DD284444A5 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von beton- oder anderen bauelementen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonelementen oder anderen Bauelementen mit Hoehen bzw. Tiefen groeszer als etwa 50 mm durch Pressen und hat auch Bedeutung fuer die Verdichtung von Preszlingen aus anderen Gemengen. Die Loesung erfolgt, indem eine von einem Druckkrafterzeuger ueber eine Druckplatte auf das Preszgut uebertragene Preszkraft F mittels eines im Formbodenbereich angeordneten Druckmeszgebers ueber ein Regelgeraet sowie ein Stellorgan auf einen verfahrentechnisch bedingten Endwert erhoeht und dadurch das in einer Preszform befindliche Preszgut ausreichend verdichtet wird.{Betonelement; Preszling; Preszgut; Presse; Preszkraft; Druckkrafterzeuger; Stellorgan; Regelgeraet; Preszform; Druckmeszgeber; Druckplatte; Gemenge; Verdichtung; Betonverdichtung}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Beton- oder anderen Bauelementen mit Tiefen bzw. Höhen größer als etwa 50mm aus Gemengen durch Pressen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Verdichtung von Beton ist eine Anzahl von Verfahren bekannt, bei denen über Rütteln, Vibrieren und Stampfen eine Verdichtung des Gemenges erreicht wird. Für dünnere Betonelemente bis etwa 45-50mm wird gelegentlich auch die Preßverdichtung angewandt. Bei größeren Tiefen bzw. Höhen wird in den Standardwerken über die Betonproduktion das Pressen als Verdichtungsverfahren abgelehnt oder nur im Zusammenhang mit der bzw. als Ergänzung zur Vibration als Verdichtungsverfahren aufgeführt. Als Ursache dafür wird angegeben, daß bei Tiefen bzw. Höhen größer 50 mm allein durch Pressen keine ausreichende Verdichtung erreichbar sei.

Die aus anderen Bereichen bekannten Verfahren zum Pressen von Bauelementen mit Tiefen bzw. Höhen größer als 50 mm (Feuerfestindustrie, vgl. DE-OS 2831166, Kalksandsteinherstellung u. a.m.) sind kein vergleichbarer Stand der Technik, weil insbesondere die Korngrößenzusammensetzung des zu verdichtenden Gemenges nicht vergleichbar ist, sie aber andererseits die Verdichtungswilligkeit des Gemenges entscheidend beeinflußt.

Die in der DE-OS 2831166 vorgestellte Einrichtung zum Steuern und Regeln einer vornehmlich für die Herstellung von Feuerfeststeinen benutzten Kunststeinpresse enthält Kraftmeßeinrichtungen lediglich für eine Differenzdruckmessung, mittels derer auf den Befüllungsgrad der Formen regelnd Einfluß genommen wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein alternatives Verdichtungsverfahren zur Vibrationsverdichtung für die Herstellung von Beton- oder Bauelementen mit Tiefen bzw. Höhen größer als 50 mm.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verdichtung von Gemengen, hauptsächlich von Frischbetongemengen zu Betonelementen, mit Tiefen bzw. Höhen von mehr als 50mm nicht auf herkömmliche Weise durch Einleiten von Schwingungen zu erzielen, sondern ausschließlich durch Pressung.

Es wurde gefunden, daß beim Verdichten von Gemengen durch Pressen, z. B. Frischbetongemengen für die Herstellung von Bauelementen, der für den Verdichtungseffekt wichtige Vertikal- oder Wirkdruck des aufgebrachten Preßdrucks mit zunehmender Gemengetiefe abnimmt, daß diese Abnahme in Abhängigkeit vom aufgebrachten Preßdruck, der Druckplattenfläche und den gemengespezifischen Eigenschaften charakteristische Verläufe ergibt und bei großen Tiefen einer Konstanten p_w„ asymptomatisch zustrebt. Bei Erreichen dieses Grenzwertes bzw. einer Abweichung bis zu 5% von diesem Grenzwert wird - so wurde weiter gefunden - eine ausreichende Verdichtung erreicht.

Es konnte festgestellt werden, daß die dargelegten Zusammenhänge bereits bei Tiefen bzw. Höhen der zu verdichtenden Bauelemente von S 50mm wirken.

Damit ist es bei vorgegebener Verdichtungs- (Preß-) Einrichtung und verarbeitetem Gemenge möglich, den notwendigen Preßdruck für eine ausreichende Verdichtung über die Ermittlung des Vertikal-oder Wirkdrucks zu bestimmen und zu steuern.

Ausgehend davon ist das Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit Höhen bzw. Tiefen größer 50 mm aus Frischbeton oder anderen Gemengen durch Pressen dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge in eine Preßform eingebracht wird, die Verdichtung durch Aufbringen eines Preßdrucks über eine Druckplatte begonnen wird, mit Hilfe eines Druckmeßgebers am Boden oder in der Nähe des Bodens periodisch erreichte Vertikal- oder Wirkdruck des eingebrachten Preßdrucks bestimmt wird und der eingebrachte Preßdruck solange erhöht wird, bis der gemessene Vertikal- oder Wirkdruck sich zum vorangegangenen Meßwert nicht mehr als 5% ändert. Mit dem so gefundenen notwendigen Preßdruck erfährt das Preßgut eine ausreichende Verdichtung, der Verdichtungsvorgang ist damit beendet.

Diese Verfahrensschritte sind dabei für unterschiedliche Preßvorrichtungen, d. h. unterschiedlich große Druckplatten, sowie verschiedene Gemenge anwendbar. In Abhängigkeit von der Druckplattengröße und dem eingebrachten Gemenge ist der notwendige Preßdruck für eine ausreichende Verdichtung unterschiedlich. So wurde gefunden, daß sich mit zunehmender Druckplattenfläche der für die Verdichtung maßgebende Vertikal- oder Wirkdruck in der Tiefe des Preßgutes erhöht- die Verdichtung großflächiger Elemente erfordert demzufolge relativ niedrige Preßkräfte. Bei der Verdichtung kann z. B. das Frischbetongemenge ein relativ niedriges Wasser-Zement-Verhältnis aufweisen, etwa in der Größe W/Z = 0,15...0,47. Das dargestellte Verfahren zur Verdichtung von Gemengen durch Pressen wird in einer Vorrichtung realisiert, die aus einer dem geforderten Bauelement entsprechenden Preßform mit Druckplatte, einem am Boden oder in der Nähe des Bodens der Preßform befindlichem Druckmeßgeber, einem Regelgerät für den Preßdruck, einem Stellorgan und einem Druckkrafterzeuger besteht. Das in der Preßform befindliche Gemenge wird mit Hilfe einer mit einem Druckkrafterzeuger verbundenen Druckplatte verdichtet, dabei wird einem Druckmeßgeber in der Nähe oder am Boden der Preßform der erreichte Vertikal- oder Wirkdruck gemessen. Dieser Vertikal- oder Wirkdruck erhöht über ein Regelgerät und ein Stellorgan für den Druckkrafterzeuger den Preßdruck solange, bis der gemessene Vertikal- oder Wirkdruck sich zum vorhergehenden Wert nicht mehr als 5% ändert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Beispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: den Verlauf des Wirkdruckes im Bauelement in Abhängigkeit von der Tiefe bei unterschiedlichen Preßkräften Fig. 2: die Abhängigkeit des am Boden des Bauelementes erreichbaren Wirkdruckes von der Druckplattenfläche und Fig.3: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für eine Presse zur Verdichtung eines Gemenges

Grundlage des Verfahrens zur Herstellung von Bauelementen durch Pressen bildet der in Fig. 1 gezeigte Verlauf der durch die Preßkräfte F₁ ...F₄ hervorgerufenen unterschiedlich großen Vertikal- oder Wirkdrücke pw in Abhängigkeit von der Tiefe bzw. der Preßgutoberflächenentfernung z, wobei dieser Druckverlauf außerdem von gemengespezifischen Eigenschaften (Dichte des Preßgutes, stofftypischer Aufteilung des Preßdruckes in Stempelrichtung und quer dazu) sowie von der Größe der Druckplatte abhängig ist.

In Fig. 3 wird der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung zum Pressen dargestellt. Das Preßgut 4 befindet sich in der Preßform und wird mit Hilfe einer mit einem Druckkrafterzeuger in Verbindung stehenden Druckplatte 1 verdichtet. Der Druck im Preßgut nimmt mitzunehmender Entfernung von der Druckplatte 1 ab, da ein Teil des Druckes auf die Form wand abgeleitet wird. Der am Boden der Preßform 2 oder in dessen Nähe ankommende und von einem Druckmeßgeber 3 erfaßte Vertikal- oder Wirkdruck steuert über ein Regelgerät 5 die Preßkraft F. Diese Kraft F erfährt schrittweise eine Erhöhung solange, bis der zum Verdichten erforderliche Vertikal-oder Wirkdruck im Bodenbereich der Preßform 2 sich zur zuvor bestimmten Vertikal-oder Wirkdruckgröße nicht mehr als 5% ändert.

Damit ist die Gewähr gegeben, daß alle dazwischenliegenden Schichten ausreichend verdichtet sind.

Zwischen der Höhe des in großer Tiefe wirkenden Wirkdruckes pw und der Druckplattenfläche A besteht ein charakteristischer Zusammenhang. Fig.2 enthält dazu eine grafische Darstellung. Daraus ergibt sich, daß mit zunehmender Breitenausdehnung des Betonelementes bzw. mit größer werdender Fläche der Druckplatte 1 die für eine ausreichende Verdichtung des Frischbetongemenges erforderliche Preßkraft lediglich degressiv zunimmt.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Beton- oder anderen Bauelementen mit Tiefen bzw. Höhen größer etwa 50 mm aus Gemengen durch Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß ein steifes Gemenge in eine Preßform eingebracht, die Verdichtung durch Aufbringen eines Preßdruckes über eine Druckplatte begonnen wird, in periodischen Abständen am Boden oder in der Nähe des Bodens der ankommende Vertikal- oder Wirkdruck mit einem Druckmeßgeber bestimmt wird und in Abhängigkeit vom erreichten Vertikal- oder Wirkdruck der Preßdruck solange erhöht wird, bis sich der gemessene Vertikal-oder Wirkdruck zum vorangegangenen Meßwert nicht mehr als 5% ändert und damit die Verdichtung beendet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für zu verdichtende Frischbetongemenge die W/Z-Werte vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,47 liegen sollten.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Beton- oder anderen Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer dem geforderten Bauelement entsprechenden Preßform (2) mit Druckplatte (1), einem am Boden oder in der Nähe des Bodens befindlichem Druckmeßgeber (3), einem Regelgerät (5) für den Preßdruck, einem Druckkrafterzeuger (6) und einem Stellorgan (5) für den Druckkrafterzeuger besteht.