DE3113785A1

DE3113785A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der konsistenz von angemachtem beton

Info

Publication number: DE3113785A1
Application number: DE19813113785
Authority: DE
Inventors: Günter Ing.(grad.) 6380 Bad Homburg Brockmann
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1981-04-04
Filing date: 1981-04-04
Publication date: 1982-10-28

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur
Bestimmung der Konsistenz von angemachtem Beton, insbes. in einem Fahrmischer, wobei in den angemachten Beton ein mit konstanter Drehzahl angetriebener Meßwerkrührer eingebracht und die Meßwerkrührerleistung als Maß für die Konsistenz des Betons gemessen wird. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. - Der heute auf Baustellen verarbeitete Ortbeton wird fast ausschließlich als Transportbeton angeliefert. Die Konsistenz, die diesem Beton beim Herstellen im Transportbetonwerk mitgegeben wird, ändert sich während des Transportes durch verschiedene Einflüsse, wie Fahrzeit, Temperatur, Neigung des Zementes zum Ansteifen, Zusatzmittel, Zunahme des Mehlkorngehaltes durch Gesteinsabrieb u. dgl.
Da die Auswirkungen dieser Einflüsse nicht genau vorhersehbar sind und damit auch nicht durch die Einstellung einer weicheren Konsistenz im Transportbetonwerk gezielt ausgeglichen werden können, muß häufig eine Korrektur der Konsistenz auf d-er Baustelle erfolgen. Zu einer solchen Konsistenzkorrektur ist es erforderlich, die Konsistenz vor und nach der Veränderung zu bestimmen.
Bei den (aus der Praxis) bekannten Maßnahmen der beschriebenen Gattung wird die Meßwerkrührerleistung als Stromaufnahme des Antriebsmotors gemessen. Um zu eindeutigen Meßergebnissen zu kommen, muß bei einer solchen Messung darauf geachtet werden, daß der Meßwerkrührer einen erheblichen Betonstrom nicht erzeugt.
Die konstruktive Gestaltung des Meßwerkrührers, insbes. der Rührerelemente, und die Drehzahl sind entsprechend eingerichtet.
Nichtsdestoweniger beobachtet man Meßfehler, und zwar insbes.
bei steifer Konsistenz des angemachten Betons. Diese Meßfehler.
beruhen nach Erkenntnissen, von denen die Erfindung ausgeht, darauf, daß der Rührer sich insbes. in steifem Beton gleichsam frei rührt, was die Stromaufnahme des Antriebsmotors reduziert und folglich weichen Beton vortäuscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß die Konsistenz mit sehr hoher Meßgenauigkeit gemessen werden kann. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die für das neue Verfahren besonders geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung zunächst, daß mit dem Meßwerkrührer ein Betonstrom erzeugt und der Betonstrom gegen oder auf ein Meßwiderlager gelenkt wird, welches sich verformt, und daß die Verformung des Meßwiderlagers mittelbar oder unmittelbar gemessen wird, und zwar als Maß für die Konsistenz des Betons.
Dabei kann mit dynamischer Verformung des Meßwiderlagers oder aber auch mit statischer Verformung des Meßwiderlagers gearbeitet werden. Dynamische Verformung meint eine Prallverformung unter dem Einfluß der Aufprallkräfte des Betonstromes auf dem Meßwiderlager. Statische Verformung meint eine Verformung, die aus dem Gewicht des Betons resultiert.
Erfindungsgemäß wird die im Rahmen der bekannten Maßnahmen störende Tatsache, daß der Meßrührer sich gleichsam freirührt, letzten Endes für den eigentlichen Meßvorgang ausgenutzt. Es wird nämlich ein Betonstrom erzeugt, der auf dem Rühreffekt beruht, - und dynamisch oder statische Größen dieses Betonstromes werden für die Konsistenzmessung eingesetzt. Dabei kommt man zu überraschend genauen Ergebnissen.
Im folgenden werden die beschriebenen und zusätzlich vorrichtungsmäßige Merkmale der Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 ein Schema zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dynamischer Verformung des Meßwiderlagers, Fig. 2 entsprechend der Fig. 1 ein Schema mit statischer Verformung des Meßwiderlagers, Fig. 3 in einem Vertikalschnitt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dynamischer Verformung des Meßwiderlagers und Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit statischer Verformung des Meßwiderlagers.
In Fig. 1 mag sich im Innern eines angemachten Betonvolumens 1 ein Meßwerkrührer 2 befinden, der unterhalb einem Meßwiderlager 3 arbeitet. Man erkennt, daß zur Bestimmung der Konsistenz des angemachten Betons 1 in den angemachten Beton 1 dieser Meßwerkrührer 2 eingebracht wurde, der mit konstanter Drehzahl angetrieben ist. Die Meßwerkrührerleistng dient als Maß für die Konsistenz des Betons 1 und wird gemessen. Sie wird über den Betonstrom 4 gemessen, den der Meßwerkrührer 2 im Betonvolumen 1 erzeugt. Dieser Betonstrom 4 ist durch Pfeile angedeutet. Er wird auf das schon erwähnte Meßwiderlager 3 gelenkt, welches sich verformt. Die Verformung des Meßwiderlagers 3 dient als Maß für die Konsistenz des Betons 1 und wird unmittelbar oder mittelbar gemessen Um sie unmittelbar zu messen, könnte auf der dem Betonstrom aL 4 abgewandten Seite des Meßwiderlagers 3 ein Dehnungsmeßstreifen 5 angeordnet sein. Um sie mittelbar zu messen, könnte auch die Kraft gemessen werden, die das Meßwiderlager 3 unter dem Einfluß des Betonstromes 4 auf seine Auflager 6 ausübt. Jedenfalls wird so die dynamische Verformung des Meßwiderlagers 3 gemessen und als Maß für die Konsistenz des Betons 1 herangezogen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 möge sich wieder ein Meßwerkrührer 2 im Innern eines Betonvolumens 1 befinden, jedoch befindet sich oberhalb der Oberfläche 7 des Betonvolumens 1 ein Meßwiderlager 3 in Form einer Auflagerplatte. Dabei mag es sich um eine Ringscheibe handeln. Auch hier erzeugt der Meßwerkrührer 2 einen Betonstrom 4, der auf das Meßwiderlager 3 gelenkt wird und über das Meßwiderlager 3 abfließt, wie die Pfeile 8 andeuten. Je nach Maßgabe der Konsistenz des Betons 1 bleibt bei diesem an sich dynamischen Vorgang ein Betonkuchen unterschiedlicher Dicke auf dem Meßwiderlager 3 liegen. Das Meßwiderlager 3 erfährt eine Verformung und diese Verformung wird wiederum als Maß der Konsistenz des Betons 1 gemessen. Die Veformung kann unmittelbar durch einen Dehnungsmeßstreifen 5 gemessen werden, der sich beispielsweise auf der Unterseite dieses Meßwiderlagers 3 befindet. Die Verformung könnte aber auch mittelbar an den Auflagern 6 gemessen werden, wie es bei Fig. 1 schon erläutert worden ist. Im Ergebnis wird so durch die statische Verformung des Meßwiderlagers 3 die Konsistenz des Betons 1 bestimmt.
Aus der Fig. 3 entnimmt man, wie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im einzelnen aufgebaut ist. Zur Vorrichtung gehören ein Meßwerkrührer 2, ein drehzahlkonstanter Antriebsmotor 9 für den Meßwerkrührer 2, eine Meßvorrichtung 10 und eine Anzeigevorrichtung 11 für den Meßwert.
Die Meßvorrichtung 10 weist ein verformbares Meßwiderlager 3 auf, weiches als Prallwiderlager in Form eines Prallbleches oder einer Prallmembran in einem von dem Meßwerkrührer 2 erzeugten Betonstrom 4 angeordnet ist und sich unter dem Einfluß des Betonstromes 4 verformt. Das Meßwiderlager 3 besitzt fernerhin einen Meßwert geber 12, mit dem die Verformung des Meßwiderlagers 3 meßbar ist. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Meßwerkrührer 2 im Zentrum eines unten offenen zylindrischen Eintauchbehälters 13 angeordnet ist, der im oberen Bereich Austrittsfenster 14 für den Betonstrom 4 aufweist, undi8ß im Bereich der Austrittsfenster 14 das Meßwiderlager 3 angeordnet ist, an dem der Betonstrom 4 umlenkbar ist. Dabei handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Zwischenboden , der als Meßwiderlager 3 funktioniert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Anordnung so getroffen, daß die Meßvorrichtung 10 ein verformbares Meßwiderlager 3 aufweist, welches als Auflagerplatte in Form eines Auflagerbleches oder einer Auflagermembran ausgeführt ist, wobei mit Hilfe des Meßwerkrührers 2 ein Betonkuchen auf das Meßwiderlager 3 aufpumpbar ist, - der Beton von dem Meßwiderlager 3 aber auch abfließen kann. Das Meßwiderlager 3 besitzt einen Meßwertgeber 12, mit dem die Verformung, wie angegeben, meßbar ist.
Es versteht sich von selbst, daß im Rahmen der erfindungsgemäßen Maßnahmen die Anzeigevorrichtung 11, welche die Verformung des Meßwiderlagers 3 anzeigt, unmittelbar in Konsistenz des Betons 1 geeicht werden kann, wobei allerdings die Betonzusammensetzung als Eichparameter erscheint und folglich bei unterschiedlicher Betonzusammensetzung unterschiedliche Eichkurven gelten. Die Anzeigevorrichtung 11 kann jedenfalls mit einem Speicher kombiniert werden, der die Meßwerte über einen vorzuwählenden Zeitraum integriert. Schwankungen der Anzeige, die aus Inhomogenitäten des Betons 1 herrühren, können so ausgeglichen werden.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konsistenz von angemachtem Beton Patentansprüche Verfahren zur Bestimmung der Konsistenz von angemachtem Beton, insbes. in einem Fahrmischer, wobei in den angemachten Beton ein mit konstanter Drehzahl angetriebener Meßwerkrührer eingebracht und die Meßwerkrührerleistung als Maß für die Konsistenz des Betons gemessen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i -c h n e t , daß mit dem Meßwerkrührer ein Betonstrom erzeugt und der Betonstrom gegen oder auf ein Meßwiderlager gelenkt wird, welches sich verformt, und daß die Verformung des Meßwiderlagers als Maß für die Konsistenz des Betons gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Verformung des Meßwiderlagers gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Verformung des Meßwiderlagers gemessen wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, - mit Meßwerkrührer, drehzahlkonstantem An-triebsmotor für den Meßwerkrührer, Meßvorrichtung und Anzeigevorrichtung für den Meßwert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Meßvorrichtung (10) ein verformbares Meßwiderlager (3) aufweist, welches als Prallwiderlager in Form eines Prallbleches oder einer Prallmembran in einem von dem Meßwerkrührer (2) erzeugten Betonstrom (4) angeordnet ist und sich unter dem Einfluß des Betonstromes (4) verformt, und daß das Meßwiderlager (3) einen Meßwerkgeber (12) besitzt, mit dem die Verformung des Prallwiderlagers (3) meßbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwerkrührer (2) im Zentrum eines unten offenen zylindrischen Eintauchbehälters (13) angeordnet ist, der im oberen Bereich Austrittsfenster (14) für den Betonstrom (4) aufweist, und daß im Bereich der Austrittsfenster (14) das Meßwiderlager (3) angeordnet ist, an dem der Betonstrom (4) umlenkbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Meßwiderlager (3) als Zwischenboden des Eintauchbehälters (13) ausgeführt ist und unter dem Zwischenboden (3) die Austrittsfenster (14) angeordnet sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 3, - mit Meßwerkrührer, drehzahlkonstantem Antriebsmotor für den Meßwerkrührer, Meßvorrichtung und Anzeigevorrichtung für den Meßwert, d a d u r c h g e k e n n z e i -c h n e t , daß die Meßvorrichtung (10) ein verformbares Meßwiderlager (3) aufweist, welches als Auflagerplatte in Form eines Auflagerbleches oder einer Auflagermembran ausgeführt ist, wobei mit Hilfe des Meßwerkrührers (2) ein Betonkuchen auf das Meßwiderlager (3) aufpumpbar ist, und daß das Meßwiderlager (3) einen Meßwertgeber (12) aufweist, mit dem die Verformung des Meßwiderlagers (3) meßbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (12) als Dehnungsmeßstreifen einer elektrischen, vorzugsweise elektronischen Meßbrücke ausgeführt ist.