DE3237090C2 - Verfahren zur Ermittlung von für die Beurteilung von Frischbeton erforderlichen Kennwerten sowie Anordnung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung von für die Beurteilung von Frischbeton erforderlichen Kennwerten sowie Anordnung zum Durchführen des Verfahrens

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DE3237090C2 DE19823237090 DE3237090A DE3237090C2 DE 3237090 C2 DE3237090 C2 DE 3237090C2 DE 19823237090 DE19823237090 DE 19823237090 DE 3237090 A DE3237090 A DE 3237090A DE 3237090 C2 DE3237090 C2 DE 3237090C2
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Abstract

Zur raschen und baustellengerechten Ermittlung der für die Beurteilung der Festigkeitseigenschaften von Frischbeton erforderlichen Kennwerte werden an einem durch einen Deckel verschließbaren Behälter für den Frischbeton mit einem mit Druckluft füllbaren Behälter, zwischen denen ein Druckausgleich herbeigeführt werden kann sowie unter Verwendung eines Rüttlers und einer Waage in bestimmter Reihenfolge bestimmte Verfahrensschritte durchgeführt. Durch einen Vergleich der aus der Betonzusammensetzung bekannten Kennwerte mit den an der Frischbetonprobe gemessenen Werten können unter Verwendung eines entsprechend programmierten Rechners folgende Kennwerte errechnet werden: - Verdichtungsmaß, Rohdichte des verdichteten Frischbetons in kg/dm3, - Wassergehalt in kg/m3, - Luftgehalt in Volumenprozent und - Wasser-Zement-Wert - sowie die Abweichungen zu den Sollwerten.

Description

a) Ermitteln des Volumens des Behälters (1) sowie der Masse von Behälter (1) samt Deckel;
b) Einfüllen und Verdichten des Frischbetons (7) sowie Messen der Setzung;
c) Ermitteln der Masse des durch den Deckel (4) verschlossenen Behälters (1) mit dem verdichteten Frischbeton (7);
d) Auffüllen des Behälters (1) mit Wasser bis zu
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung ti von für die Beurteilung von Frischbeton erforderlichen Kennwerten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anordnung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Die Eigenschaften von Beton werden bestimmt durch
einer vorbestimmten Markierung sowie Ermit- 20 die Eigenschaften der Ausgangsstoffe, die Zusammenteln de? Masse des durch den Deckel (4) ver- Setzung der Mischung sowie die Güte der Verarbeitung schlossenen Behälters (1) mit Frischbeton (7) und der Nachbehandlung. Besondere Eigenschaften des und Wasser; Betons, wie z. B. Wasserundurchlässigkeit, hoher Frost-
Herbeiführen eines Druckausgleichs zwischen bzw. Frost- und Tauwiderstand usw. werden durch eine einem mit Druckluft gefüllten Behälter (15) und 25 besondere Zusammensetzung erreicht
dem mit Frischbeton (7) und Wasser gefüllten Durch Eignungsprüfungen wird vor Verwendung ei
nes Betons festgestellt, ob er mit den in Aussicht genommenen Ausgangsstoffen und der vorgesehenen Konsistenz unter den durch die jeweilige Baustelle gegebenen Bedingungen verarbeitet werden kann und ob er die geforderten Eigenschaften zuverlässig erreichen wird. Durch Güteprüfungen auf der Grundlage von am Festbeton zu bestimmenden Werten wird der Nachweis dafür erbracht, daß der Beton die geforderten Eigenschaf-
Behälter (t) sowie Bestimmen des Druckabfalls zum Ermitteln des Luftgehaltes des Frischbetons (7).
2. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen durch einen Deckel (4) verschließba?-.vn Behälter (1) für den Frischbeton mit einer Vorrichtung zum Einfüllen von Wasser, mit einem mit Dr> tkluft füllbaren und 35 ten erreicht hat
mit einem Manometer (16) versehenen Behälter (15), Entscheidenden Einfluß auf die Eigenschaften des
wobei zwischen den beiden Behältern ein Druckaus- ~ " -
gleich herbeigeführt werden kann und mit einem i-estbetons hat die Zusammensetzung der Mischung. Deshalb muß durch Überwachung des Frischbetons während der Ausführung des betreffenden Bauwerks
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 40 sichergestellt werden, daß der einzubauende bzw. einzeichnet, daß der Behälter (1) aus zwei Teilen, näm- gebaute Beton die von ihm geforderten Eigenschaften lieh einem unteren Behälterteil (2a) und einem obe- . . _ .
Rüttler (8) und einer Waage (19).
ren Behälterteil (2b) besteht.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Behälterteil (2b) eine geringere Höhe aufweist als das untere Behälterteil (2a).
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4) kegelförmig ausgebildet und daß an seiner Spitze ein Rohrstutzen (9) zum Anbringen einer Leitung (10) zum Einfüllen von Wasser vorgesehen ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rohrstutzen (9) eine Meßmarke (13) zum Bestimmen der Wassereinfüllhöhe vorgesehen ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
erreicht. Zu den wesentlichen Prüfungen, die im Rahmen dieser Überwachung durchzuführen sind, gehört die Bestimmung
— der Konsistenz
— der Rohdichte
— des Zementgehaltes
— des Wasser-Zerfient-Wertes und
— des Luftporengehaltes.
Für die Bestimmung dieser Werte wurden eine Reihe von Prüfverfahren mit den dazugehörigen Prüfgeräten entwickelt, deren wesentliche in DIN 1048 »Prüfverfahren für Beton« aufgeführt sind.
Die Konsistenz eines Frischbetons kann z. B. durch einen Verdichtungsversuch bestimmt werden (DIN 1048, Bl. 1, Z. 3.1). Hierzu wird ein nach Form und Größe bestimmter Behälter lose mit Beton gefüllt und abgestri-
gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (9) mit einem Verschlußventil (14) versehen ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttler (8) in ei- 60 chen. Sodann wird der Beton so lange verdichtet,°bis er nem dem Behälter (1) in Form und Größe entspre- nicht mehr weiter zusammensackt. Das Verdiehtungschenden und mit diesem verbindbaren Unterteil (3) ~ ■· · ·
angeordnet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
maß ergibt sich aus der Differenz der Höhen der ursprünglichen zur verdichteten Füllung.
Die Rohdichte von Frischbeton wird beim Anfertigen
zeichnet, daß der Rüttler einen Rüttelstab (8b) auf- 65 von Probekörpern in Formen nach dem Abziehen der weist, der in den Behältcrinnenraum hineinragt.
10. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waage (19) in einem Gehäuse (20) freien Oberfläche des verdichteten Betons durch Bestimmung des Masscnunicrschiciles /wischen der gefüllten und der leeren Form bezogen auf deren Volumen
ermittelt (DIN 1048,BL 1,Z. 32).
Der Zementgehalt läßt sich z. B. aus den abgemessenen Mengen der Bestandteile einer Mischerfüllung und der Rohdichte einer verdichteten Betonprobe bestimmen (DIN 1048, BI. 1, Z. 33).
Zur Bestimmung des Wasser-Zement-Wertes gibt es im wesentlichen zwei Methoden. Entweder kann eine Frischbetonprobe getrocknet und der dabei eintretende Massenverlust ermittelt werden, aus dem sich bei Kenntnis der Rohdichte des Frischbetons und seines Zementgehalts der Wasser-Zement-Wert errechnen läßt oder es kann das Gewicht des entlüfteten Frischbetons in Wasser bestimmt werden (DIN 1048, BL 1, Z. 3.4). Bei der letztgenannten Methode (nach S. Thaulow) wird eine bekannte Menge Beton in ein Gefäß mit bekanntem Volumen gefüllt und mit Wasser bedeckt so lange umgerührt, bis keine Luftblasen mehr austreten. Nach dem Auffüllen des verbliebenen Volumens mit Wasser wird der Topf mit einer Abdeckplatte, z. B. einer Glasplatte, luftblasenfrei geschlossen und gewogen.
Bei einer Abwandlung dieses Verfahrens wird mit einem Gefäß gearbeitet, das etwas unterhalb seines oberen Randes einen Meßhahn und unterhalb dessen einen Ablaufhahn aufweist (DE-GM 76 15 543). Dadurch soll der bei der Volumenbestimmung mittels einer Abdeckplatte auftretende Nachteil vermieden werden, daß aufgewirbelte Feinstoffe enthaltendes Wasser ausläuft, wodurch das Meßergebnis verfälscht werden könnte.
Der Luftporengehalt von Frischbeton kann mittels eines Druckausgleichsverfahrens geprüft werden (DIN 1048, Bl. 1, Z. 35). Hierzu wird der zu prüfende Frischbeton in ein Druckgefäß mit vorgegebenem Volumen gefüllt und der Luftgehalt durch Herbeiführen eines Druckausgleichs zwischen einem mit komprimierter Luft gefüllten Behälter und dem mit Frischbeton und Wasser vollständig gefüllten Gefäß herbeigeführt Der dabei eintretende Dnickveriust ist vom Luftporengehalt des Betons abhängig und erlaubt einen Rückschluß auf den Luftporengehalt des Betons.
Um den nach dem Aufsetzen des Deckels auf das Druckgefäß noch vorhandenen Hohlraum sicher entlüften zu können, ist es bekannt, den Deckel mit einem Hahn zu versehen, durch den beim Einfüllen von Wasser die Luft entweichen kann (DE-GM 79 08 214) oder in den Deckel einen Wasservorratsbehälter zu integrieren, um das für die Entlüftung benötigte Wasser immer unter einem reproduzierbaren Anfangsdruck in den Hohlraum leiten zu können (DE-GM 80 02 005).
Zur Durchführung all dieser Prüfungen ist eine umfangreiche Geräteausstattung erforderlich. Zum Teil können die einzelnen Prüfungen nur durch geschultes Laborpersonal zuverlässig ausgeführt werden. Besonders nachteilig ist, daß für jedes Prüfungsverfahren nicht nur ein anderes Gerät erforderlich ist, sondern daß jeweils eine neue Betonprobe verwendet werden muß. Dadurch erhöhen sich nicht nur der Zeitaufwand für die Durchführung der Prüfungen, sondern auch die Unsicherheit der Beurteilung, weil die vom jeweils angewandten Meßverfahren abhängige Streuung noch durch die probenbedingte Streuung überlagert wird. Dies macht sich besonders störend bei der Verarbeitung von Transportbeton bemerkbar, weil der Zeitraum zwischen der Anlieferung des Frischbetons und seiner Verarbeitung nicht ausreicht, um die notwendigen Prüfungen im Rahmen der Abnahme des Betons durchführen zu können.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um die für die Beurteilung des Frischbetons erforderlichen Kennwerte auf der Baustelle in möglichst kurzer Zeit an ein und derselben Probe ohne speziell vorgebildetes Personal entwickeln zu können.
Die Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 sowie vorrichtungsmäßig durch eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 2 gelöst.
ίο Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht von der Annahme aus, daß der die Prüfung durchführenden Stelle die Sollzusammensetzung des zu prüfenden Betons bekannt ist. Bei Ortbeton
is ergibt sich diese aufgrund der Eignungsprüfung bzw. aus dem Betonrezept; bei Verwendung von Transportbeton sind Zementgehalt und Wasser-Zement-Wert Gegenstand des Liefervertrages.
Durch einen Vergleich der Frischbetonkennwerte, die sich aus der Betonzusammensetzung ergeben bzw. entnehmen lassen mit den an der Frischtitonprobe gemessenen Werten kann beurteilt werden, ob die Soüzusammensetzung eingehalten ist Diese Frischbetonkennwerte sind
Verdichtungsmaß,
Rohdichte,
Wassergehalt und
Luftporengehalt
Während zur Bestimmung dieser Kennwerte bislang verschiedene, voneinander unabhängige Geräte eingesetzt wurden, hat die Erfindung ein Gerät zum Gegenstand, mit dem diese Prüfungen unter Anwendung der in DIN 1048 beschriebenen Prüfverfahren von einer Person, die dafür keine besondere Ausbildung benötigt, in einem Arbeitsgang in der Zeitspanne zwischen Betonanlieferung und Einbau durchgeführt werden können. Damit ist diie Voraussetzung für eine praktikable Abnahmeprüfung geschaffen, d. h. eine Entscheidung darüber möglich, ob die betreffende Transportbetonmischjng angenommen werden kann. Wird eine Abweichung festgestellt, ist eine gesonderte Entscheidung über die Verwendung dieser Mischung erforderlich. Soll der Beton trotzdem eingebaut werden, können von der beanstandeten Mischung zum Zwecke der Beweissicherung Probekörper hergestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung in einem schematischen Längsschnitt dargestellten Gerätes näher erläutert.
Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt einen Behälter 1 bekannten Volumens mit einem Behälteroberteil 2, das aus zwei Teilen, einem unteren Teil 2a und cinfim oberen Teil 2b, besteht, einem Behälterunterteil 3 und einem Deckel 4. Der Behälter 1 ist zweckmäßig zylindrisch ausgebildet. Der Behähennr.enraum 5, der zum Behälterunterteil 3 hin durch einen Boden <5 abgeschlossen ist, dient der Aufnahme der Frischbetonprobe 7. Im Behälterunterteil 3 ist der Motor 8a eines Rüttlers 8 untergebracht, dessen Rüttelstab Sb axial in den Behälterinnenraum 5 hineinragt
Der Behälterdeckel 4 ist, dem Umriß des Eehälteroberteils entsprechend, kegelförmig ausgebildet. Er ist mit einem an der Kegeispitze angeordneten Rohrstutzen 9 versehen, an den eine Leitung 10 angeschlossen werden kann, die mit einem Wasserbehälter 11 mit einer Pumpe 12 in Verbindung steht. Am Rohrstutzen 9 sind eine Meßmarke 13 zum Bestimmen der Wassereinfüll-
höhe und ein Ventil 14 zum Verschließen des Rohrstutzens 9 vorgesehen.
Am Deckel 4 befindet sich weiterhin ein Behälter 15, in dem Luft komprimiert werden kann. Der Behälter 15 ist mit einem Manometer 16 ausgestattet. Er steht über eine verschließbare öffnung 17 mit dem Behälterinnenraum 5 in Verbindung, um mit diesem einen Druckausgleich herbeiführen zu können.
Der Behälter 1 steht auf dem Wiegeteller 18 einer Waage 19, in deren Gehäuse 20 ein elektronischer Rechner untergebracht ist. Das Sichtfenster 21 der Waage und das Eingabefeld 22 des Rechners sind lediglich schematisch angedeutet. Das Gehäuse 20 der Waage 19 ist justierbar gegenüber dem Untergrund 23 abgestützt.
Zu Beginn einer Frischbetonprüfung werden die Waage 19 justiert und der Wasservorratsbehälter 11 mit Wasser gefüllt. Sodann werden der Stromanschluß hergestellt und der Rechner eingeschaltet, in den über Tastendruck die Sollzusammensetzung des zu prüfenden Betons eingegeben wird. Dies sind folgende Daten: Zementart (zur Festlegung der Dichte), Zementgehalt, Wassergehalt, Zuschlaggehalt, Luftgehalt und Rohdichte des Zuschlags. Sodann wird die Masse des Topfes einschließlich Deckel durch Knopfdruck im Rechner gespeichert.
Zur Prüfung wird sodann Frischbeton (7) lose so in das Behälteroberteil 2 eingefüllt, daß seine Oberfläche bündig mit der Oberkante des oberen Behälterteils Ib abschließt und mit Hilfe des Rüttlers verdichtet. Dies geschieht zweckmäßig neben der Waage. Durch Messen des Abstandes vom oberen Rand des oberen Behälterteils 2b zur Oberfläche des verdichteten Betons (7) und Eingabe in den Rechner ist das Verdichtungsmaß bestimmt. Gleichzeitig ist auch eine augenscheinliche Konsistenzkontrolle möglich.
Sodann können das obere Behälterteil 2b abgenommen und der Behälterdeckel 4 aufgesetzt werden. Dadurch wird das mit Wasser aufzufüllende Volumen verringert. Der gesamte Behälter 1 wird dann auf die Waage 19 gestellt und die Masse des Behälters 1 einschließlieh des Betoninhalts durch Knopfdruck am Rechner gespeichert.
Nach Auffüllen des Restvolumens des mit verdichtetem Beton teilweise gefüllten Behälters mit Wasser mittels der Pumpe 12 über die Leitung 10 bis zu der Meßmarke 13 wird die Masse des Behälters einschließlich der Beton- und Wasserfüllung am Rechner gespeichert
Nach dem Schließen des Ventils 14 wird der Druckbehälter 15 mit Luft gefüllt. Der Luftdruck in dem Behälter 15, dessen Volumen bekannt ist, wird am Manometer 16 abgelesen. Durch öffnen des Ventils 17 wird ein Druckausgleich zwischen dem Behälter 15 und dem Innenraum 5 des Behälteroberteüs 2 herbeigeführt Am Manometer 16 kann danach der Druckabfall abgelesen werden. Anfangsdruck und Druckabfall werden in den Rechner eingegeben.
Der Rechner ist so programmiert, daß er unter Benutzung der eingegebenen und der während des Prüfvorganges gespeicherten Werte die folgenden Kennwerte errechnet und am Sichtfeld des Rechners anzeigt:
— Verdichtungsmaß.
— Rohdichte des verdichteten Frischbetons in kg/dm3,
— Wassergehalt in kg/m3.
— Luftgehait in Volumenprozent und
— Wasser-Zement-Wert
— sowie die Abweichungen zu den Sollwerten.
Dabei werden durch den Einsatz einer Waage mit integriertem Mikroprozessor Meßweri registrierung und Berechnung gekoppelt, wodurch eine schnelle und sichere Durchführung der Prüfung gewährleistet wird. Die Eingabewerte und Meßergebnisse können gegebenenfalls auch mit Datum und Uhrzeit versehen auf einem Protokollstreifen ausgedruckt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zur Ermittlung von für die Beurteilung von Frischbeton erforderlichen Kennwerten, nämlich Verdichtungsmaß, Rohdichte, Wasser- und Luftporengehalt sowie Wasser-Zement-Wert, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte, die an einer Probe und unter Verwendung nur eines Behälters vorgenommen werden:
    10 angeordnet ist, das mit dem Wiegeteller (18) als Untersatz für den Behälter (1) ausgebildet ist
    11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Waage (19) ein elektronischer Rechner zugeordnet ist, der auf elektronischem Wege mit der Anzeigeeinrichtung der Waage verbunden ist
    12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner in dem GeHuse (20) angeordnet ist
DE19823237090 1982-10-07 1982-10-07 Verfahren zur Ermittlung von für die Beurteilung von Frischbeton erforderlichen Kennwerten sowie Anordnung zum Durchführen des Verfahrens Expired DE3237090C2 (de)

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