Wärmebehandlung von Frischbeton unter Nutzung der Radiowellen‐Technologie

Abstract Zur wirtschaftlichen Herstellung von industriell gefertigten Betonbauteilen werden geringe Taktzeiten angestrebt, um die Formen und Schalungen möglichst schnell wiederverwenden zu können. Dafür ist es notwendig, dass der Beton eine hohe Frühfestigkeit entwickelt, um die nötige Ausschalfestigkeit zu erreichen. Um den Hydratationsprozess schneller ablaufen zu lassen, kann einerseits ein Beton mit hohem Zementanteil oder mit einer hohen Zementfestigkeitsklasse verwendet werden, andererseits kann der Frischbeton erwärmt werden. Gegenstand dieses Artikels ist, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Frischbeton vorzustellen, welches eine energieeffiziente, temperaturgesteuerte Erwärmung möglich macht. Durch das elektromagnetische Feld bei der Radiowellen‐Technologie wird der Frischbeton dielektrisch erwärmt, was eine homogene Temperaturerhöhung bewirkt. Durch die Kopplung von Temperaturmessung und Energieeintrag können vorher definierte Temperaturkennlinien und Maximaltemperaturen eingehalten werden, eine genaue Temperatursteuerung wird gewährleistet. Ziel der Untersuchungen zur Wärmebehandlung von Frischbeton mit der Radiowellen‐Technologie ist, Aussagen über Temperatursteuerung, Homogenität und energetischen Wirkungsgrad zu treffen. Weiterhin werden die Auswirkungen der dielektrischen Erwärmung auf die Früh‐ und Endfestigkeit geklärt und es wird die Strukturentwicklung im Beton beschrieben. Die Struktur des wärmebehandelten Betons wird mit verschiedenen Methoden bestimmt, um ein möglichst detailliertes Bild zu bekommen. Zur Charakterisierung der Gefügemorphologie des Betons werden Messungen zur Porengrößenverteilung mit der Quecksilberporosimetrie sowie mikroskopische Untersuchungen mit dem Rasterelektronenmikroskop (ESEM) herangezogen. Radio wave technology used for heat treatment of fresh concrete The economical production of industrially‐produced concrete elements aims for low cycle times in order to be able to reuse the forms and form‐works as soon as possible. Therefore it is necessary that the concrete develops a high early strength to reach the needed demoulding strength. To accelerate the hydration process it is possible to heat the fresh concrete. The subject of this article is to present a new procedure for heat treatment of fresh concrete which enables an energy‐efficient, temperature‐controlled heating. Due to the electromagnetic field of the radio wave technology the fresh concrete can be heated by means of dielectric heating in order to enable homogenous temperature increases. Due to the combination of temperature measurement and energy input it is possible to keep certain temperature characteristics and maximum temperatures that had been defined before; an exact temperature control is guaranteed. The aim of the research about the effects of dielectric heating on early and final strength, as well as the structural development in the concrete, are described. In order to get the broadest possible image the structure of the heat‐treated concrete is examined with different methods.