DE1648965A1

DE1648965A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von nicht erhaertetem Beton

Info

Publication number: DE1648965A1
Application number: DE1967L0057054
Authority: DE
Inventors: Kenny Robert Anthony; Tulloch Bruce Murray Gregorie
Original assignee: John Laing Research and Development Ltd
Current assignee: John Laing Research and Development Ltd
Priority date: 1966-07-23
Filing date: 1967-07-21
Publication date: 1971-09-16
Also published as: US3499328A; DE1648965B2; DE1648965C3; GB1190574A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von nicht erhärtetem Beton.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse von nicht erhärtetem Beton, d. h. frischem Beton, in dem keine wesentliche chemische Härtung eingetreten ist und in dem der physikalische Kontakt zwischen den Teilchen des Betons und dem Sand und Steinen oder dgl. Zuschlagstoffen leicht durch einfache physikalische Mittel, beispielsweise durch Waschen mit Wasser, aufbrechbar ist. ,

Verfahren zur Analyse nicht erhärteten Betons sind zur Bestimmung des Zement/Zusch^gstoffVerhältnisses bekannt. Diese erfordern aber die Kenntnis der Eigenschaften der verschiedenen Stoffe der zu prüfenden Probe. Außerdem benötigt sie eine erhebliche Zeit* "Ferner ist die Genauigkeit der Ergebnisse, die man in Abhängigkeit von dem Grad der Identität zwischen den Eigenschaften cfer StandardmateEialien, die als Vergleichsproben dienen, erhält und; den Materialien,: die tatsächlich in der Probe vorbanden sind, -abhängig.

m/Bt

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BAD ORIGINAL

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Analyse einer Probe eines nicht erhärteten Betons, die in einfacher Weise ohne die vorher notwendigen Kenntnise durchführbar ist und, falls gewünscht, ehe der Beton verlegt ist.

Die masten der üblicben Zuschlagstoffe, die in der Betonherstellung verwandt werden, insbesondere. Sand und dgl. feinkörniges Material., enthalten Scbwebstoffe oder einen Feinanteil, der hier als Feststoff bezeichnet wird, der durch ein 100 B.S.-Sieb geht, mit Ausnahme des Zements selbst. Ferner enthalten alle Zemente einen Anteil eines Stoffes, dessen spezifisches Gewicht kleiner ist als 2, 9. Außerdem ist die Dichte des Feinstanteils nicht konstant, manche haben dieselbe Dichte wie Zement.

Im allgemeinen jedoch ist das spezifische Gewicht des Feinstanteils, d. h. jenes Materials, welches durch ein Sieb ITr. 100 British Standard hindurchgeht und das sich von den groben und feinen Teilchen ableitet, im allgemeinen in herkömmlichen Zuschlagstoffen vorhanden in einer Größenordnung von 2,9, wogegen das spezifische Gewicht des Z_ements größer als dieser Wert ist. Mithin sind, obgleich die Teilchen des Peinstanteils und des Zements ähnlich sind, im spezifischen Gewicht Unterschiede, vorhanden, so daß dieses eine praktlsöhe Baals : zur Trennung beider Materialien darstellt* ■

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_ 3 -■ . ■;■..

Palls der Zementgehalt in der Analyse gemäß der vorliegenden Erfinäung unerwartet hoch ausfällt, dann kann der Pehler durch den Peinstanteil etwa derselben Dichte wie der des Zements veranlaßt sein. Wenn das der Pail ist, wird man es normalerweise dann erkennen, wenn man die getrocknete Zementfraktion untersucht. In ähnlichem Pail sollte, falls die fraktion-des Peinstanteils, die man erhält, unsicher ist, das Ausgangsmaterial für das Gemisch untersucht werden. Ist der verwendete Zement alt, dann kann ein Teil desselben hydrolysiert sein und wird sich wie ein weniger dichter Peinstanteil benehmen. Die Untersuchungen lassen sich unter Heranziehung von Untersuchungen an den Ausgangsmaterialien korrigieren. Solange Zement und Peiräanteil sich bei dem Versuch normal verhalten, kann eine Genauigkeit erhalten werden, die besser ist als + 3 $-..

Da die größte Menge des Peinstanteils in dem Gemisch aus dem Sand oder dgl. Zuschlägstoffenstammen, wird das bestimmte Gewicht des Peinstanteils dem Gewicht des Sandes zugeschlagen.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfinäung läßt sich auf Betone anwenden, die bis zu ungefähr 2 Stunden alt sind, aber jenseits dieses Alters führen die chemischen Veränderungen in dem Zement zu fehlern, die normalerweise nicht akzeptabel sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die groben und feinen Zuschlagstoffe, Zement und Peinstfraktionen, getrennt getrocknet und gewogen, wobei zuerst die groben und feinen Zuschlagstoffe aus einem Zementfeinstantei!brei herausgetrennt

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•werden. Dieser Brei wird dann durch Mikrowellenbestrahlung getrocknet und der entstandene getrocknete Kuchen pulverisiert. Falls gewünscht j kann der Brei zunächst in bekannte Anteile unterteilt werden, so daß die Menge des zu pulverisierenden Kuchens, der dann zu behandeln ist, verringert ist. Nach der Pulverisierung werden Zement- und Feinstanteilteilchen getrennt, vorzugsweise in einem flüssigen Medium, beispielsweise in Broraoform mit einem spezifischen Gewicht von ungefähr 2,9.

Für genaue Ergebnisse ist es wichtig, daß die Zementteilchen ganz durchgetrocknet werden und sowohl das freie als auch das gebundene Wasser entfernt wird. Mikrowellenbestrahlung ist für diesen Zweck besonders geeignet.

[Trocknung durch Mikrowellenbestrahlüng geht auch wesentlich schneller als Trocknung durch empfindliche wärmetechnische Verfahren und vermeidet die Gefahr, die bei der Verwendung von Wärme auftritt, daß eine Härtung der Probe eintritt, woraus sich wieder das Problem der Trennung der Teilchen ergibt.

Vorzugsweise werden die groben und die feinen Zuschlagstoff anteile aus dem Zement/Feinstanteilbrei durch ein nasses Siebverfahren getrennt und anschließend getrennt getrocknet und gewogen.

Der Einfachheit halber wird in der sieh anschließenden Beschreibung der Feinstanteil als Sand bezeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert·'

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Es stellen dar:

Fig* 1 ein Fließbild,

Fig. 2 eine chemische Vorrichtung zur Durchführung

des Verfahrens,
Pig. 3 eine S_eitenansicht einer zweistufigen Faß-

siebvorricbtung,

Fig. 4- einen Grundriß der Vorrichtung gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Zentrifugenbehälters

mit entfernbarer Abdeckplatte, Fig· 6 eine Draufsicht auf die Abdeckplatte gemäß

Fig. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Behälters oder Rohres

für eine Zentrifuge,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Behälter nach Fig. 7, Fig. 9 den Boden des Zentrifugenbehälters, Flg. 10 eine Seitenansicht desselben, Fig. 11 und 12 Draufsicht und Seitenansicht eines

Binges zur Befestigung des Bodens am Zentrifugenbehälter und

Fig. 15 und 14 SohnittdarStellungen eines abgeänderten Zentrifugenbebälters.

Wie

aus dem Fließbild aaeb Fig. 1 hervorgeht, wird von dem au aBÄlysifcxren ist, eine Prob© entnoramen und die Probe,

Beton»

.«nfiilfinr 15 Pfiint, einem ersten frennverfsfeEen mnterzogen, in die groben Zu«oblägetoffe und des? Sand von Feinetanteilen

und Zement getrennt und diese wieder voneinander getrennt werden. Der Beton, der sich im nassen Zustand befindet, sollte einem Analysenverfahren unterzogen werden, ehe er mehr als zwei Stunden alt ist.

I"ig. 2 zeigt eine Waage 2, auf der die Probe 1 gewogen wird und von der die gesamte abgewogene Probe auf das obere Sieb einer zweistufigen Haßsiebmaschine 3 überführt wird.

Die Siebmaschine 3 umfaßt ein Sieb 4 mit Maschen von 4,762 mm, auf dem die groben Zuschlagstoffe zurückgehalten werden und ein 100-Mascbensieb 5* auf dem die feinen Zuschlagstoffe oder der Sand zurückgehalten wird.

3?ig· 3 und 4 zeigen eine entsprechende Siebmaschine, bei der es sich z. B. um eine Siebmaschine der Firma Russell Constructions Limited handeln kann, die durch die Anordnung von Wassersprühdüsen modifiziert ist.

Die Siebmaschine besteht aus einem festen Rahmen 6, der auf Rädern 7 angeordnet ist und trägt einen Elektromotor 8, der den Schwingmechanismus oder -generator 9 über eine flexible Kupplung 10 antreibt. Der Schwinggenerator 9 ist mit aufrechtstehenden Schwingelementen 11 der Maschine gekuppelt, die an ihren oberen Enden mit einem Befestigungsring 12 verbunden sind, auf dem die Siebe 4 und 5 lösbar unter Verwendung von Sohne11-versohlüssea 13 angeordnet Bind, Die Sohnellwrsohlüsse wirken swisciren dem Befestigungsring und dem unteren !!ansah 15 des oberen Siebes 4. Mit Ausnahme äer unterschiede in der Masehenweite

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6ADORiGiNAl.

sind die Siebe 4 und 5 ähnliche"und umfassen jeweils eine zylindrische Wand mit Flanschen 14 und 15. Deruntere Plansch des Siebes 4 liegt auf dem oberen Plansch 14 des Siebes 5 und der untere Plansch 15 des Siebes 5 sitzt auf dem Befestigungsring 12, unter dem ein Trichter 16 angeordnet ist mit einem Auslaß 16« für den Brei.

Wie aus Pjg. 2 hervorgeht, wird auf das Material auf dem oberen Sieb 4 Waseer gesprüht. Torzugsweise wird das Wasser auf das Material auf jedem Sieb gesprüht und zu diesem Zweck sind, wie die Pig. 3 und 4 zeigen, über den Umfang der Siebe Sprühdüsen 17 angeordnet, so daß das Wasser in radialer Richtung nach innen und unten gesprüht wird, das von einer Yerteilerringleitung 18, die in der Habe des oberen Planscb.es 14 des Siebes liegt, zuströmt und die mit einer Wassereinlaßleitung 19 über einen Schlauch z. B. mit einem Wasseranschluß, verbunden ist.

Im Betrieb der Siebmaschine 3 wird zunächst der Motor eingeschaltet, so daß die Siebe 4 und"5 vibrieren, und Wasser unter Druck wird den Düsen 17 der Siebe zugeführt. Dadurch wird der Sand von den groben Zuschlagstoffen getrennt und auf dem Sieb 5 festgehalten. Die groben Zuschlagstoffe bleiben auf dem Sieb liegen. Gleichzeitig werden die groben Zuschlagstoffe und der Sand schnell und wirkungsvoll von Zement und Peinstanteilen gereinigt und der sich ergebende Brei fließt über den Auslaß "16* ab.. . . ' ^; -" " - - ■■-'..-■

Wie aus dem Pließbild der Pig. 1 hervorgeht, wird der Brei aus dem ersten Trennverfahren einer ersten Zentrifuge züge-

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führt. !Tie Fig. 2 zeigt, entleert der Auslaß 16· den Brei aus der Siebmaschine 3 in eine Zentrifuge 20, in der eine Abtrennung des Wassers aus dem Brei erfolgt. Das abgetrennteWasser wird vermittels einer Pumpe 21 auf die Siebmaschine zurückgegeben, wobei das Waschwasser 4,5 1 ausmacht, das mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 26 1 pro Minute umgewälzt wird.

Zweckmäßigerweise wird der Brei 2 1/2 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 2100 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert, wodurch man 575 g in einem mit einer Auskleidung versehenen perforierten Zentrifugenkorb erhält. Die Auskleidung besteht aus Köper und kann die Form eines Sackes haben, den man später entfernen kann. Ein solcher Zentrifugenkorb ist in den Fig. 5 und =6 der Zeichnung dargestellt und ist zylindrisch und besitzt eine perforierte Seitenwand und einen Verstärkungsflansch 23 im oberen Rand, der mit einer leicht abnehmbaren Abdeckplatte versehen ist. Die Ausnehmungen 25 in der Abdeckplatte 24 wirken mit Kopf schrauben 28 des Flansches 23 zur Befestigung der Platten zusammen. Jede Ausnehmung 25 ist eine kreisförmige Ausnehmung 26 mit einem Schlitz 27j deren Breite kleiner ist als der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung, Die Köpfe der Schrauben 28 gehen durch die kreisförmige Ausnehmung 26 hindurch und die unteren Seiten der Schraubenköpfe liegen soweit von der Oberfläche des Flansches 23entfernt, daß die Platte 24 so verdreht werden kann, daß sie mit den schlitzförmig*! Ausnehmungen unter die Schraubenköpfe geschoben werden kann. In umgekehrter Richtung bewegt kann die

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Abdeckplatte von dem Flansch 23 gelöst werden. Durch Entfernen der Abdeckplatte vom Flansch 23 des Zentrifugenkorbes kann der gesamte, teilweise entwässerte Brei leicht aus dem Korb entnommen werden. Die Zentrifugierung findet gleichzeitig mit dem ersten Trennprozeß statt und umfaßt ungefähr 2 1/2 Minuten. Als Zentrifuge verwendet man vorzugsweise eine solche, wie sie von der Firma Thomas Broadbent geliefert wird, die einen herausnehmbaren Korb enthält.

Falls gewünscht, können die Siebmaschine und die Zentrifuge auf einem gemeinsamen Rahmen als einheitliche Anordnung befestigt sein, wobei die Siebmaschine oberhalb der Zentrifuge steht und der Auslaß der Siebmaschine direkt in die Zentrifuge entleert. In diesem Fall ist der Trichter an der Siebmaschine ebenfalls mit einem Schnellverschluß befestigt, sodaß die Entnahme des Zentrifugenkorbes ohne Schwierigkeiten möglich ist. Außerdem kann denn

If

der Antrieb für die Siebmaschine und für die Zentrifuge von einem gemeinsamen Steuerkasten geschaltet werden.

Anstelle der Anordnung der Sprühdüsen auf dem Umfang des oberen Siebes der Siebmaschine kann auch eine Sprühdüse zentrisoh oberhalb des Siebes angeordnet und an eine Wasserleitung angesohiossen und scharnierartig befestigt sein, so daß sie wie ein Arm zurüokgeklappt werden kann, wenn Zugang zum Sieb notwendig

Das Gev/iobt dee Breies kann naob dem Aistrennen des Wassers nooh ungefähr 20 £ Wasser enthalten·

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■- ίο -

Wie das Fließbild der Pig. 1 zeigt, werden die groben Zuscblagstoffe, der Sand und der zentrifugierte Brei getrocknet, und für diesen Zweck zeigt Pig.2 einen Mikrowellenofen 29, in welchem die schnelle Trocknung bewirkt wird. Geeignet für einen solchen Zweck ist ein Mikrowellenofen, der von der Firma Elliott Electronic Tubes Limited hergestellt wird und mit einer Frequenz von 2450 Mc/Sek. arbeitet und durch ein Magnetron gespeist wird. Der Ofen ist mit einem Regler und mit einem Zeitschalter versehen. Der Ofen kann auch vorzugsweise mit einem Wärmeaustauscher ausgestattet sein. Durch die Verwendung eines Reglers und eines Zeitschalters wird ein hoher Grad der Reproduzierbarkeit gewährleistet. Vorzugsweise wird das Magnetron mit einem Strom von 325 mA gespeist.

Wie aus dem Fließbild hervorgeht, wird der getrocknete Brei gewogen und eine Probe davon abgenommen und gemahlen, vorzugsweise auf eine Teilchengröße zwischen 10 und 60 Mikrons. Die Größe der Probe hängt von der Größe der Zentrifuge 32 ab, die in dem zweiten Trennverfahren, was weiter unten beschrieben wird, verwandt wird, aber eine Probe von etwa 1 g ist in den meisten Fällen durchaus ausreichend.

In Fig. 2 ist eine Waage gezeigt, auf der diese zweite Probe gewogen wird und die zur Bestimmung des Gesamtgewichts des getrockneten Breies dient, und zwar vorzugsweise dadurch, daß man den getrockneten Brei wägt, der nach Entnahme der weiteren Probe verbleibt. Eine Müble ist bei 31 dargestellt

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und eine Zentrifuge bei 32. Andererseits jedoch kann die weitere Probe des Breies auch entnommen werden nacb dem Entwässern, aber vor dem Trocknen in dem Mikrowellenofen 29. ϊη diesem 3PaIl ist diese weitere Probe als eine vertikal geschnittene Scheibe des Breies von der Zentrifugenauskleidung oder dem Zentrifugenkorb zu entnehmen. Eine solche Scheibe ist repräsentativ für die gesamte Breimasse und wiegt im allgemeinen zwischen 30 und 60 g. Diese wird auf eine Schale in einer Schichtdicke von ungefähr 6 mm gelegt und kann in einem Mikrowellenofen bei einer temperatur von etwa 100° 0 ca. 3· Minuten getrocknet werden. Die Trocknungszeit ist eine Punktion der Größe und des Gewichts dieser weiteren Probe und die Beendigung der Trocknung ist von Bedeutung, damit eine Überhitzung der Zementteilchen verhindert wird, weil dadurch chemtehe Veränderungen eintreten können. Das Ende der Trockungsperiode zeigt sich durch einen plötzlichen Anstieg des Magnetronstromes und dieses Phänomen kann zur Betätigung eines automatischen Ausschalters in der Stromversorgung des Ofens ausgenutzt werden. ·

Der Rest des Breies und auch die Zuschlagfraktionen können, falls erforderlich, zur selben Zeit getrocknet werden, vorausgesetzt, daß sich die zu trocknenden Proben nicht gegenseitig maskieren oder abdecken. Die Zuschlagstoffe brauchen nur bis zur Oberflächentrocknung getrocknet zu werden, was bedeutet, daß sie auf der Oberfläche trocken sind, aber irgendwelche Feuchtigkeit, die von den Teilchen sortiert wifcd, braucht nicht

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abgetrieben zu sein» Diegetrockneten groben Zuschlagstoffe und der getrocknete Sand werden dann auf der Waage 2¹ gewogen, die von derselben Art sein kann wie die Waage 2.

Die Mühle 31 ist so ausgestaltet, daß sie mit einer vorbestimmten Mahlzeit läuft, damit man wiederholbare Korngrößen des getrockneten Breies erhält. Die zweite Zentrifuge 32 ist ein Trennmittel für ein dichtes Medium unter Verwendung eines konischen Zentrifugenrohres, in welchem das flüssige Medium, beispielsweise Bromoform, mit einer Dichte von ungefähr 2,9 untergebracht ist. Die Zentrifuge liefert eine relative Zentrifugalkraft von ungefähr 2500 g. Zusammen mit der Probe von 1 g wurden 10 ml des dichten Mediums verwandt. Die Zentrifugenzeit beträgt zwei Minuten und die Umfangsgeschwindigkeit etwa 1150 m/Min. Fach der Trennung wird die leichte Fraktion, d. b. der Feinstanteil, durch Dekantieren entfernt, vorzugsweise in einem Gerät, durch das verhindert wird, daß das dichte Medium unter einen bestimmten Pegel in dem Zentrifugenrohr oder Behälter abfällt.

Das Fließbild in Fig. 1 zeigt, daß nach der Trennung von Feinstanteil und Zement die Feinstanteil- und Zementfraktionen filtriert, getrocknet und gewogen werden. Wenn die Zementfraktion gewogen wird, sollte sie auf Verunreinigungen duroh einen merklichen Anteil des dichten Mediums oder des Feinstanteils wegen des anzubringenden Korrekturfaktors untersuoht werden. Diese Überprüfung kann duroh Begutachten erfolgen, bdspielsweise

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hat der Feinstanteil eine andere Form als getrockneter Zement und falls der getrocknete Zement, den man aufgrund dises Verfahrens erhält, einen merklichen Anteil Feinstanteil enthält, ■wird er fleckig oder gesprenktelt gefärbt sein. Eine.Betrachtung mit einem Vergrößerungsglas zeigt ebenfalls, ob der getrocknete Zement Teilchen von sichtbar anderer Größe entbält₉ denn Feinstanteilteilchen sind normalerweise größer als Zementteilchen,

Eine andere Untersuchung, die an dem getrockneten Zement durchgeführt werden kann, ist eine Texturprüfung. Wird Zement zwiasben den Fingern gerieben, dann fühlt er sich glatt an, aber Feinstanteil ist rauh und griffig. Wenn der Feinstanteil also in merklichen Mengen im Zement zugegen ist, kann er durch diesen Reibtest leicht ermittelt werden.

Eine weitere Prüfung/des Zements kann auch dadurch vorgenommen werden, daß man feststellt, aus welcher Quelle der Sand stammt, der in dem ursprünglichen Gemisch enthalten ist. Wenn man weiß, daß der Sand aus einem Gebiet kommt, in dem er beispielsweise reich an Eisenstein ist, wird der Feinstanteil unweigerlich dichter sein und wird mit dem Zement in dem Bromoform absinken* Wenn der dichte Feinstanteilgehalt des Sandes bereits bekannt ist, kann eine Korrektur an den Untersuchungsergebnissen angebracht werden. Wenn er aber nicht bekannt ist, flollte dasAuegangsmaterial zur Bestimmung des Eorrekturfaktors analysiert werden« Andererseits ken eine zweite Zement/Feinst-

vorgenommen werden tinter Verwendung eines dichten

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Mediums, dessen spezifisches Gewicht größer ist als das des Zements, so daß letzterer eine schwimmende Fraktion bildet. Von dieser zweiten Trennung ist die untersinkende Fraktion des Feinstanteils leicht zu ermitteln und ihr Wert kann dem der schwimmenden Frakion zugefügt werden, welcher bei der ersten Untersuchung mit Bromoform gefunden wurde« Auf diese Weise wird festgestellt:

1. Das Gewicht der trockenen groben Zuschlagstoffe,

2. das Gewicht des trockenen Sandes (4,7 mm bis 100 Maschen),

3. das Gewicht des Feinstanteils, der durch ein 100-^-Maschensieb hindurchfällt,

4. das Gewicht des Zements, der durch ein 100-Mascbensieb hindurchfällt.

Die Filtrierung des FeinstanteiIs und der Zementfraktionen wird vorzugsweise in einer dritten Zentrifugenstufe durchgeführt. Man verwendet eine Zentrifuge gener Art, die in der zweiten Stufe verwandt wird mit einem anderen Zentrifugenrohr oder Zentrifugenkorb. Die dritte Zentrifuge ist an gestrichelten Linien bei 33 in Fig. 2 dargestellt und ausführlicher in den Fig. 7 bis 12.

Wie die Fig. 7 bis 12 zeigen, besteht das Zentrifugenrohr 33 aus einem Zylinder 34, einem besonderen perforierten Boden 55 in Form einer flachen Scheibe und einem Gewindering 36 mit Innengewinde 36a sowie einem nach innen gerichteten Flansch 37*der ; sich gegen den Boden 35 legt. Der Zylinder 34 trägt an seinem

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unteren Ende ein Gewinde 38, welches dem Gewinde in dem "Ring 36 entspricht und an seinem oberen Ende zwei Zapfen 39 aufweist, mit denen er schwenkbar in dem Antriebsjoch der Zentrifuge aufgehängt ist, so daß der Boden 35 nach oben und nach außen bei der Arbeitsgeschwindigkeit der Zentrifuge in an sich bekannter Weise schwingen kann.

Der perforierte Boden 35 trägt auf seiner oberen Fläche

ein geeignetes Filtriermittel (nicht gezeigt) und die beiden Teile werden dann an dem Zylinder 34 vermittels des Gewinderinges 36 befestigt. Nach dem Zentrifugieren wird der Gewindering 36 abgeschraubt und der Boden 35 mit dem Filter entnommen. Durch Abschrauben des Bodens 35 von dem Zylinder 34 läßt sich die Zement- und Feinstanteilfraktion, die sich auf dem Filter ansammelt, leicht entnehmen.

Fig. 2 zeigt, daß eine der Fraktionen einer Trockenvorrichtung 29-* zugeführt wird, die ein Infrarotofen sein kann. Die Fraktion, die frei von dem dichten Medium ist, wird auf der Waage 30· gewogen, die in ihrer Art der Waage 30 entsprechen kann.

In eira; Abwandlung des oben beschriebenen Verfahrens wird die gesamte Menge des Breies nach dem Wiegen bei 30 weiter behandelt.

Unter Verwendung einer abgeänderten Zentrifuge, wie sie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, kann diese Apparatur in jedem Zentrifugenabsohnitt des Verfahrens verwandt werden, wodurch die Apparatur vereinfacht wird. Eine solche Abänderung ist in den

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Pig. 13 und 14 dargestellt und besteht aus einem Korb 122 mit einer festen Wand. In die Öffnung des Korbes ragt das untere Ende einer Schaufel oder einer Absaugvorrichtung, Die Schaufel oder das Rohr 40 der Absaugvorrichtung ist· auf dem Zentrifugengehäuse 41 so befestigt, daß es vermittels einer Mikrometerschraube 42 in radialer Richtung über den Zentrifugenkorb 122 hinwegbewegt werden kann, und das untere Ende ist so gebogen, daß die Einlaß-Öffnung 43 mit ihrer Achse horizontal und tangential zu einem Kreis liegt, der um die Rotationsachse des Korbes 122 geschlagen, ist. Die Öffnung 43 weist entgegengesetzt zur RotationBrichtung des Korbes und die Höhe ist/relativ zum Rand des Korbes 122 justierbar»

Im Betrieb dieser abgewandelten Vorrichtung der Zentrifige 20 im ersten. Abschnitt oder der Zentrifuge 33 itn dritten Abschnitt (Pig, 13), sammeln, sich di« Feststoffteilchen in einer vertikalen Schicht 44 auf der Wand des Korbes 122, und die PlUsägkeit bildet eine innere Schient 45· Das Absaugrohr 40 liegt in der Öffnung des Korbes 122 radial nach innen auf die Flüssigkeit, beispielsweise Wasserschioht, zugerichtet und bewegt sich in radialer Richtung durch die Mikrometerschraube 22 nach außen, bis dieöffnung 43 den inneren Rand der Schicht 45 erreicht* Auf diese Weise wird das Wasser in das Rohr 40 taineingedrüokt und kann auf die Naßsiebmasdlne 3 Über die Rohrleitung 19 zurückgeleitet werden. Wenn diese Vorrichtung als aweite Zentrifuge 32 verwandt wird (Pig, 14)» bildet der Zement die

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Schiebt 44 und der leinststoffanteil sammelt sich in einer inneren Sohicht 46 auf der inneren Grenzschicht der Flüssigkeitsschieht 45, die Bromoform sein kann. Die Peinstanteilschicbt kann nun als Suspension in Bromoform abgezogen und filtriert werden.

Falls das ursprüngliche Gemisch gewisse Stoffe, wie Baryt und Magnetit enthält, dann wird der Peinstanteil unweigerlich ein höheres spezifisches Gewicht als der Zement haben. In einem solchen EaIl muß die dichte !Flüssigkeit ein entsprechendes spezifisches Gewicht, haben, das höher ist als das von Bromoform, welches oben erwähnt ist, und zwar im zweiten Zentrifugenabschnitt 32 und die Zementfraktion bildet dann die innere Schicht 46 (Pig. 14), während der Eeinstanteil sich in der äußeren Schicht 44 ansammelt.

Da die Mikrowellentrocknung außerordentlich schnell vor sich geht, kann der gesamte Analysengang, der oben beschrie ben ist, in einer viertel Stunde oder sogar in einer noch kürze ren Zeit durchgeführt sein. Das bedeutet, daß eine Masse frischen Betons aus einem Gemisch durch Probennahme analysiert und auf seine Verwendbarkeit und seine Zusammensetzung aufgrund der Spezifizierung untersucht werden kann, ehe er verlegt oder geschüttet wird. Dadurch ergibt sieb eine beträchtliche Wirtschaftlichkeit.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sieb tilohVtiur

außerordentlich schnell durchführen, sondern ergibt auch

Ergebnisse von hoher Genauigkeit, was die unten wiedergegebenen Untersuchungen zeigen. Obgleich ein bestimmtes Fließbild beschrieben worden ist, sind Abänderungen ohne weiteres möglich, z. B. dadurch, daß die weitere Probe nach dem Trocknen gewogen wird, und daß nach dem zweiten Trennverfahren einander beiden Mischungsbestandteile (Feinstanteil und Zement) ebenfalls gewogen wird. Das Gewicht der beiden Bestandteile wird abgezogen von dem der beiden trockenen Gewichte. Im allgemeinen wird es praktischer sein, den trockenen Peinstanteil zu wiegen. Es kann auch der gesamte entwässerte Brei getrocknet, gemahlen und einem zweiten Trennverfahren unterzogen werden.

In ähnlicher Weise kann anstelle der vorgeschlagenen Vorrichtung eine andere geeignete Vorrichtung, mit der das gleiche Ergebnis zu erreichen ist, verwandt werden. Auch die Entwässerung kann init einer anderen Einrichtung als mit einer Zentrifuge durchgeführt werden. ·'/..

Tabelle I zeigt die Fehler im Zuscblagstoff/Zementfaktor (A/C-Faktor), die man durch Untersuchungen im großtechnischen Rahmen erzielt, wobei die Bestandteile des Ausgangsgemisches zur Zeit des Versuchs unbekannt waren, aber anschließend zum Zwecke der Bestimmung des Fehlers bestimmt wurden. Der "berichtigte Fehler, d. h. Berücksichtigung einer schwimmenden Fraktion von Zement und einer dichten oder untersinkenden Fraktion von Feinetanteil, ist ebenfalls angegeben.,-

I-ö- bei IeI

1. Grober Zuschlagstoff Saud
Ursprünglicher- A/C-Faktor

durch die Analyse ermittelte Anteile

grober Zuschlagstoff

S_and ohne Fe ins ta nt eil, !Durchfall durch 100-Maschensieb Flint, Sand st e in nint ■ 5*7:1 -

2468,5 g

1330 g

Breidurchfall durch 100-MaseheneLeb 701,$ g

Feinstanteilgehalt (schwimmende fraktion)

Zement

Gesamtmenge der Zuschlagstoffe

28 g 673,5 g

A/G-Faktor der Analyse	0,35 $>
Fehler	rt ö ja/ it, O 70
berichtigter F_ehler	Flint, Sandstein
Grober Zuschlagstoff	Quarzsand
Sand	6:1
ursprünglicher A/0-Faktor
durch die Analyse ermittelte
Anteile

grober Zuschlagstoff

Sand ohne Feinstanteil» Durchfall durch 100-Maschensieb Breidurchfall durch I00<-lfeschensieb leinstanteilgehaIt 2238 g

1152 g 562 g

11,2 S 552 g

-. 20 -

Gesamtmenge der Zuschlagstoffe A/C-Faktor der Analyse Fehler
berichtigter Dehler

3. Grober Zuschlagstoff Fließsand, gebaggert ursprünglicber A/C-Faktor durch die Analyse ermittelte Anteile grober Zuschlagstoff Sand ohne Peinstanteil, Durchfall durch 100-Maschensieb Breidurchfall durch 100-Maschensieb Feinstanteilgehalt Zement

Gesamtmenge der Zuschlagstoffe

A/C-Faktor der Analyse Fehler

berichtigter Fehler

4. Grober Zuschlagstoff Sand

ursprünglicher A/C-Faktor durch die Analyse ermittelte Anteile grober Zuschlagstoff

Sand ohne Feinstanteil» Durchfall durch 100-Masohensieb

Breidurohfall durch iOO-Maschensie"b 3401,2 g 6.17:1 2,84 % 0,33 #

Flint, Quarz, Sandstein 9:1
2724 g

1344 g 442,5 g

10,05 g (2,27 *) 441,53g 4078,05 g V 9,25:1 2,78 i 1,55 *

Flint, Quarz, Sandstein Kalkstein 5t1

2690 g

1380
1249

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Fe insta nt ei Ige ha It 365 g (29,22

Zement 885 g

Gesamtmenge der Zuschlagstoffe 4435 g

A/C-Faktor der Analyse 5.01:1

Fehler 0,2 #

berichtigter Fehler . 3,0 56

5. Grober Zuschlagstoff Flint, Sandstein

Sand Basalt, Quarzdolerit

ursprünglicher A/ö-Faktor 6:1 durcb die Analyse ermittelte Anteile

grober Zuschlagstoff 2764,3 g

Sand ohne Feinstanteil, Durchfall durch

100-Maschensieb 1094,5 g

Breidurohfall durch 100-Maschensieb 899 g

Feinstanteilgebalt ^ 216 g (24

Zement 683 g

Gesamtmenge der Zuschlagstoffe 4076,8 g

A/0-Faktor der Analyse 5.98:1

Fehler 0,33 #

berichtigter Fehler 3,3?ί

6. Grober Zuschlagstoff Flint, Sandstein

Sand Flint

ursprünglicher A/C-Faktor 4:1 dttrob die Analyse ermittelte Anteile

grobtr Zusohliigetoff 2296,7 g

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Sand ohne Feinstanteil, Durchfall durch

100-Maschensieb 1342 g

Breidurchfall durch 100-Maschensieb . 896 g

Feinstanteilgehalt . 26,9 g

. Zement 869. g

Gesamtmenge der Zuschlagstoffe 3665,6g

A/C-Faktor der Analyse 4.2:1

Fehler 5,5 <$>

berichtigter Fehler 2,5 56

7. Grober Zuschlagstoff Flint, Sandstein

Sand Flint

ursprünglicher A/C-Faktor 5.7si durch die Analyse ermittelte Anteile

grober Zuschlagstoff 2488 g Sand ohne Feinstanteil, Durchfall durch

100-Maschensieb	1327 g
Breidurchfall durch 100-Maschensieb	690 g
Feinstanteilgehalt	36,3 g
Zement	653,7g
Gesamtmenge der Zuschlagstoffe	3851,3 g
A/C-Faktor der Analyse	5.9:1
Fehler	3 1/2 :
berichtigter Fehler	0,88 #

Der unten aufgezeichnete Vereuoh Nr, 8 dient dazu zu zeigen, wie das Ergebnis einer Analyse gemäß der vorliegenden

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Erfindung korrigiert werden kann. Die Masse des getrockneten Zements zeigt eine im wesentlichen grüne Färbe und ein kleiner Prozentsatz einer schwimmenden Fraktion an Feinstanteil wurde in der zweiten Zentrifuge 32 erhalten» Demzufolge wurde ein «Oi'-Versuch der Ausgangsmaterialien durchgeführt und eine Sinkfraktion an Feinstanteil von 64 $> der schwimmenden Fraktion gefunden.:

8. Ursprünglicher A/O-Faktor 9ϊ1
durch die Analyse ermittelte Anteile

grober Zuschlagstoff ,2748,2 g

Sand (grüne Farbe) 1156,Og

Feinstanteil (schwimmende Fraktion) 149,Og

Zement \ 565,Og

vresamtmfenge der Zuschlagstoffe 4053,2 g

A/C-Faktor der Analyse 7,16:1

■trockener Zement / Feinstanteilbrei 714,0 g

sinkende Fraktion Feinstäntiöil· ^; .
i-*\ ^64 ^nron 149,0) , _;M*36 g

fresatatfeinstanteil 244,36 g

tatEfäctilich vorhandener Zement 465,64 g

berichtigter A/O-Faktor der Analyse 8,9:1

\ berichtigter Fehler 1,1 56

Ergebnisse' von anäeBen ähnlichen Untersuchungen sind in der .fol.gendeÄ.Iabeile^^II.^seTDmeiigefaß't., um die yerfahrensfehlejr darzustellen· Jin dieser !Tabelle ist die Klassifizierung

' - ■ ■ * ■ -24-

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der feinen Bestandteile (Sand) zusammen mit der Art des ver- -v/endeten Zements gezeigt. Der grobkörnige Zuschlagstoff war in allen Fällencer gleiche, das Ausgangsverhältnis von Zuschlagstoffen zu Zement ist mit dem Verhältnis verglichen worden» welches nach dem Verfahren gefunden worden ist. Der Fehler ist in Prozenten angegeben, korrigiert durch die schwimmende Fraktion aus Zement und die untergegangene. Fraktion aus Feinstanteil, wie oben erläutert. Jeder Faktor stellt einen Durchschnittswert aller in Grobritannien vorhandener Quellen dar, und der Faktor für die untergegangene Fraktion an Feinstanteil war der Mittelwert einer repräsentativen Anzahl von Zuschlägst off vorkommen in Großbritannien.

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la-be M e II ·

Zuschlag stoff art: Sand	Zeinentart	ursprüngl. gefundenes A/O-Wält- A/C-Veroält- nis nis	5,65:1	Fehler W
Plint	R.H.X.C.	5,70:1	5,66:1	-0,87
ti	tt	5,66:1	4,10:1	0-0
It	η	4,00:1	. 3,90:1	+2,5
M	N	4,00:1	6,18:1	-2,5
Quarzsand	tt	6,00:1	4,62:1	+3,0
Plint	tt	4,50:1	4,49:1	+2,6
tt	η	4,45:1	6,20:1	-0,2
η	Il	6,00:1	6,17:1	+3,0
M	It	6,00:1	5,98:1	+2,0
Sandstein,	tt	6,00:1	-0,3

Basalt, Quarz,
Feldspat, Silikat,
Granit, Kalkstein usw.

Flint	R. H. P.	O.	6	,00:1	6	,15:1	+2,	5
It	O.P.O.		5	,70:1	5	,90:1	+3,	5
tt	R.H.P.	O.	5	,68:1	5	,68:1	O
tt	O.P.C.		5	,68:1	5	,79:1	+1,	9

Quarz, Quarzit,
Shell, MudBtone,
Shale, Elint,
•Sandstein R.H.P.C.

flint, Sandstein

η ' I tt

flint '

M Il

ti

ft O.P.Ö.

4,50:1 6,10:1 9,00:1

6,0OM 6,00*1

109S38/0312

4,55:1	+1,1
6,05:1	-0,83
9,25 M	+ 2,7
5,78:1	+ 2,0
6,OOsi	O
6 _f15t1"	+ 2,1
5,79:1	+ 1,9
BAD	ORiGlHAt

-26-

Der Maximälfehlerbereicb liegt, wie aus der Tabelle hervorgeht, zwischen +3,5 fa bis -2,5 $, was für baustellenseitiges Analysieren der Richtigkeit des Gemisches gemäß der angegebenen Spezifizierung vernachlässigbar ist.

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BAD ORIGINAL

Claims

164896B -.27 Ansprüche

1. Verfahren zur Analyse nicht erhärteten Betons» dadurch gekennzeichnet» daß eine Probe--des Betons entnommen und einem laßtrennverfahren zur, Abtrennung des Zement-"und Feinstanteils in Form eines Breies von den groben Zuschlagstoffen und Sand unterworfen •wird, Trocknung des Breies und Zerkleinerung wenigstens eines Anteils des getrockneten Breies, worauf der zerkleinerte Anteil einem zweiten Trennverfahren unterworfen wird, in welchem Zement von dem Peinstanteil getrennt wird und die beiden Fraktionen, Zement und Peinstanteil, gesammelt und götrooknet werden, und daß die groben Zuschlagstoffe und die Sandfraktion getrocknet Und die trockenen Fraktionen gewogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brei durch Mikrowellenbestrahlung getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet$ daß die groben Zuschlagstoffe und die Sandfraktion von dem Zement/ Feinstanteilbrei in einem zweistufigen Naßsiebverfahren abge- · trennt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brei entwässert und das gewonnene Wasser zur Faßsiebtrennung zurtickgeleitet wird.

WR/Si —28-

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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zement- und Feinstanteilfrakticßeiin einem dichten Medium
mit einem spezifischen Gewicht, das in der Mitte derjenigen von Zement und Peinstanteil liegt, getrennt werden.

6. Terfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der
getrocknete Brei in Bromoform zentrifugiert wird.

7. Terfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet-, daß der
Brei geteilt und ein bekannter Anteil der Gesamtmenge einer
Trennung in dem dichteren Medium unterworfen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Feinstanteil mit dem dichten Medium abäekantiert und
durch Zentrifugieren vor dem Trocknen und Wägen filtriert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Brei auf eine bestimmte Teilchengröße, vorsrags** weise auf Teilchen zwischen 10 und 60 Mikrons, zermahlen wird»

10 . Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Mahlen für eine bestimmte festgesetzte Zeitspanne von etwa drei Minuten durchgeführt wird·

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennaeiohnet, . daß die Mikrowellentrooknung mit einer gesteuerten Spannung für eine bestimmte Zeitspanne durchgeführt wird.

SADORIGINAl

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentrifuge (20) vorgesehen ist mit einem Korb (122) mit einer undurchlässigen Wand, der um eine vertikale Achse rotiert, und daß an einem festen Teil (41) der Zentrifuge ein Rohr (40) befestigt ist, dessen Mündung (43) entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Korbes weist und in einer Richtung tangential zum Kreis um die vertikale Drehachse, wobei das Rohr radial zum Zentrifugenkorb verstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (40) auf einer Mikrometerschraube zur radialen Verstellung der Rohrmündung (43) befestigt ist.

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