149711. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés a beton kötésének gyorsítására
2 149.711 Az eljárás egy példaképpeni foganatosítási módját előregyártott gerendatartók esetére az alábbiakban ismertetjük. A 20 cm = 0,2 m vastag elemeket szorosan egymás mellett elhelyezett sablonokban formázzuk. Ha az alkalmazott vízcement tényező 0,4, akkor ,1 m3 250 kg/m 3 portlandcement-keveréssel készült betonhoz 100 kg szükséges. Ebből 55 kg vizet hidegen keverünk a száraz betonkeverékhez, majd a 15 C°-ú félnedves masszához 45 kg gőzt .adunk, ennek 70 C°-ra, vagyis 55 C°-kal való felmelegítése céljára. Az 1 m3 nedves betonban levő 0,9 m 3 száraz beton felmelegítéséhez ugyanis 2000 kg/m3 0,9-•0,23 kcal/kg C • 55 C° = 22 770 kcal/m3 beton, az 55 kg víz 55 C°-kal való felmelegítéséhez 55 • 55 = = 3025 kcal/m3 ; 1 m.3 félnedves beton felmelegítéséhez tehát összesen kereken 25 800 kcal szükséges. Ezt a hőmennyiséget ,25 800 : 572 = 45 kg at nyomású telített gőz fedezi, ami kondenzálódik s a víztartalmat 100 kg-ra emeli. Az ily módon előkészített massza — amelynek hőmérséklete 70 C-ra tehető — kerül formázásra. A spontán hőátadási tényező 7 kcal/m^óC. A műveleti idő 10 perc. A Lewis-szabály értelmében a párolgási tényező számértéke jó közelítéssel a hőátadási tényező értékének négyszerese, ebben az esetben s = 28 kg víz/mp/ö. Ezzel V = s• (x'—x), ahol V az óránként és m2-enként elpárolgó vízsúly, x' a telített határréteg víztartalma; 0,290 kg víz/kg levegő, és x a környező levegő víztartalma, mely 70%-os telítettség mellett 0,008 kg víz/kg levegő. Ezzel V = 7,9 kg/m2ó. Mivel a műveleti idő 10 perc = 0,167 óna, a vízveszteség 7,9X0,167 = 1,32 kg/m2 . Ez a számított vízveszteség a felső határértéket jelenti, ha a víz az idom egész felületén párolog. A párolgás következtében beállott hőveszteség 557 kcal/kgXl,32 kg/m2 = 733 kcal/m 2 . Az alsó határérték meghatározásához feltételezzük, hogy a víz csak a betontest pórusaiban párolog. Ha a betontestet gömbökből álló halmaznak tekintjük, akkor a felületi porozitás kereken 21%-ra tehető. A párolgás következtében beálló hőveszteség ezzel 0,21X733 = 154 kcal/m2 . A párolgás okozta hőveszteségen felül konvektív hőveszteség is fellép. Ennek értéke 0,167 óX? kcal/m2 óC° X 55 C° = = 64 kcal/m2. A teljes hőveszteség tehát az első határesetben 797, a második határesetben 218 kcal/m2 . Miután a rétegvastagság (a test vastagsága) 0,2 m és 1 m3 beton hőkapacitása 540 kcal/m 3 C°, tehát 1 m2 alapterületű idom hőkapacitása 108 kcal/'C° lesz. Ezzel kell elosztani a két határeset hő veszteségét, ami az első. esetben 7,4, a második esetben 2 C°-ot eredményez. A tényleges lehűlés a formázás alatt a két határeset között van, számtani középértéke 4,7' C°, tehát kereken 5 C°ra tehető. A test kezdeti hőmérséklete eszerint 85 C°. A kötés ideje alatti hőmérsékletváltozás egyrészt a lehűlésbői, másrészt a reakcióhő következtében bekövetkező felmelegedésből tevődik össze. A reakcióhő minimális értéke 40 kcal/kg portiandcement. Feltesszük, hogy a kötés első 12 órájában ennek a hőmennyiségnek 75%-a, vagyis 30 kcal/kg = 8100 kcal/m3 szabadul fel. Ha a hőszigetelő kamra falszerkezete 5 cm-es vasbeton lemezből, 10 cm salakgyapot szigetelésből és 2 cm vastag habarcsrétegből áll, akkor a hőátvezetési tényező 0,42 kcal/m2 óC°. Ha 1 m 2 szabad betontest felületre 1,2 m2 kamrafalat veszünk figyelembe, akkor a hőveszteség 12 óra alatt 1670 kcal/m3 lesz. Ezt a reakciáhő'ből levonva a maradvány 5430 kcal/m3 . Mivel 1 m 3 betontest vízértéke 540 kcal/ /m3C°, a test a kamrában 12 éra alatt 5430:540 = = 10 C°-kal melegszik fel. Ha tehát 12 óra hőntartást és 12 óra lehűlést veszünk figyelembe, akkor az időbeli átlagos hőmérséklet 54,1 C° és az ily módon elérhető órafokszám 1300 óC°. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának függőleges metszetét a mellékeit ábra mutatja. A felül nyitott 1 kúpos tartályba a betonkeverőben kevés vízzel megkevert 2 betonmassza felülről ömlik bele. A 3 att gőzt a gőzforráisból a 3 bevezetőcscnkcn át a 4 gőzköpenybe vezetjük, ez innen az 5 zsaluzaton át a betonba áramlik s itt teljes mennyiségében kondenzálódik. A 2 betonmasszának oly magas rétegben kell az 1 tartályban állnia, hogy felületén kigőzölgés ne legyen. A beton felmelegítésének megtörténte után nyitjuk a 6 tolózárat, ekkor a meleg beton lecsúszik ia 7 térbe. Ezután a 6 tolózárat ismét zárjuk, majd az 1 tartályt betonnal utána töltjük. A 8 tolózárat megnyitva, a beton a 9 tölcséren át a betont szállító eszközbe' esik. A berendezés a 10 hőszigetelő réteggel van ellátva. A találmány tárgyát képező eljárás előnyei az alábbiakban foglalhatók össze: A test kezdettől fogva egész tömegében egyenletes hőmérsékletű, ennek folytán nem lépnek fel belső feszültségek, és szöveti roncsolások. Feleslegessé válik az igen költséges beruházást igénylő fűtött érlelőtér létesítése, ehelyett a legegyszerűbb hőszigeteléssel ellátott, fűtés nélküli tárolótér elegendő. A jelenlegi 200—250 kg gőz/m3 beton átlagos üzemi gőzfogyasztás helyett a csaknem elméleti 50 kg/m3 gőzfogyasztás elégséges. Elmarad, a gőzkamrák kezelése, ami igen kényes és hozzáértést igénylő munka, míg a találmány tárgyát képező eljárás különös szakértelmet és figyelmet nem igényel. Az érlelőtér jelenlegi 0,2—0,4-es töltési tényezőjével szemben a tárolótér töltési tényezője kétháromszoros lehet, mert az új eljárás annál előnyösebb, minél nagyobb és tömörebb a hőszigetelt érlelőtér rakománya. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás a beton kötésének gyorsítására, azzal jellemezve, hogy a betonmasszát felmelegítjük és a testet e felmelegített masszából formázzuk. 2. Az 1. igénypontban meghatározott eljárás foganatosítási módja., azzal jellemezve, hogy a beformázott testet a kötés ideje alatt hőszigetelt térben és/vagy hőszigetelt sablonban tartjuk, 3. Az I. és 2. igényponban meghatározott eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a sablon anyagául nád-, illetve rostlemezt használunk önmagában, vagy más eddig használatos sablonanyaggal kombinálva.
