DD287224A5 - Verfahren zur bestimmung der relativen dichte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der relativen Dichte von vorzugsweise Frischbeton oder aehnlichen Gemischen, welches besonders vorteilhaft bei der Herstellung kleinformatiger Betonteile im Betonsteinfertiger und im monolithischen Betonbau angewendet werden kann. Dabei wird die Beschleunigung der Teilchen des Gemisches am Formenboden und an der Auflast bzw. an der Schalung mittels Sensoren gemessen, ohne die stoffliche Zusammensetzung des Gemisches genau zu kennen und zu erkennen. Mit der Bestimmung des Zeitpunktes, nach welchem keine wesentliche Verdichtung mehr erfolgt, wird es moeglich, die Verdichtungszeit zu minimieren und eine maximal moegliche Dichte des Gemisches zu erreichen, indem die Arbeitswerte der Schwingungserreger dem vorgegebenen Dichteverlauf angepaszt werden. Energie und Zement werden dadurch eingespart. Fig. 1{Vibrationsverdichtung; optimaler Verdichtungszeitpunkt; Frischbeton; Beschleunigung; Formenboden; Auflast; Verdichtungszeit; Energie; Zement; Meszwertgeber}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet in der Bauindustrie, insbesondere bei der Herstellung kleinformatiger Betonteile im Betonsteinfertiger und im monolithischen Betonbau Anwendung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung Die Vibrationsverdichtung ist das in der Bauindustrie am häufigsten angewendete Verfahren, um eine maximale Endfestigkeit

des Betons zu erreichen. Jedoch erfolgt die Vibrationsverdichtung meist noch bei konstanten experimentell festgelegten

Schwingungsparametern. Der momentane Verdichtungszustand wird dabei völlig außer Acht gelassen. Deshalb führen diese Methoden, bei denen die Verdichtungsdauer als Festwert gesteuert wird odar die Verdichtungsdauer entsprechend dem Wasseraustritt vom Bediener festgelegt wird zu großen Qualitätsschwankungen. In der DD 235221A1 wird ein Verfahren dargelegt, bei dem auch die Schwingungsbeschleunigung des Frischbetons gemessen

wird, allerdings im Beton an einer Stelle.

Da der Meßwertgeber im Beton auch in Eigenschwingungen versetzt werden kann, kommt es zu Verfälschungen. Nach DD 218687 A1 wurde ein Verfahren gefunden, bei dem die Bestimmung des optimalen Verdichtungszeitpunktes über die Messung des zeitlichen Verlaufes der Phasenverschiebung der schwingungstechnischen Parameter Weg, Geschwindigkeit oder Beschleunigung zwischen Erregersystem und zu verdichtendem Gut realisiert wird. Das Patent schlußfolgert aus der Phasenverschiebung auf den Dichteverlauf, es handelt sich um eine indirekte Messung. Dadurch wird nicht unmittelbar die im Gemenge entstehende Dichteänc^jng bestimmt, so daß es, auch durch äußere Einflüsse, zu Verfälschungen kommen kann. Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die Vardichtungszeit zu minimieren bzw. zu erhöhen und den Verdichtungsprozeß bei veränderlichen Frischbetonzusammensetzungen ökonomisch optimal zu gestalten. Dadurch sollen Energie und Zement eingespart werden, sowie die Qualität des Erzeugnisses erhöht werden.

Darlegung dee Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem die relative Dichte bestimmt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst: Der Verdichtungszustand wird erfindungsgemäß dadurch bestimmt, daß mit einer geeigneten Meßvorrichtung die Beschleunigung der Teilchen am Formenboden und an der Auflast gemessen wird. Während der Verdichtung ändert sich die stoffliche Zusammensetzung am konkreten Ort der Verdichtung nicht, so daß an den zu messenden Schwingungsparametern über die Verdichtungszeit der relative Dichteverlauf am Formenboden und an der Auflast abzulesen ist. Anfänglich kommt es zu einer progressiven Änderung der Dichtewerte am Formenborjen und an der Auflast, die sich jedoch im zeitlichen Verlauf annähern, bis sie eine konstante Größe erreicht haben. Auf dieser Grundlage ist es auch möglich, die Arbeitswerte wie Frequenz, Amplitude und Auflast zu verändern um festzustellen, ob sich die Differenz der Spitzenwerte der Beschleunigungen zwischen den Sensoren minimieren läßt bzw. konstant bleibt und damit die Verdichtung abgeschlossen ist.

Anwendungsbelsplel Figur 1: Boschlouniqungs/Zeitverlauf während des Verdichtens.

Das erfindupgsgemäße Verfahren wird an einem Betonsteinfertiger erläutert, an welchem jeweils ein Beschleunigungsaufnehmer am Formenboden und an der Auflast angebracht ist.

Die Ermittlung der Spitzenwerte der Beschleunigung beider Aufnehmer erfolgt hardwaremäßig. Dieser wird dann bereitgestellt bis er vom Meßwertauswertungsprogramm des Rechners abgefordert wird. Mit dem Beginn der Vibrationsverdichtung wird auch das Auswertungsprogramm gestartet, welches die Meßwerte des in Figur 1 dargestellte:. Beschleunigungs/Zeitverlaufes sowohl des Aufnehmers am Formboden (a[t]_F) als auch des Aufnehmers an der Auflast (a[t)_A) auswertet. Dabei wird je nach Größe der Abtastrate eine bestimmte Anzahl von Spitzenwerten sowohl vom Formboden als auch von der Druckplatte zu einem repräsentativen aktuellen Beschleunigungsmittelwert zusammengefaßt. Ihr stetiger Anstieg bis zum Zeitpunkt t₀₎ wird durch große Differenzen von Mittelwert zu Mittelwert bei beiden Aufnehmern rückwirkend ermittelt. Zum Zeitpunkt t, haben sich die Beschleunigungsverläufe auf 2 Plateauhöhen eingepegelt, so daß ein vorgegebener Differenzschlauch zwischen den Mittelwerten bei beiden Aufnehmern unterschritten wird. Nach Ermittlung dieses Zeitpunktes nach welchem keine Verdichtung mehr eintritt, wird die Differenz zwischen den beiden Plateaus ausgewertet, welche als Maß der Verdichtung (relative Dichte) angesehen wird. Unterschreitet diese Differenz (letzter Beschleunigungsmittelwert am Formboden - letzter Beschleunigungsmittelwert an der Auflast) einen vorgegebenen Dichtewert (ideal = 0, das heißt Verhältnisfaktor = 1) dann ist die geforderte Dichte erreicht und die Verdichtung wird durch entsprechende Signalausgabe beendet. Ist das nicht der Fall, wird die je nach Größe der Differenz und den bisherigen Arbeitswerten der Erregung die Frequenz bzw. die Auflast mit dem Ziel verändert diese Differenz zu minimieren. Wie aus Figur 1 ersichtlich erfolgte nach Ermittlung des 1. Verdichtungszeitpunktes (ti) solch eine Änderung der Arbeitswerte mit dem Ergebnis das nach einem kurzzeitigen Anstieg beider Beschleunigungsverläufe bis zum Zeitpunkt t<,₂ sich 2 neue Platoaus einpegelten (vom Zeitpunkt t₂ aus rückwirkend ermittelt) deren Differenz den vorgegebenen Dichtewert unterschreitet und somit der Verdichtungsvorgang beendet wird.

Claims (2)

1. Verfahren zur Bestimmung der relativen Dichte von vorzugsweise Frischbeton oder ähnlichen Gemischen mittels Sensoren, gekennzeichnet dadurch, daß die Beschleunigung der Teilchen des Gemisches am Formenboden und an der Auflast durch die hierangeordneten Sensoren gemessen werden und daß bei Erreichen konstanter Spitzenwerte der Beschleunigung der Zeitpunkt erreicht ist, nach welchem keine wesentliche Verdichtung mehr erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Arbeitswerte wie Frequenz, Amplitude oder Auflast so gewählt werden, daß die Differenz der momentan gemessenen Spitzenwerte der Beschleunigung am Formenboden und an der Auflast bzw. zwischen Erregersystem und Schalung ein Minimum anstrebt, welches die optimale Dichte kennzeichnet.