DD295794A5

DD295794A5 - Verfahren zur bestimmung der eigenfeuchte und ermittlung der quantitativen fein/feinstkornabweichungen der zuschlagstoffe

Info

Publication number: DD295794A5
Application number: DD32057888A
Authority: DD
Inventors: Winfried Wisse; Heinz Dilba; Michael Buetow; Reinhard Labahn
Original assignee: Wiese,Winfried,De; Dilba,Heinz,De; Labahn,Reinhard,De
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1991-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Eigenfeuchte der Zuschlagstoffe und getrennte Ermittlung der quantitativen Fein-/Feinstkornabweichungen vom projektierten Wert eines bekannten Kies-/Sandgemisches, welches besonders vorteilhaft bei der Beton- oder Keramikherstellung angewendet werden kann. Dieses Verfahren kann auf der Grundlage einer beliebigen Betonprojektierungsmethode, bezogen auf einen Mischertyp, angewendet werden. Durch Mischen mit unterschiedlichen Drehzahlen entstehen unterschiedliche Drehmomente, die durch mathematisch-statistische Bewertung und Vergleich mit gespeicherten Sollkurven im Echtzeitbetrieb zum tatsaechlichen Wassergehalt fuehren. UEber den tatsaechlichen Wassergehalt wird ein Ist-Drehmoment aus einer vorher festgelegten Sollkurve ermittelt, das mit dem Sollmoment nur dann uebereinstimmt, wenn es keine Abweichungen im festgelegten Fein-/Feinstkornanteil gibt. Fig. 1{Eigenfeuchte; Fein-/Feinstkornabweichungen; Betonherstellung; Mischen; Drehzahl; Drehmoment; Wassergehalt; Drehmoment; Sollkurve}

Description

Anwendungsgebiete der Erfindung "

Dieses Verfahren ist bei der Betonherstellung, aber auch bei der Herstellung von Keramik anwendbar. Überall, wo disperse Stoffe hergestellt werden, kann dieses Verfahren benutzt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es besieht bei der Betonherstellung die Aufgabe, Wasser und Zuschlagstoffe so zu dosieren, daß die vorgegebenen Mischungsverhältnisse realisiert werden. Dabei muß der Wasseranteil der meist feuchten Zuschlagstoffe beachtet werden, was

7. B. mit automatischen Fouchtemeßverfahren (Nuclearsonden, Mikrowellen) realisiert wird, die mit nachgeschalteten Korrekturgliedern kombiniert sind.

In der Patentschrift DD141129 wird die automatische Feuchtemessung mit Wasser- und Zuschlagstoffkorrektur und die automatische Konsistenzmessung verfahrenstechnisch miteinander verknüpft. Die genannten Verfahren gehen jedoch von einer sehr hohen Genauigkeit der Bemessung der Zuschlagstoffe aus, die vor allem bei feinen Zuschlagstoffen nicht gewährleistet ist.

Bei der gravimetrischen Dosierung der Zuschlagstoffe, Korrektur der Zuschlagstoffmenge und Anmachwassermenge müssen unterschiedliche Nachlaufmengen durch Korrektur ausgeglichen werden. Das kann z.B. durch Verstellen des Sollwertes der Zuschlagstoffmasse erfolgen, so daß die Nachlaufmenge mit kalkuliert wird. Der Nachteil ist, daß bei schwankenden Feuchtemengen der Zuschlagstoffe die Nachlaufmengen ebenfalls schwanken, Bei der Konsistenzmessung unterscheidet man die direkte (Zuschlagstoffe unvermischt) und die indirekte Meßmethode (Zuschlagstoffe vermischt).

Nachteile der direkten Meßmethode sind darin zu sehen, daß die Feuchte der Zuschlagstoffe vor dem Mischen registriert wird und Veränderungen, die beispielsweise während des Transportes zum Mischer auftreten, keine Berücksichtigung mehr finden, Nachteile der indirekten Methode sind die sehr langsamen Mischzeiten, die durch kontinuierliche Wasserzugabe entstehen, die sich negativ auf den Energieverbrauch, die Leistung der Mischanlage und den Verschleiß auswirken.

Der Einfluß der Zuschlagstofform und die Zusammensetzung werden nur berücksichtigt, wenn z. B. mit Reibungsbeiwerten geaibeitetwird.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine gewünschte Konsistenz und maximale Druckfestigkeit eines Gemisches zu erzielen. Damit wird Zement, der bisher aus Sicherheitsgründen zugegeben wurde, eingespart.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem auf Grund des schwankenden Ausgangswassergehaltes und des schwankenden Fein/Feinstkornanteiles der Zuschlagstoffe die projektierte Rezeptur auf der Grundlage einer beliebigen Projektierungsmethode entsprechend den aktuell gemessenen Werten korrigiert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst:

Die Sollkurven zur Bestimmung des Wasseranteiles eines bekannten Kies/Sandgemisches oder Frischbetongemisches bezogen auf einen Mischertyp werden durch Bestimmung seines Drehmomentenbedarfs bzw. seiner Motorleistung bei verschiedenen Drehzahlen bestimmt und die Werte gespeichert.

Der tatsächliche Wasseranteil eines Kies/Sandgemisches oder eines Frischbetongemisches wird mittels geeigneter Meßvorrichtung (Drehmomentensensor oder Leistungsensor) dadurch ermittelt, daß beim Mischen mit verschiedenen Drehzahlen unterschiedliche Drehmomente oder Motorleistungen entstehen, die durch statistische Bewertung und Vergleich mit den gespeicherten Sollkurven zum tatsächlichen Wasseranteil führen.

Um die Abweichungen im Fein/Feinstkornbereich zu ermitteln, wird eine 2. Sollkurve eines bekannten Kies/Sandgemisches oder Frischbetongemisches bei der der Drehmomentebedarf bzw. die Motorleistung in Abhängigkeit vom Wassergehalt bei konstanter Drehzahl ermittelt wird, aufgestellt.

Legt man den im 1. Schritt ermittelten Wasseranteil zugrunde, muß das Sollmoment mit dem Istmoment übereinstimmen, wenn es keine Abweichungen im Fein/Feinstkornbereich gibt.

Treten Abweichungen auf, die auf zuviel oder zuwenig Fein/Feinstkorn hinweisen, können diese im Bewertungsschema mit entsprechendem Algorithmus zur Korrektur des W/Z-Wertes führen.

Ausfühtungsbolsplol

Fig. 1: Daistellung des Drehmomentes in Abhängigkeit des Wassergehaltes und der Drehzahlen

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an folgendem Ausführungsbeispiel erläutert.

Ein Mischer wird ausgewählt und eine in der Praxis vorkommende Rezeptur aufgestellt.

Man geht von einem fast trockenen Gemisch aus, dessen Wassergehalt 0-2% beträgt (bestimmt über Darrprobe).

Die Rezeptur wird in den Mischer gegeben und nacheinander in Abständen von 2% wird definiert im Bereich von 1-14% Wasser zugegebon. Für jeden Wassergehalt wird eine Kurve bestimmt, die die Leistung (Drehmoment) in Abhängigkeit von der Drehzahl ausdrückt. Das erfolgt durch rechnerintegrierte Meßworterfassung, bei der das Drehmoment oder die Leistung mittels statistischer Bewertung der Meßwerte ermittelt wird. 300 Meßwerte werden je Mischerumdrehung bestimmt. Die Meßwerterfassung beginnt erst bei gleichmäßiger Verteilung des Gemisches. Es entstehen 7 Sollkurven des Kies/ Sandpemisches der Rezeptur A, die abgespeichert werden. Zur Aufstellung einer Sollkurve, die den Drehzahlen 1-4 und % H2O entspricht, kann die Messung statisch oder durch kontinuierliche Veränderung der Drehzahl erfolgen. Dabei muß gewährleistet sein, daß an den definierten Drehzahlpunkten die zur statistischen Bewertung notwendigen Messungen (300 Meßwerte je Mischerumdrehung) erfaßt werden. In dieser Zeit muß die Drehzahl konstant sein.

Die 2. Sollkurve zur Ermittlung der Abweichungen im Fein/Feinstkornbereich wird bestimmt, indem bei der konstanten Drehzahl n₂ die der Nenndrehzahl des Mischers das Drehmoment oder die Leistung des definierten Kies/Sandgemisches oder des Frischbetons durch definierte Zugabe von 2... 14% Wasser in Abständen von 2% bestimmt wird. Diese entstandene Kurve wird auch abgespeichert.

Den tatsächlichen Wassergehalt kann man beim Mischen durch statistische Bewertung z. B. über lineare Regression bestimmen.

Dazu idealisiert man die zuerst bestimmten Sollkurven zu Geraden, so daß mit der Geradengleichung y = ax + b (y = Drehmoment; χ = HiO-Gehalt, a, b = Konstanten) der tatsächliche Wassergehalt ermittelt werden kann.

Die Art der statistischen Bewertung wird durch die erforderliche Genauigkeit bestimmt.

Mit dem errechneten Wassergehalt geht der Rechner in die 2. Sollkurve zur Bestimmung der Fein/Feinstkornabweichungen und vergleicht dort, ob das Sollmoment erreicht ist. Das Istmoment kann auf, über oder unter der Sollkurve liegen. 2-3mal werden dann definierte Mengen Wasser in die Mischung gegeben um festzustellen, ob wir uns der Sollkurve nähern oder konstant darüber bleiben. Auf der Grundlage des Wasseranteiles bestimmt der Rechner die Fein/Feinstkornabweichungen.

Unter Zugrundelegung des Algorithmus der Projektierungsmethode werden der W/Z-Anteil und die Abweichungen im Fein/ Feinstkornbereich der Zuschlagstoffe korrigiert.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Eigenfeuchte der Zuschlagstoffe und getrennt Ermittlung der quantitativen Fein/Feinstkornabweichungen vom projektierten Wert eines bekannten Kies/ Sandgemisches auf der Grundlage einer beliebigen Betonprojektierungsmethode bezogen auf einen Mischertyp, gekennzeichnet dadurch, daß die unterschiedliche Leistung, die beim Mischen mit unterschiedlichen Drehzahlen entsteht, durch mathematisch-statistische Bewertung und Vergleich mit gespeicherten Sollkurven im Echtzeitbetrieb zum tatsächlichen Wassergehalt führt, der die Grundlage für die Ermittlung der Abweichungen im Fein/t~einstkornbereich derart bildet, daß über den tatsächlichen Wassergehalt ein Ist-Drehmoment aus einer vorher festgelegten Sollkurve bezogen auf die Rezeptur ermittelt wird, das mit dem Sollmoment nur dann übereinstimmt, wenn es keine Abweichungen im festgelegten Fein/Feinstkornbereich gibt.

Hierzu 1 Seite Zeichnung