aer vorderen Türanordnung 16. Seide Türanordnungen sinti ähnlich Konstruiert und weisen eine Mehrzcnl einzeln betet.poorer Toren 17 auf, von denen jede den Zugang zu einoai So::: von Bahnen 13 steuert oder ermöglicht. Cffnex .-non beispielsweise -ie vordere Tür 17a sowie die entsprechende rückwärtige Tür, so kann man ein«= Palette mit auszuhärtenden Blöcken durch die offene Vordertür in den Ofen einbringen, während eine Palette mit ausgehärteten Blocken durch die rückwärtige offene Tür herausgeschoben wird. Wahrend dieses Belade-Entladevorgangs verDleiton die anderen Türen geschlossen, so daß der Verlust an innerer Ofenatmosphäre nach au3en hin auf «in Minimum reduziert wird. Auf diese Weise ergibt sich
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während des Beladens und Entladens der Betonblöcke lediglich ein minimaler Bruch in der Ofenatmosphäre, und zwar aufgrund des hier verwendeten Ofentyps·
Erfindungsgemä8 wird ein Wasserbad 20 im Bodenbereich des Ofens unterhalb' des Niveaus der untersten Blockreihe ausgebildet. Das Wasserbad entsteht dadurch, daß man im Bodenbereich des Ofens Wasser aus einer Wasserquelle 21 über ein Einlaßrohr 22 zuführt. Das Wasserbad 20 wird dadurch erwärmt und aufgeheizt gehalten, daß man das Wasser durch einen Wärmetauscher 25 zirkuliert. Zur Durchführung cieser Wasserzirkulation ist ein Saug- oder Auslaßrohr 26 an die Einlaßseite einer Pumpe 27 angeschlossen, deren Auslaß mit dem Wärmetauscher 25 in Verbindung steht. Das durch den Wärmetauscher 25 gepumpte Wasser wird in letzterem dadurch erwar-nt, daß es Wärmeenergie von dem Wärmetauschrnedium auf— r.irunt. Das erwärmte Wasser verläßt den Wärmetauscher und strömt durch ein Verteilernetzwerk,das ein Sammelrohr 28 aufweist, welches in Längsrichtung durch den Ofervverläuft und das erwärmte Wasser auf eine Reihe von Abzweigrohren 29 verteilt. Die Abzweigrohre erstrecken sich in Querrichtung, bezogen auf das Sammelrohr 28, und sind an ihrer Unterfläche mit einem Satz axial beabstandeter Düsenöffnungen versehen, um das Wasser nach unten in das Wasserbad 20 zu versprühen.
Anhand dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung soll nun das v"erfah-en nach der Erfindung beschrieben werden. Währena der anfänglichen Inbetriebnanme wird Wasser aus der Wasserquelle 41 dem Bodenbereich des Ofens zugeführt, um das Wasserbad 20 zu bilden, welches beispielsweise ftine Tiefe von größenordnungsmäSig 25 cm ( 10 Zoll) aufweisen kann. Das Wasser wird sodann durch den Wärmetauscher 25 zirkuliert, um es beispielsweise auf eine Temperatur von 38 93°C (1OO-2OO°F) aufzuneizen. Das somit erwärmte Wasser wird durch das Sammelrohr 28 auf die Abzweigrohre 29 verteilt» aus welchen es in das Wasserbad versprüht wird. Di· Zirkulation setzt sich solange fort, bis sich das Wasserbad
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auf der gewünschten Temperatur stabilisiert· Während dieser Zeitspanne sind die Ofentüren geschlossen und abgedichtet, so daB die Innenatmosphäre des Ofens gleichermaßen erwärmt und befeuchtet wird. Sofern erwünscht, können die Blöcke während dieser anfänglichen Start-Zeitspanne in den Ofen eingebracht werden.
Die Betonblöcke B, die von einer nicht dargestellten Blockmaschine auf den Paletten ausgeformt worden sind, werden sodann in den Ofen eingebracht, um in bekannter Weise auszuhärten. Wenn sie die Blockmaschine verlassen, so besitzen da» Betonblöcke typischerweise eine Temperatur von 4 - 21 C (40 - 700F)· Sie werden mit dieser Temperatur in den üfen eingegeben· Das Wasserbad 20 wird auf der gewünschten Temperatur gehalten, indem man das Wasser durch den Wärmetauscher 25 zirkuliert, so daB auch die interne Ofena-mosphäre auf der gewünschten Aushörtetemparatur verbleibe, beispielsweise auf einer Temperatur zwischen 66 - 710C (150 - 16O°F). Zu diesem Zweck setzt man nicht dargestellte Temperatur- und Feuchtigkeitsfühler bekannter Bauweise in den Ofen ein und schlieSt sie an ein· geeignete Schaltung zur Steuerung des Wärmetauschers 25 und der Pumpe 27 an, um auf diese Weise die gewünschte Innenatmosphäre des Ofens zum Aushärten speziell georteter Betonblöcke aufrecht zu erhalten· In der Praxis verbleiben die Blöcke für 6-24 Stunden innerhalb de« Ofens* und zwar in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Betonblöcke und der Speicherkapazität der Anlage·
Während des Betriebs werden die Blöcke der ersten in den Ofen eingebrachten Palette schneller ausgehärtet sein als die anschließend eingebrachten Blöcke. Zu dem Zeitpunkt, in dem dieser ausgehärteten Blöcke für die Entnahme aus dem Ofen bereit sind, stehen sie nahe der rückwärtigen Türanordnung. Um die ausgehärteten Blöcke zu entnehmen, werden die zugehörigen Vorder- und Hintertüren geöffnet, und es wird eine frische Palette mit auszuhärtenden Blöcken entlang
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d< γ Bahnen 13 in den Ofen eingebracht. Während des Einführ is dieser Palette werden sämtliche Paletten der entsprechenden Reihe nach hinten geschoben, wodurch die Palette mit den ausgehärteten Blöcken aus der rückwärtigen Tür des Ofens entnommen wird. Die zugehörigen Vorder- und Hintertüren werden sodann geschlossen, und dieser Ablauf wiederholt sich , so oft es erforderlich ist, frische Blöcke in den Ofen einzubringen und gleichzeitig die ausgehärteten Blöcke zu entnehmen.
Erfindungsgemäß handelt es sich um einen geschlossenen Ofen, und aus diesem Grunde arbeitet das Wasserbad 20 als Wärmereservoir. Es liefert die erforderliche Wärmeenergie durch Verdampfen und durch Diffusion des Wasserdampfes über den Ofen, um in wirksamer Weise die Ofenatmosphäre auf der gewünschten Temperatur zu halten. Aufgrund der Tatsache, da3 das Wasser die vierfache Wärmekapazität von Luft besitzt, ergibt sich ohne weiteres die Wirksamkeit des Heißwasserbades 20 zur Aufrechterhaltung und Stabilisierung der lr.:ienatmosphäre des Ofens. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der gleichmäßigen Versprühung des erwärmten Wassers in das Wasserbad unterhalb des Niveaus der Blöcke» Durch Versprühen des Wassers vergrööert sich erheblich dessen freie Oberfläche, wodurch die Verdampfung dos Wassers gefördert und die Diffusion des Wasserdampfes über dem gesamten Ofen unterstützt wird. Das Versprühen erhöht also beträchtlich den Konvektions-Wärmeübertraguhgskoeffizienten des Systems, so daß ein· gleichförmige Aushärteatmosphäre innerhalb des Ofens aufrechterhalten wird.
Erfindungsgemäß ist die erforderliche Energiezufuhr zur Erzeugung der Aushärteatmosphäre innerhalb des Ofens beträchtlich geringer als diejenige der bekannten, mit Dampf arbeitenden Systeme. Nach der Erfindung ist es lediglich erforderlich, Wärmeenergie dem Wasser zuzuführen, um dessen Temperatur auf einen Wert unterhalb des Siedepunktes anzuheben, also zwischen 38 - 93°C ( 100 - 200°F), wobei eine
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Umwandlung des Wassers in Dampf entfällt. Demgegenüber ist es bei den bekannten, mit Dampf arbeitenden Systemen erforderlich, beträchtlich mehr Energie zuzuführen, um das Wasser in Dampf umzuwandeln. Dabei müssen großenordr.ungsmoßig 237 kcal (940 B.T.U) pro 0,454 kg (1 Ib) Wasser zugeführt werden, um letzteres in Dampf umzuwandeln. Diese Energieumwandlung ist bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht erforderlich, da Wasser und nicht Dampf dazu verwendet wird, um die Innenatmosphäre im Ofen zu schaffen und aufrechtzuerhalten.
Hinzu kommt, daß bei der Durchführung des erfindungsgenäßen Verfahrens der gewünschte Feuchtigkeitsgehalt in der Ofenr;truesphäre ir. einfacher Weise aufrechterhalten werden Kann. Beispielsweise kann bei der praktischen Durchführung die relative Feuchtigkeit der Ofenatmosphcre auf üoer 90 % gehcltsn werden. Aufgrund der abgeschlossenen Bauweise aas Ofens und der Wirksamkeit des Heißwasserbades kann die Aushärtetemperatur in einem Bereich vcn 3°C (S F) vom Boden bis zur Decke des Ofens gehalten werden. Folglich ermöglicht die Erfindung eine einfache und kostensparende Steuerung eier Feuchtigkeits- und Temperaturparameter, wie sie erforderlich sind, um eine rasche und gleichförmige Aushärtung zu erzielen. Ferner ergibt sich aufgrund der abgeschlossenen Bauweise des Ofens und der Art und Weise, in der die Blöcke eingebracht und entnommen werden, lediglich ein minimaler Verlust an Wärmeenergie, so das das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich wirtschaftlicher ist als die bekannten , mit Dampf arbeitenden Aushärtatechniken, bei denen vergleichsweise hohe Verluste an Wärmeenergie auftreten, weil die Gfenatmosphäre während der AusDlasphase und während des Be- und Entladens der Blöcke abgeblasen wira.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung
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Abwandlungen und Anpassungen möglich sind.
Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Möglichkeit zum Aushärten von Betonteilen, bei dem die auszuhärtenden Teile in einen Ofen eingegeben werden. Auf dem Ofenboden wird ein HeiQwasserbad aufrechterhalten, und man zirkuliert das Wasser durch einen Wärmetauscher und versprüht es unterhalb des Niveaus dor Betonteile in das Wasserbad, um die Temperatur des letzteren auf einem Wert von 38 - 93°C (100 - 2000F) zu halten. Auf diese Weise stabilisiert man die innere Ofenatmosphäre auf einer Feuchtigkeit von mehr als 90 % und auf einer ausreichend hohen Temperatur, um die Hydration und Aushärtung des ZeT.ents zu bewirken. Aufgrund eier abgeschlossenen Bauweise des Ofens variiert die Temperatur innerhalb aes letzteren von der Decke zum Boden um nicht mehr als 3°C (5°F). Das Versprühen des heißen Wassers führt die erforderliche Wärmeenergie zu, und cie Wasserverdampfung „nnerhalb des Ofens erzeugt den Feuchtigkeitsgrad, der zum Aushärten der Betonteile erforderlich ist. Da Wasser cn Stelle von Dampf verwendet wird, braucht man weniger Fnergie zum Erwärmen des Wassers, als es zur Erzeugung von Dampf erforderlich wäre. Folglich werden die Gesamtkcsten bei der Aushärtung der Sctonteile beträchtlich redu ziert im Vergleich zu Härteverfahren, cie mit Dampf arowiten.
Die Vorrichtung nach der Erfindung stellt mit inren Teilen einen Gebrauchsgegenstand im Sinne des Georauchsmustergesetzes dar.
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Claims (7)

  1. BI_LY JOE WAUHOP, Jr.
    717 Forth Street
    Belvidere, New Jersey, USA
    PATENTANSPRÜCHE
    ,1, Verfahren zum Aushärten von oetonteilea in e Ofen,
    iacurch gekennzeichnet,
    caS ein Wasserbad am Boden des Ofens υη zerr.«. Ib oes ^nt^rs ,\iveaus der auszuhärtenden Betonteile ausgebildet wird; oaß das Wasserbad erwärmt und auf einer ausreichenden Temperatur unterhalb seines Siedepunktes gehalten wird, um die Verdampfung des Wassers zu fördern und zu bewirken und damit im gesamten Ofen eine im wesentlichen gleichförmige Aushärteatmosphäre zu erzeugen, die ausreichend Wärme und Feuchtigkeit für die Hydration und Aushärtung des Zements besitzt, wodurch die Betonteile ausgehärtet werden; und daß das Wasser nach Bedarf nachgefüllt wird, um das Wasserbaa während des gesamten Aushärtens aufrecht zu erhalten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    cadurch gekennzeichnet,
    da3 das Wasser durch einen Wärmetauscher zirkuliert wird,
    809824/0991 BAD ORIGINAL
    om es zu erwärmen und auf der ausreichenden Temperatur zu halten.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    cg3 das Wasserbad auf eine Temperatur von 3b - 93 C (100 - 200 F) erwärmt und auf diese/Temperatur gehalten wird.
  4. 4. Verfangen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aadurch gekennzeichnet,
    ca3 das Wasser durch einen Wärmetauscher zirkuliert wird, .-~. es zu erwärmen und auf aer ausreichenden Temperatur zu halten, und caß das erhitzte Wasser anscnlie3eno in aas Wasserbad auf einem Niveau unterhalb des unterster. Niveaus aer öetonte'-le versprüht wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Wasserbau auf eine Temperatur von 38 - 93 C ( 100 - 200 F) erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    cadurch gekennzeicr.net,
    man
    aa3 die ir.i wesentlichen gleichf or.T.i.,; j Ausheir cea crr.osphare ausschlieSlich curch Zuführung eierj c-ni r c r. V.'crme Line Feuchtigkeit erholt, die sich aus c'evi £rwcnr.en una aus dem Auf-Terr.peratur-Halter. des V/asseroacc-s ergibt, ohne da3 zusätzliche Warne- oder Feucntigxeitszufuhr arfolgt.
  7. 7. Verfahren nach einem aer Ansprache 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß die im wesentlichen gleichförmige Aushärteatmosphäre
    809824/0991 BAD ORIGINAL
    lediglich durch die Wurme- una Feuchtigkeitszufuhr erhalten wird, die sich aus der Erwärmung und Temperatursteuerung des Wasserbades ergibt, ohne da3 zusätzliche Wärme- oder Feuchtigkeitszufuhr erfolgt.
    809824/0991
    QAfl
DE19772755540 1976-12-13 1977-12-13 Verfahren zum aushaerten von betonteilen Ceased DE2755540A1 (de)

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