DE2857326C1 - Verfahren zum Aushaerten von Beton - Google Patents

Verfahren zum Aushaerten von Beton

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aushärten von Beton auf der Basis von Portlandzement oder anderen Bindemitteln, wie Schlacke oder Kalk, bei dem nach dem Mischen der Bestandteile der Beton gegossen und nach dem Gießen durch eine Matte, Platte oder ein hermetisch abgedichtetes Formteil von der Atmosphäre getrennt wird und die Masse einer Vakuumbehandlung unterzogen wird, während der Atmosphärendruck über die Matte, Platte oder das Formteil einwirkt, wobei Wasser aus der Masse abgesaugt wird.
Normalerweise härtet Beton innerhalb von 7 bis 28 Tagen aus, wenn keine Maßnahmen ergriffen werden, um den Härtungsprozeß zu beschleunigen, wodurch es möglich ist, die für die Erhärtung erforderliche Zeit auf 4 bis 16 Stunden herabzusetzen. Es ist eine Anzahl von Methoden zur beschleunigten Erhärtung von Beton bekannt, die darauf basieren, daß der Beton bei der Herstellung von Betonteilen entweder in der Gußform oder nach der Formung erhitzt wird.
Eine weitere Methode der Beschleunigung des Erhärtungsprozesses stellt das Autoklavieren, d. h. Hochdruck-Dampfhärtung, dar. Jedoch erfordert dieses Verfahren eine kostspielige Ausrüstung, und der Energieverbrauch ist sehr groß. Eine wesentlich ältere, schon im Altertum angewandte Methode zur Härtung von auf gelöschtem Kalk basierenden Putzen, Mörteln und Betonarten ist die Karbonatisierung (d. h. die Anreicherung mit Kohlendioxid), einem natürlichen Prozeß, bei dem das Bindemittel Kalziumhydroxid durch Aufnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Kalziumkarbonat umgewandelt wird. Der Prozeß dauert jedoch lange, und die erzielte mechanische Festigkeit des Produktes ist im allgemeinen gering.
Eine in jüngerer Zeit entwickelte Methode besteht darin, daß die Karbonatisierung von Kalk oder Kalkzementmörtel durch eine Behandlung mit künstlich erzeugtem Kohlendioxid beschleunigt wird. Dieses Verfahren wird zum Trocknen von Kalkputz im Wohnungsbau dadurch verwirklicht, daß Kohlendioxid enthaltendes Abgas zugeführt wird.
Nach demselben Prinzip wird zur beschleunigten Erhärtung von verschiedenen Betonwaren in Härtungskammern verfahren, wobei Abgas mit Dampf oder feuchtwarmer Luft kombiniert wird. Diese Methode wird insbesondere zur Erhärtung von Betonblöcken verwendet und ist in Wirklichkeit eine Kombination von Erhärtung mittels Karbonatisierung und Hydration. Mit dieser Methode sind Aushärtungszeiten von 8 bis 16 Stunden möglich geworden. iNeben der Beschleunigung des Härtungsprozesses bewirkt das zugeführte Gasgemisch außerdem, daß das Schrumpfen des Pro-
dukts erheblich herabgesetzt wird
Die künstliche Karbonatisierung einer Betonmasse zur beschleunigten Aushärtung ist in vielen US-Patentschriften seit 1870 beschrieben worden. In der amerikanischen Patentschrift 1 09 669 aus dem Jahre 1870 wird eine Methode zur Erhärtung von Betonteilen mittels Kohlensäuregas beschrieben, während in der US-Patentschrift 1 28 980 aus dem Jahre 1872 ein Karbonatisierungsverfahren angewendet wird, bei dem das Gas in dem Wasser-Betongemisch gelöst wird.
Bis heute ist eine Vielzahl von Methoden zur Karbonatisierung von Kalk- und Zementbetonmasse und Asbestzementprodukten vorgestellt worden (US-Patentschriften 24 96 895; 31 49 986; 32 68 993; 34 92 385). Diese Patentschriften sind auf die Herstellung von Beton nach der Verdichtung und auf die Bedingungen für die Karbonatisierung gerichtet, die im allgemeinen in Kammern oder auf Förderern ohne Anwendung eines Vakuums erfolgt. Die Anwendung eines Vakuums auf Betonerzeugnisse vorder in Kammern stattfindenden Karbonatisierung wird in der amerikanischen Patentschrift 5 91 168 zum ersten Mal erwähnt. Bei dem in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren werden die Betonteile in ein hermetisch abgedichtetes Gefäß gestellt, in das nach Absaugung der Luft aus diesem Gefäß ein Gas, ζ. B. Kohlendioxid oder Dampf, geleitet wird.
Nach erfolgter Härtung können die Betonteile noch zusätzlich imprägniert werden, wobei auch dieser letzte Schritt im Vakuum durchgeführt wird. Eine Karbonatisierung nach vorheriger Evakuierung in einem Gefäß, in jo dem sich eine kalziumhydroxidhaltige Kunststeinmasse befindet, ist in der DE-PS 1 86 069 beschrieben. Das den behandelnden Kunststeinblock aufnehmende Gefäß wird evakuiert und anschließend ein gewisser Unterdruck aufrechterhalten. In diesem Zustand wird CO2 in das Gefäß eingeleitet, wobei der Unterdruck aufrechterhalten wird.
In dem britischen Patent 14 60 284, der deutschen Auslegeschrift 19 15 563 und der deutschen Offenlegungsschrift 20 08 247 werden verschiedene Methoden zur Härtung von Beton und glasfaserverstärktem Beton mittels Karbonatisierung beschrieben, bei denen ebenfalls eine Vakuumbehandlung stattfindet. Die Teile werden geformt, in eine spezielle Kammer oder einen Autoklaven gestellt und vor der Karbonatisierung vakuumbehandelt. Dabei wird hohe Festigkeit bei einer Karbonatisierungszeit von nicht mehr als vier Stunden erreicht. Das Verfahren gleicht dem oben erwähnten Verfahren.
In der englischen Patentschrift 7 81 328 wird ein Karbonatisierungsverfahren vorgestellt, bei dem ebenfalls eine Vakuumbehandlung zur Herstellung von geformten Teilen aus gemahlenem Granulat stattfindet. Das genannte Karbonatisierungsverfahren und der günstigste Einfluß der Vakuumverdampfung sind allgemein bekannt.
Durch die US-Patentschrift 20 46 867 ist das sogenannte »vacuum-concrete«-Verfahren von Billner bekannt. Dabei wird auf die Außenfläche des gegossenen Betons eine weiche Matte oder harte Platte, die an eine t>o Unterdruckquelle (normalerweise eine Vakuumpumpe) angeschlossen sind, aufgebracht, wodurch zwischen der Matte oder Platte und der gegenüberliegenden Oberfläche der Betonmasse ein Unterdruck erzeugt wird, währen der atmosphärische Druck gleichzeitig den Beton mit Hilfe derselben Matte oder Platte zusammendrückt, was zu einem Wasserentzug und zur Verdichtung der Betonmasse führt. Die Matte oder Platte ist mit einem speziellen Filter- und Entwässerungssystem ausgestattet. Im Unterschied zu den Verfahren, bei denen das Betonteil in einem evakuierten Behälter liegt, wird bei dem Billner-Verfahren in der Betonmasse gegenüber der Umgebung ein Unterdruck erzeugt. Je nach Durchlässigkeit der Betonmasse wird dagegen im Innern der Betonmasse in einer Vakuumkammer gegenüber dem in der Kammer herrschenden Vakuum ein gleicher Druck oder gar ein Überdruck entstehen. Demgemäß unterliegen die Betonblöcke bei den Vakuumverfahren mit einer Vakuumkammer und beim Billner-Verfahren völlig anderen Druckverhältnissen, so daß die Methoden auf völlig verschiedenen Funktionsweisen beruhen. Das Billner-Verfahren sorgt im wesentlichen für ein Zusammenpressen der Betonmasse, wodurch Wasser entzogen werden kann und sich in dem Betonelement eine spezielle Porenstruktur ausbildet.
Die auf dem Zusammenpressen des Betons beruhende Entwässerung und Verdichtung nach dem Billner-Verfahren wird seit vielen Jahren angewandt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs erwähnten Art so weiter zu entwikkeln, daß nach der Verdichtung des frischen Betons eine beschleunigte Härtung des Betons erzielt wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in das Innere der entwässerten und verdichteten Masse unter zumindest anfänglicher Ausnutzung des durch die Vakuumbehandlung in der Masse gegenüber ihrer Umgebung erzeugten Unterdrucks Kohlendioxid geleitet wird.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß mit Hilfe des Billner-Verfahrens das im Betonelement entstehende Kapillarsystem, die Innendrücke und die Feuchtigkeitsbedingungen derart sind, daß bei der Einleitung von Kohlendioxidgas in das Kapillarsystem eine hohe Effektivität für die Härtung erreicht werden kann. Beim Einleiten des Kohlendioxidgases in die Betonmasse weist diese gegenüber ihrer Umgebung einen Unterdruck auf, so daß auch beim Einleiten des Kohlendioxidgases die Betonmasse noch durch den Atmosphärendruck zusammengedrückt wird. Da bei dem Einleiten des Kohlendioxidgases der Unterdruck vermindert wird, entsteht jedoch dabei eine Entspannung und Ausdehnung der Betonmasse, die die Einführung des CC>2-Gases in das Kapillarsystem begünstigt.
Zweckmäßigerweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß zunächst die Matte, Platte oder Form an die Unterdruckquelle angeschlossen wird. Nach Erreichen des gewünschten Unterdrukkes wird die Verbindung zu der Unterdruckquelle unterbrochen und eine Verbindung zu einem Reservoir mit Kohlendioxidgas hergestellt. In der Praxis ist es somit möglich, ein einfaches Zweiwege-Absperrventil zu verwenden, das so angeordnet ist, daß es nach erfolgtem Wasserentzug aus der Betonmasse umgeschaltet werden kann, so daß Kohlendioxid durch die Matte oder Platte auf die Oberfläche der Betonmasse geführt wird.
Für die Behandlung dicker Elemente kann es vorteilhaft sein, die Vakuumbehandlung und Karbonatisierung von mehreren Seiten des Betonelementes durchzuführen.
Die Karbonatisierung kann auch durch eine Unterdruckbehandlung im Innern des Elementes erfolgen, wobei spezielle Unterdruckeinsätze angeordnet sein können oder die Behandlung durch besonders ausgestaltete Löcher oder Höhlen vorgenommen wird. Weist das Betonelement poröse Schichten auf, kann die Behandlung auch über diese porösen Schichten erfolgen.
Derartige poröse Schichten können durch Einkornbeton, Lochziegel oder poröses Isoliermaterial, wie Steinwolle, Schlacken- oder Glaswolle oder poröses Plastikmaterial, gebildet sein. Auf diese Weise können Hohloder Sandwich-Elemente für Betonwände, Balken, Dächer usw. hergestellt werden.
Dieses Verfahren kann mit dem zuvor beschriebenen Verfahren, bei dem zwei oder mehrere Seiten des Elementes vakuumkarbonatisiert werden, kombiniert werden. Auf diese Weise können Säulen oder Wände hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch wiederholte Ausübung der Vakuumbehandlung und anschließende Karbonatisierung verstärkt werden.
Der Druck des Kohlendioxidgases kann während der Zufuhr zum Betonelement derart geregelt werden, daß der in dem Beton herrschende Druck den Atmosphärendruck nicht übersteigt. Dabei führt die chemische Reaktion der Karbonatisierung dazu, daß durch die hohe Absorption des Kohlendioxids eine Volumenminderung des CÖ2-Gases bewirkt, wodurch der Unterdruck aufrechterhalten werden kann.
Für den Karbonatisierungsprozeß kann sowohl reines Kohlendioxid, Kohlendioxid enthaltendes Abgas mit unterschiedlichen CCVKonzentrationen als auch eine Kombination von CO2 mit Dampf oder heißer, feuchter Luft verwendet werden.
Das Verfahren läßt sich vorteilhaft anwenden, wenn das Wasser-Zementverhältnis der Betonmasse vor dem Wasserentzug zwischen 0,1 und 1 liegt, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5. Ein niedriges Wasser-Zementverhältnis begünstigt die Bildung kleiner Kapillaren und erleichtert damit dem Kohlendioxidgas das Eindringen in die Betonmasse.
Gewisse Vorteile sind dadurch zu erzielen, daß verschiedene Beimischungen erfolgen, wie z. B. Zusatzstoffe mit wasserreduzierender, plastifizierender oder luftporenbildender Wirkung, die die Löslichkeit des Ca(OH)2 und die Geschwindigkeit des Karbonatisierungs- oder Hydrationsprozesses beeinflussen und entweder in flüssiger oder in fester Form beigegeben werden, oder auf Zusätze zur frischen Betonmasse während der Vermischuno, wie z. B. fein gemahlener Kalkstein, Magnesiumkarbonat und Siliziumdioxid.
Durch die Verwendung dieser Substanzen kann die Kapillarstruktur verbessert und die Geschwindigkeit des Karbonatisierungsprozesses beeinflußt werden.
Fein gemahlene, natürliche Karbonate, die dem Beton zugefügt werden, verbessern die Bindung an die neu entstehenden Kalziumkarbonate und bewirken im Verlauf der weiteren Aushärtung eine größere mechanische Festigkeit des Betons.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis werden als Folge der schnellen Reaktion zwischen dem Kohlendioxid und dem Kalziumhydroxid, den Kalziumsilikaten des Zements und anderen Salzen der frischen Mischung Kalziumkarbonate usw. gebildet, und der Beton erhärtet innerhalb weniger Minuten. 30 bis 90% der Endfestigkeit des Betons können bereits nach 15 Minuten vorhanden sein. Gleichzeitig entsteht eine verhältnismäßig hohe Temperatur von ca. 40 bis 90° C, wodurch wiederum die anfängliche Hydrationsgeschwindigkeit von Kalziumsilikaten und die Härtung der Betonmasse beschleunigt werden kann.
Durchgeführte Tests haben bestätigt, daß das kombinierte Vakuum-Karbonatisierungsverfahren gemäß dieser Erfindung wesentlich wirksamer ist als die Karbonatisierung von geformten Elementen in einem Druckgefäß (beispielsweise gemäß DE-PS 1 86 069). Die Karbonatisierung im Druckgefäß setzt einen entwässerten Beton voraus und erreicht nur geringere Festigkeit.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die für die Aushärtung erforderliche Zeitspanne so reguliert werden, daß sie zwischen einigen Minuten und einigen Stunden liegt und ein Endprodukt mit vorher festgelegten Eigenschaften erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein sehr schnelles Erhärten des Betons, produziert einen Beton von hoher mechanischer Festigkeit, geringem Schrumpfungsgrad und geringer Durchlässigkeit und führt zu einem ausgehärteten Beton, der im hohen Maße widerstandsfähig gegen Ausblühungen und das Wirksamwerden von chemischen Kräften ist.
Der erfindungsgemäß behandelte Beton kann vorzugsweise während des Karbonatisierungsprozesses imprägniert werden, indem — unter weiterhin beibehaltenem Unterdruck — eine anorganische oder organische Flüssigkeit, wie z. B. Natrium-, Kalium- oder Fluorsilikat, oder ein Monomer oder Polymer oder eine andere dickflüssige Substanz zugefügt wird: Diese Flüssigkeit sickert in das Kapillarsystem ein und dichtet die Oberfläche des Elementes ab.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu verwendet werden, einen zuvor teilweise hydratisierten und gehärteten Beton zu karbonatisieren, um damit die Aushärtung des Betons zu vollenden. Das kann beispielsweise im Falle von mechanisch planierten und teilweise erhärteten Fußbodenoberflächen von Vorteil sein. Außerdem kann das Schrumpfen des Betons auf diese Weise herabgesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet Vorteile bei der Herstellung von verhältnismäßig dünnen Betonschichten, dünnen Betonerzeugnissen und Hohlelementen, insbesondere dann, wenn eine gleichmäßige Härtung in einem ganzen Bereich des gegossenen Produkts gefordert wird. In manchen Fällen wird hingegen nur die schnelle Bildung einer relativ dünnen Trägerschicht oder eine feste Außenschicht der Betonmasse angestrebt, z. B. zum frühen Entfernen von Schalungen in senkrecht gegossenen Wänden. Auch in diesen Fällen bietet das erfindungsgemäße Verfahren wesentliche Vorteile.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei auf der Baustelle gegossenen Konstruktionen als auch in Vorfabrikationsbetrieben zur Herstellung von verschiedenen Elementen angewandt werden.
Als Beispiele für die auf der Baustelle gegossenen Konstruktionsteile können genannt werden: Betondekken oder -boden im Wohnungs- und Industriebau, Betonwände, Gehwege, Straßendecken und Rollfelder auf Flugplätzen, Fahrbahnen auf Brücken oder an anderer Stelle, die in einer Schicht oder in mehreren Schichten gleichzeitig oder auf vorher ausgehärtete Böden gegossen werden. Das Verfahren kann auch zur Reparatur von Beschädigungen herangezogen werden, insbesondere wenn es auf eine schnelle Reparatur ankommt.
Als Beispiele für Betonwaren, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorfabriziert werden können, wird hingewiesen auf: Dachziegel, Drainagerohre, nichtverstärkte und verstärkte dünne Elemente, Leichtbeton- und Betonhohlblöcke für Mauern, Platten für Geh- und Gartenwege, Fassadenplatten, liegend hergestellte Fertigteilwandelemente u. ä.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der schematischen Darstel-
lung beschrieben werden. Es zeigt
F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Betonplatte während einer Vakuumbehandlung, d. h. einer Behandlung von außen her, mit der dafür verwendeten Ausrüstung;
F i g. 2 eine mit F i g. 1 identische Schnittansicht, in der die Ausrüstung für das der Vakuumbehandlung folgende Karbonisierungsverfahren verwendet wird und
F i g. 3 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Vakuumbehandlung und Karbonisierung eines mehrlagigen Elements im Inneren desselben.
In den F i g. 1 und 2 steht das Bezugszeichen 1 für eine Betonschicht, die in einer (nicht dargestellten) Gußform gegossen worden sein kann und die einer Vakuumbehandlung unterzogen wird, d. h. ihr wird Wasser entzogen und sie wird verdichtet, und zwar mittels einer auf der Betonschicht angeordneten Matte oder Platte 2, die über eine Leitung 5 mit einer (nicht gezeigten) Unterdruckquelle verbunden ist. Durch die obere Fläche der Betonschicht und die Matte oder Platte 2 wird ein Zwischenraum 2a definiert, der während des Stadiums des Wasserentzuges als Unterdruckkammer angesehen werden kann. Der Unterdruck entsteht dadurch, daß der Betonmasse durch Absaugen Wasser entzogen wird, während der auf die Betonschicht einwirkende atmosphärische Druck dazu beiträgt, den Beton zu verdichten. Um die Kante der Matte oder Platte herum laufen Dichtungen 3, die an der Betonschicht anliegen.
Die Unterdruckkammer 2a ist mit der zu der (nicht dargestellten) Vakuumquelle führenden Leitung 5 durch ein Zweiwegeventil 4 verbunden. Das in der als Beispiel geltenden F i g. 1 dargestellte Ventil ist so gestellt, daß eine mit einem (nicht gezeigten) Kohlendioxidbehälter in Verbindung stehende Leitung 6 blockiert ist.
Die Vakuumbehandlung der Betonmasse kann über einen Zeitraum von z. B. 10 Minuten andauern, woraufhin das Ventil 4 umgeschaltet wird, so daß es die in F i g. 2 abgebildete Stellung hat. In dieser Ventilstellung ist die Verbindung zur Unterdruckquelle unterbrochen und statt dessen ist die Verbindung zum (nicht dargestellten) Kohlendioxidbehälter über die Leitung 6 geöffnet. Als Folge des weiterhin in der Betonschicht herrschenden Unterdrucks diffundiert Kohlendioxidgas in die in der Betonschicht gebildeten Kapillaren und bewirkt so eine schnelle Härtung der Schicht mittels Karbonisierung. Folglich kann die zwischen der Matte oder Platte 2 und der Betonschicht befindliche Kammer bei diesem Verfahrensschritt als Karbonisierungskammer bezeichnet werden, wie es in F i g. 2 unter der Bezugsziffer 2b geschehen ist.
Bewirkt durch die schnelle Reaktion zwischen Kohlendioxid einerseits und Kalziumdioxid, Magnesiumkalziumhydroxid und anderen Salzen andererseits entstehen Kalziumkarbonate und der Beton erhärtet innerhalb weniger Minuten. Gleichzeitig wird eine hohe Temperatur von ca. 60—9O0C erzeugt, die sowohl die anfängliche Hydrationsgeschwindigkeit von Kalziumsilikaten als auch die weitere Aushärtung der Betonschicht beschleunigt
Daraus ergibt sich, daß die in F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung für beide Verfahren, nämlich die Vakuumbehandlung und die Karbonisierung verwendet wird, wobei zum Umschalten von einem auf das andere Verfahren ein einfaches Zweiwege-Ventil dient.
Fig.3 zeigt ein weiteres Beispiel der Vakuumbehandlung und Karbonisierung. Ein dreischichtiges Sandwich-Betonelement, das eine untere Schicht Ic aus kompaktem oder dichtem Beton, eine poröse mittlere Schicht 16 und eine obere kompakte Schicht la aufweist, wird in eine Gußform mit einem_Boden 2i und Seiten 2b gefüllt. Ein oberes Formteil 2c bedeckt die 5 obere Schicht la. Die Form wird durch Dichtungen 3 und Klammern 7 hermetisch abgeschlossen. Nach erfolgter Vakuumbehandlung über die Leitung 5 wird das Ventil 4 umgeschaltet und Kohlendioxid über die Leitung 6 zugeführt. Die mittlere Schicht kann Löcher oder
ίο Höhlen aufweisen und kann aus porösem Beton oder Leichtbeton aus porösen Steinen, Plastik, Stein- oder Glaswolle o. dgl. sein. Zusammen mit der oberen Schicht la und der unteren Schicht ic ergibt sich ein Sandwich-Element. Auf diese Weise können verschiedene Arten von Sandwich-Elementen, wie z. B. verstärkte Wandelemente, Balken, Dachelemente usw. hergestellt werden.
Bei den in F i g. 1 oder 2 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Möglichkeit ein Monomer oder ein Polymer in flüssiger Form oder einen anderen flüssigen Stoff nach erfolgter Karbonisierung bei aufrechterhaltenem Unterdruck zusätzlich anzuwenden. Die Flüssigkeit sickert in diesem Fall in die Kapillarstruktur und imprägniert die Oberfläche des Elements.
Nachstehend sollen einige Beispiele für nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Elemente und die bei der Herstellung verwendeten Gemische gegeben werden.
B e i s ρ i e 1 1
Flüssiger Beton für Böden, 3,5 cm dick. Mischungsverhältnis in Gew.-%:
Die Masse wurde für die Dauer von 10 Minuten einer Vakuumbehandlung ausgesetzt und für die Dauer von weiteren 10 Minuten einer Kohlendioxidbehandlung. Nach einer halben Stunde besaß die Masse eine mechanische Festigkeit von 10 MPa.
Beispiel 2
Leichtzuschlagstoffe enthaltende Betonplatte, 4 cm dick. Mischungsverhältnis in Gew.-%:
Die Masse wurde einer zehnminütigen Vakuumbehandlung und einer zehnminütigen Kohlendioxidbehandlung unterzogen. Nachdem die Masse eine halbe Stunde lang geruht hatte, besaß sie eine mechanische Festigkeit von 7 MPa.
Zement 1
Zuschlagstoffe 0—8 4,5
Wasser 0,4
Beimischung 1 °/o (zum Zement)
Zement 1
Sand 0—2 mm 1,0
Leichtzuschlagstoffe
0,5—8 mm 1,25
Wasser 0,5
Beimischungen 0,5% (zum Zement)
Beispiel 3
Mosaikplatten mit den Maßen 30 · 30 · 2,5 cm, die in einer Form mit den Maßen 300 -90-25 cm vakuumbehandelt und anschließend für 10 Minuten kohlendioxid-
1 Gemahlener Kalkstein 1,5
9 0—0,5 mm 2,5
behandelt wurden. Gewichtsverhältnisse: Dolomitstein 0,3
Zement Wasser 1 % (zum Zement)
Beimischungen
Zement 150 kg/m·1
Feiner Sand 100 kg/m3
Grobe Zuschlagstoffe
4—8 mm 1200kg/mJ
Wasser 80 Vm*
Beimischungen 1%
Nach einer halben Stunde besaß die Masse eine io Druckfestigkeit von 30 MPa.
Beispiel 4
100 · 70 · 15 cm großer Hohlbetonblock aus nicht- 15 feinem Beton.
Härtungsbedingungen wie in Beispiel 1 und 2. Druck- 25 festigkeit nach einer halben Stunde 3 MPa.
Beispiel 5
Hohlbetonblock mit den Maßen 100 · 70 · 15 cm aus jo nicht-feinem Beton mit Leichtzuschlagstoffen.
Härtungsbedingungen wie in Beispiel 1 und 2. Druck- 40 festigkeit nach einer halben Stunde 2 MPa.
Beispiel 6
Sandwich-Element der Maße 240 -60-24 cm, das 45 aus zwei äußeren Schichten aus 2 cm dickem Mörtel mit einer Zusammensetzung wie in Beispiel 1 und aus einer inneren Schicht aus nicht-feinem 20 cm dickem Beton der Zusammensetzung aus Beispiel 4 besteht. Härtung wie in den Beispielen 1 und 2. 50
Beispiel 7
Sandwich-Element mit den Maßen 240 -60-24 cm, das aus zwei äußeren Schichten aus 2 cm dicken, Leicht- 55 zuschlagstoffe enthaltendem Mörtel der unter Beispiel 2 angeführten Zusammensetzung und aus einer inneren Schicht aus nicht-feinem Leichtbeton der unter Beispiel 5 angeführten Zusammensetzung besteht. Härtung wie in den Beispielen 1 und 2. eo
Zement 170 kg/m3
Feiner Sand 80 kg/m-*
Leichtzuschlagstoffe
4—8 mm 500 kg/m·*
Wasser 120 Vm3
Beimischungen Wo
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Aushärten von Beton auf der Basis von Portlandzement oder anderen Bindemitteln, wie Schlacke oder Kalk, bei dem nach dem Mischen der Bestandteile der Beton gegossen und nach dem Gießen durch eine Matte, Platte oder ein hermetisch abgedichtetes Formteil von der Atmosphäre getrennt wird und die Masse einer Vakuumbehandlung unterzogen wird, während der Atmosphärendruck über die Matte, Platte oder das Formteil einwirkt, wobei Wasser aus der Masse abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere der entwässerten und verdichteten Masse un- is ter zumindest anfänglicher Ausnutzung des durch die Vakuumbehandlung in der Masse gegenüber ihrer Umgebung erzeugten Unterdrucks Kohlendioxid geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonmasse von zumindest zwei Außenflächen des Elements her vakuumbehandelt und karbonatisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumbehandlung und Zuführung von Kohlendioxid im Innern des Betonelements stattfindet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Betonelements Löcher oder Höhlen vorgesehen werden.
5. Verfahren nach Anspruch" 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Innern des Betonelements führende Einsätze vorgesehen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumbehandlung und Zuführung des Kohlendioxids über eine poröse innere Schicht des Betonelements vorgenommen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonelement eine Vakuumbehandlung und anschließend eine Karbonatisierung von wenigstens einer der Außenflächen und vom Inneren des Elements her erfährt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumbehandlung und die Zuführung des Kohlendioxids auf gegenüberliegenden Seiten des Betonelementes vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonmasse einem Unterdruck von 0,1 bis 0,9 bar ausgesetzt und ihr anschließend Kohlendioxidgas mit einem Überdruck von 0,01 bis 0,5 bar zugeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, mit dem das Kohlendioxid nach erfolgter Vakuumbehandlung dem Beton zugeführt wird, so reguliert wird, daß der Druck unter der Matte oder Platte den Atmosphärendruck oder den für die Form errechneten Druck nicht übersteigt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Abgas enthaltenes CCVGas oder mit Dampf oder heißer, feuchter Luft kombiniertes CO2-Gas zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betonmasse mit einem Verhältnis von Wasser zu Zument von 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Vakuumbehandlung und Karbonatisierung wenigstens eine Oberfläche des Betonelements dadurch imprägniert wird, daß erneut eine Vakuumbehandlung vorgenommen wird und bei aufrechterhaltenem Unterdruck eine Imprägnierlösung zugeführt wird, so daß die Flüssigkeit in die Kapillarstruktur eingesogen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumbehandlung und anschließende Karbonatisierung an einem Beton durchgeführt wird, der zuvor teilweise entwässert und gehärtet wurde.
DE2857326A 1978-01-03 1978-12-28 Verfahren zum Aushaerten von Beton Expired DE2857326C1 (de)

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