Wasser-Frost-Tau-Anlage mit Wärmerückgewinnung
für die Prüfungen nach EN 12091, ASTM C666 Prozedur B, sowie EN 1367-6, EN 1237-1, EN 12004-2 oder EN12467, EN 490 / EN 491, EN 539-2 und ähnlichen.
Zur Dauerhaftigkeit der Baustoffe und somit der Infrastruktur gehört auch ihr Widerstand gegen Frost-Tau-Angriffe. Die Frostbeanspruchung ist ein dynamischer Prozess, der zugleich ein Transport- und ein Schadensmechanismus ist. Bei dem Schadensmechanismus wird zwischen den inneren Schädigungen infolge von Mikrorissen, die während des Gefrierens aufgrund von inneren Spannungen im Bauteil entstehen, und äußeren Schädigungen infolge von Abwitterung der Oberfläche unterschieden. Beide hängen mit dem Sättigungsgrad der Proben und Eisexpansion zusammen.
Die Prüfungen der Frostwiderstandsfähigkeit der zahlreichen Baustoffe äußern sich in einer Vielzahl an Normen und Prüfvorschriften. Mit über 25 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet der Frost-Tau-Prüfungen bietet die Firma Schleibinger Geräte GmbH verschiedene Ausführungen von automatisierten Frost-Tau-Prüfanlagen zur Prüfung der Qualität der Baustoffe auf ihre Frostwiderstandsfähigkeit, um die Lebensdauer der Infrastruktur nachhaltig zu verlängern.
Die neu entwickelte Wasser-Frost-Tau-Anlage (WF-Anlage) wird zur Prüfung der Frost-Tau-Beständigkeit von Proben eingesetzt. Insbesondere Proben aus Isoliermaterialien können in der WF-Anlage gemäß EN 12091 geprüft werden. Dabei werden die Proben abwechselnd und automatisch in Wasser oder an der Luft gelagert. Die Luft im Prüfraum kann von -30°C bis +60 °C temperiert werden. Drei im Deckel eingebaute Ventilatoren sorgen für eine gleichmäßige Luftverteilung im Prüfraum. Das Auftauen kann sowohl unter Wasser, als auch an der Luft erfolgen. Der Prüfraum kann mit temperiertem Wasser geflutet werden. Dadurch sind eine Vielzahl an weiteren Frost-Tau-Prüfungen möglich wie z.B. nach EN 1367-6, EN 1237-1, EN 12004-2, EN 539-2, EN 491 oder EN12467 und ähnlichen.
Mit einem automatischen Zykluswechsel der WF-Anlage lassen sich Prüfungen mit Frost-Tau-Wechseln automatisch durchführen, die bisher nur mit Handarbeit zu realisieren waren. Bei einem nutzbaren Kammervolumen von ca. 0,6m x 0,6m x 2,2m können verschiedene Proben in entsprechend hoher Anzahl gleichzeitig geprüft werden. Die Anlage verfügt über einen internen Wassertank, in dem das Wasser temperiert und zum Fluten des Prüfraumes zur Verfügung gestellt wird. Um eine Verkeimung zu vermeiden, ist der Wassertank mit einer UV-Licht-basierter Entkeimungsvorrichtung ausgestattet.
Die WF-Anlage ist mit insgesamt vier frei platzierten Temperatursensoren ausgestattet. Neben der kontinuierlichen Temperaturaufzeichnung werden auch weitere Werte wie Wasserfüllstände, Durchflussraten, Drehmomente der Pumpen sowie Überdruck, Unterdruck und Temperatur der Kälteanlage überwacht und aufgezeichnet.
Sollten sich die Prüfprofile von denen in der Norm vorgegebenen Profilen unterschieden, können diese wie bei allen Schleibinger Anlagen frei innerhalb der Anlagenspezifikation programmiert werden. Dadurch sind diverse Variationen an Frost-Tau-Zyklen möglich. Das Betreiben der Anlage wird dadurch kundenspezifisch und zielgerichtet.
Die WF-Anlage wird mit einem Kühlmittel mit geringem Treibhauspotential betrieben und ist mit der Wärmerückgewinnung ausgestattet. Zum Auftauen der Proben unter Wasser wird das Wasser im Vorratstank aus der Wärmerückgewinnung der Kälteanlage temperiert. Während der Befrostungsphase erfolgt die Rückkühlung bei Bedarf über hausseitigem Kühlwasser oder über einen luftgekühlten Verflüssiger. Die Anlage ist somit dynamisch an die Erfordernisse ausgerichtet und das Betreiben der WF-Anlage ist dadurch deutlich wirtschaftlicher und effizienter als im Vergleich zu konventionellen Anlagen in dieser Größe.
Bis auf eine jährlich vorgeschriebene Überprüfung ist die WF-Anlage weitgehend wartungsfrei. Die jährliche Prüfung kann von jedem zertifizierten Fachmann vorgenommen werden.
Die WF-Anlage ist voll netzwerkfähig und wird mit einem Rechner via WEB-Browser gesteuert. Die Benutzeroberfläche ist eine Webseite in einem WEB Browser, die auch eine graphische Darstellung der Zeitreihen erlaubt. Für einen kontinuierlichen Ablauf ist die WF-Anlage mit drei unabhängigen Steuerungen ausgestattet, die fehlertolerant, hochverfügbar und beliebig viele Prozesse parallel ausführen können. Die Überwachung der Software erfolgt von der Software selber. Ein Update kann auch im laufenden Betrieb durchgeführt werden.
Der benötigte Platzbedarf inklusive Wartungs- und Serviceflächen beläuft sich auf ca. 6,5m x 3,5m. Die benötigte Höhe des Raumes ist ca. 2,4m. Die Positionierung der Einzelkomponenten kann kundenspezifisch und bis zu einem Abstand von ca. 10 m erfolgen.
Elektrischer Anschluss |
V/A |
3 x 400 V/ 32A |
Anschlussleistung, max. |
kW |
ca. 12 KW |
nutzbares Kammervolumen |
m (BxTxH) |
2,2 x 0,6 x 0,6 |
Platzbedarf |
m (BxTxH) |
6,5 x 3,2 x 2,4 |
Minimaltemperatur, Luft |
°C |
-30 |
Maximaltemperatur, Luft |
°C |
60 |