DD284444A5

DD284444A5 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING CONCRETE OR OTHER COMPONENTS

Info

Publication number: DD284444A5
Application number: DD32873189A
Authority: DD
Inventors: Helmut Struempfel; Gerd Schueler; Tim Schueler
Original assignee: Hochschule F. Architektur U. Bauwesen,Dd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-11-14

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}The invention relates to a method and an apparatus for producing concrete elements or other components with heights or depths greater than about 50 mm by pressing and also has significance for the compression of prescalls from other blends. The solution is achieved by a pressing force generated by a pressure force generator on a pressure plate on the Preszgut F increases by means of a arranged in the mold bottom area Druckmezgebers a Regelgeraet and an actuator to a procedural end value and thereby compacts the Preszgut located in a Preszgut sufficient ; Preszling; Preszgut; Press; Preszkraft; Pressure force generator; Actuator; Regelgeraet; Preszform; Druckmeszgeber; Printing plate; Mixture; Compression; Concrete compaction}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a method and an apparatus for producing concrete or other components with depths or heights greater than about 50mm from blends by pressing.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

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.For the compaction of concrete, a number of methods are known in which a compaction of the mixture is achieved by shaking, vibrating and pounding. For thinner concrete elements up to about 45-50mm the compression compaction is sometimes used. In the case of greater depths or heights, in the standard works on concrete production, pressing is rejected as a compaction method or only listed as a compaction method in connection with or as a supplement to vibration. The reason for this is stated that at depths or heights greater than 50 mm alone by pressing no sufficient compression could be achieved.

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.The methods known from other fields for pressing components with depths or heights greater than 50 mm (refractory industry, see DE-OS 2831166, lime sandstone production, etc.) are not comparable prior art, because in particular the grain size composition of the mixture to be compacted is not comparable on the other hand, it decisively influences the compaction ability of the mixture.

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.The device proposed in DE-OS 2831166 for controlling and regulating a mainly used for the production of refractory artificial stone press contains force measuring devices only for a differential pressure measurement, by means of which the degree of filling of the forms is governed influence.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein alternatives Verdichtungsverfahren zur Vibrationsverdichtung für die Herstellung von Beton- oder Bauelementen mit Tiefen bzw. Höhen größer als 50 mm.The aim of the invention is an alternative compression method for vibratory compaction for the production of concrete or structural elements with depths or heights greater than 50 mm.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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.The object of the invention is to achieve a compression of mixtures, mainly fresh concrete quantities to concrete elements, with depths or heights of more than 50mm not in a conventional manner by introducing vibrations, but exclusively by pressing.

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.It has been found that when compressing mixtures by pressing, for. B. fresh concrete quantities for the production of components, the important for the compression effect vertical or effective pressure of the applied pressure decreases with increasing batch depth, that this decrease depending on the applied pressing pressure, the pressure plate surface and the community specific characteristics characteristic curves and at great depths of a constant p _w "tends asymptomatically. Upon reaching this limit value or a deviation of up to 5% from this limit value, it has been found that sufficient compaction is achieved.

Es konnte festgestellt werden, daß die dargelegten Zusammenhänge bereits bei Tiefen bzw. Höhen der zu verdichtenden Bauelemente von S 50mm wirken.It could be stated that the described relationships are already effective at depths and heights of the components to be compacted of S 50mm.

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.This makes it possible for a given compression (Preß-) device and processed batch to determine the necessary pressing pressure for sufficient compression on the determination of the vertical or differential pressure and control.

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.Based on this, the method for the production of components with heights or depths greater than 50 mm of fresh concrete or other mixtures by pressing, characterized in that the mixture is introduced into a mold, the compression is started by applying a pressing pressure on a pressure plate, with the help a pressure transducer on the ground or in the vicinity of the soil periodically reached vertical or effective pressure of the introduced pressing pressure is determined and the introduced pressing pressure is increased until the measured vertical or differential pressure to the previous measured value does not change more than 5%. With the necessary pressing pressure thus found, the pressed material undergoes sufficient compression, the compression process is thus completed.

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.These process steps are for different pressing devices, d. H. different sized printing plates, as well as different mixtures applicable. Depending on the size of the printing plate and the mixture introduced, the necessary pressing pressure for sufficient compaction is different. Thus, it has been found that increases with increasing pressure plate area for compaction decisive vertical or effective pressure in the depth of the material to be pressed- the compression of large-area elements therefore requires relatively low compressive forces. When compacting z. B. the fresh concrete amount have a relatively low water-cement ratio, such as in the size W / Z = 0.15 ... 0.47. The illustrated method for compression of blends by pressing is realized in a device consisting of a required component corresponding to the pressure plate, located at the bottom or in the vicinity of the bottom of the mold pressure transducer, a pressure regulator, an actuator and a Compressive force generator exists. The mixture contained in the mold is compacted by means of a pressure plate connected to a pressure plate, while a pressure transducer is measured in the vicinity or at the bottom of the mold, the achieved vertical or effective pressure. This vertical or differential pressure increases via a control device and an actuator for the pressure force generator the pressing pressure until the measured vertical or differential pressure changes to the previous value not more than 5%.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Beispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail using an example. In the accompanying drawings show

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 Gemenges1 shows the course of the effective pressure in the component as a function of the depth at different pressing forces; FIG. 2 shows the dependence of the effective pressure attainable at the bottom of the component on the pressure plate surface, and FIG. 3 shows a schematic representation of a device for a press for compacting a press batch

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.Basis of the method for the production of components by pressing forms the course shown in Fig. 1 caused by the pressing forces F ₁ ... F ₄ different sized vertical or effective pressures pw as a function of the depth or the Preßgutoberflächenentfernung z, said pressure curve also depends on the specific characteristics of the community (density of the material to be pressed, material typical distribution of the pressing pressure in the stamp direction and across it) and on the size of the printing plate.

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.In Fig. 3, the basic structure of a device for pressing is shown. The material to be pressed 4 is in the mold and is compressed by means of a pressure plate 1 associated with a pressure force generator. The pressure in the pressed material decreases with increasing distance from the pressure plate 1, since a part of the pressure on the mold wall is derived. The vertical or differential pressure detected at the bottom of the mold 2 or in its vicinity and detected by a pressure transducer 3 controls the pressing force F via a control device 5. This force F progressively increases until the vertical or effective pressure in the bottom region required for compacting the mold 2 does not change more than 5% to the previously determined vertical or effective pressure variable.

Damit ist die Gewähr gegeben, daß alle dazwischenliegenden Schichten ausreichend verdichtet sind.This ensures that all intervening layers are sufficiently compressed.

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.There is a characteristic relationship between the height of the effective pressure pw acting at great depth and the pressure plate surface A. Fig.2 contains a graphical representation. It follows that with increasing width extension of the concrete element or with increasing surface of the pressure plate 1, the required for a sufficient compression of the fresh concrete amount pressing force increases only degressive.

Claims

1. A process for the production of concrete or other components with depths or heights greater about 50 mm from mixtures by pressing, characterized in that a stiff mixture introduced into a mold, the compression is started by applying a pressing pressure on a pressure plate, in periodic distances on the ground or in the vicinity of the bottom of the incoming vertical or differential pressure is determined with a Druckmeßgeber and depending on the vertical or differential pressure of the pressing pressure is increased until the measured vertical or differential pressure to the previous measured value no more than 5% changes and thus the compaction is finished.

2. The method according to claim 1, characterized in that for fresh concrete amount to be compacted, the W / Z values should preferably be between 0.15 and 0.47.

3. A device for the production of concrete or other components, characterized in that the device consists of a required component corresponding to the press mold (2) with pressure plate (1), located on the ground or in the vicinity of the bottom Druckmeßgeber (3), a Control device (5) for the pressing pressure, a pressure force generator (6) and an actuator (5) for the pressure force generator consists.