DK159798B - Fremgangsmaade til bestemmelse af kvaliteten af et luftboblesystem i frisk beton - Google Patents

Description

- 1 -

DK 159798B

«

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til bestemmelse af kvaliteten af et luftboblesystem i frisk beton som angivet i kravets indledning.

5

Det vides, at et luftboblesystem i en mængde på 4-8% i beton kan medføre forbedret frostbestandighed i den udstøbte beton, når dette system har en finporet struktur, f.eks. udtrykt ved, at luftboblesystemet har en mindsteværdi for specifik overflade, eller at der forefindes en vis minimalmængde af luftbobler med maksimal diameter, f.eks. mindst 2,5% luft med luftbobler på mindre end 0,5 mm diameter.

15

Opfindelsen hviler på den erkendelse, at opbygningen af luftboblesystemet i frisk beton før udstøbning er praktisk taget identisk med opbygningen af systemet i den udstøbte og hærdede beton.

20

Gennem opfindelsen anvises en fremgangsmåde til bestemmelse af kvaliteten af et luftboblesystem i frisk beton, udtrykt f.eks. ved den specifikke overflade af luftboblesystemet, og denne fremgangsmåde er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at luftboblerne underkastes en analyse, ved hvilken 25 den uddrevne luftmængde registreres som en funktion af tiden, hvorefter kvaliteten af luftboblesystemet udtrykkes ved hjælp af analyseresultatet.

Ved hjælp af den omhandlede fremgangsmåde kan man forudsige kvaliteten af en påtænkt udstøbning, før denne udføres, så at en underlødig charge kan kasseres, medens man ifølge den kendte teknik må støbe sit bygværk først, hvorpå man efter hærdning udtager og analyserer en prøve og først derefter ^ kan afgøre, om bygværket må kasseres.

Analysen ifølge den kendte teknik, som er beskrevet i ASTMC 457, udføres således: - 2 -

DK 159798 B

Man udborer en prøve af den hærdede beton, man polerer den, og man underkaster den en mikroskopisk undersøgelse. Ved denne bestemmer man inden for et bestemt område antallet af luftporer og deres gennemsnitsstørrelse, og på grundlag 5 heraf udregner man luftporernes specifikke overflade ud-2 3 -1 trykt i mm pr. mm (mm ) eller tilsvarende parameter.

Arbejdet og omkostningerne ved bestemmelsen af den speci-^ fikke overflade ifølge den kendte teknik og ifølge opfindelsen er af samme størrelsesorden. Fordelen ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen viser sig ved, at man helt kan undgå at foretage en udstøbning, som senere viser sig underlødig. Herved opnås en betydelig økonomisk gevinst.

15

Det har ved forsøg vist sig, at en særlig egnet udførelsesform for den omhandlede fremgangsmåde, ved hvilken luftboblerne uddrives ved omrøring, består i, at luftboblerne i en beholder uddrives af en prøve i et analy-semedium og overføres til et overlejret sorteringsmedium, hvori de stiger til vejrs og samler sig foroven, hvor en· registrering af dem, f.eks. ved vejning eller ved tælling og måling, i afhængighed af tiden foretages. De største bobler frigives fra analysemediet og stiger hurtigere mod overfladen i sorteringsmediet end de mindre luftbobler, så at tidspunktet for de enkelte boblers passage af et givet niveau i sorteringsmediet er et udtryk for luftboblens diameter. En vejning kan være en bestemmelse af forøgelsen af opdriften på en nedsænket opsamlingsklokke.

30

Uddrivning af luftboblerne af prøven antages også at kunne ske ved centrifugering, vibration eller anden bearbejdning.

Det har ved forsøg vist sig fordelagtigt, at man ifølge opfindelsen benytter glycerol som analysemedium og vand som 35 sorteringsmedium. Andre medier som glycoler, alkoholer, saltopløsninger og sukkeropløsninger kommer i betragtning.

- 3 -

DK 159798 B

Ved hjælp af den omhandlede fremgangsmåde har man konstateret, at en forøget blandetid sikrer et højt niveau af specifik overflade. Det samme gælder pumpning og vibrering af betonen. Den omhandlede fremgangsmåde kan således bidra-5 ge til kvalitetssikring og styring af betonproduktion.

Opfindelsen skal forklares nærmere i forbindelse med tegningen, som viser en apparatopstilling til brug ved udfø-relse af den omhandlede fremgangsmåde.

Det på tegningen viste apparat omfatter en magnetomrører 11, på hvilken der er anbragt en analysebeholder 12 med en betonprøve P i et analysemedium A, omgivet af en sorteringsbeholder 13 med et sorteringsmedium S. Øverst i sorte-15 ringsbeholderen 13 findes der en opsamlingsbeholder 14 for den opsamlede mængde luft L, som dannes af de fra prøven frigjorte luftbobler B. Luftmængden L registreres i afhængighed af tiden ved hjælp af en digitalvægt 21, som står i 2Q forbindelse med en regnemaskine 22 med printer.

Metode

Der udtages af den beton, som ønskes undersøgt, en prøve på 10 ml. Denne prøve anbringes i analysebeholderen 12 med højde 45 mm og diameter 50 mm svarende til et rumfang på 2 5 ca. 100 ml.

Til den udtagne prøve sættes et analysemedium, f.eks. glycerol, med sådanne egenskaber, at de luftbobler, som frigø-^ res ved omrøring, ikke ved deling, sammenslutning eller nydannelse, forandrer karakter. Prøve og analysemedium anbringes i sorteringsbeholderen 13, som forsigtigt fyldes med vand, og det hele anbringes på magnetomrøreren 11.

Ved vejning af luftmængden svarende til de frigjorte bobler 35 i afhængighed af tiden udregner man luftboblesystemets specifikke overflade eller en anden størrelse, f.eks. prøvens indhold af luftbobler med en foreskreven maksimal diameter.

DK 159798B

- 4 - • Eksempel 1

Der fremstilles en cementmørtel til anvendelse som pudslag t- på en betonplade, der tjener som vaskeplads for lastbiler.

Vaskepladsen befinder sig udendørs og skal sikres bedst muligt mod frostnedbrydning. Der er derfor stillet krav om et vand/cement-forhold under 0,40, og det er foreskrevet, at der skal anvendes luftiblandingsmiddel, som kan frembringe et luftindhold af størrelsesordenen 15-25% af den friske cementmørtels pastaandel (dvs. vand + cement + luft) eller 8-12% beregnet af mørtelmængden. Luftindholdet måles som angivet i DS 423.11.

15

Det foreskrives endvidere, at luftboblesystemet i den hærdede beton skal have en specifik overflade over 25 mm ^ bestemt ifølge ASTMC 457.

2Q Der leveres en mørtel med følgende sammensætning (pr.1000 liter):

Cement 620 kg (197 liter)

Sand 0/4 mm 1240 kg (473 liter)

Vand 240 kg (240 liter) __ Luftiblandingsmiddel 1 kg, forventet 25 luftudvikling 90 liter

Ifølge recept giver dette følgende værdier for den fremstillede mørtel:

Vand/cement-forhold: 0,39 0,40

Luftindhold 21% af pastavoluminet.

De stillede krav er således receptmæssigt opfyldt.

Kendt teknik:

En prøvestøbning i laboratoriet med bestemmelse af luft-. indhold i frisk mørtel og porestrukturanalyse ifølge ASTMC 457 af den hærdede cementmørtel giver følgende resultat: 35

DK 159798 B

- 5 -

Luftindhold bestemt ifølge DS 423.11 18%

Strukturanalyse af hærdet beton ifølge ASTMC 457:

Luftindhold: 16% i- Specifik overflade: 48 mm ^

Kvalitetskravene synes således at være opfyldt.

Bestemmelse ifølge opfindelsen: ^0 En bestemmelse af luftboblesystemets specifikke overflade efter fremgangsmåden ifølge opfindelsen giver en værdi på 50 mm . Efterfølgende kontrol af udborede mørtelkerner bekræfter dette resultat.

^5 Eksempel 2

Hvert læs af en beton, som skal benyttes til konstruktion af en bro, kontrolleres ved hjælp af fremgangsmåden ifølge opfindelsen i en periode på 2 støbedage før og efter ud-2ø støbning. Der fås de nedenfor anførte analyseresultater, som medfører, at læs 7 afvises. I forbindelse med denne afvisning foretages der en udstøbning i laboratoriet af en prøve af den afviste beton.

25 30 35

DK 159798 B

- 6 - nr-. Frisk beton spec, overflade, irm ^ Hærdet beton spec, overf lade, ittn ^ før udstøbninq i konstruktion 1 34 34 2 29 31 50 3 39 30 4 37 40 5 40 42 44 6 41 39 7 20 22 22 8 35 39 34 9 28 33 10 32 31 11 30 30 12 30 33 36 13 31 33 14 34 34 15 36 40 40 16 30 32 17 42 41 18 37 40 19 30 35 20 39 40 21 28 20 22 31 34 23 39 42 24 40 39 25 42 46 26 44 48 47 27 40 41 28 38 40 29 35 38 30 41 . 40

Tabellen ovenfor illustrerer umiddelbart den omhandlede fremgangsmådes egnethed til overvågning af betons kvalitet.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til bestemmelse af kvaliteten af et _ luftboblesystem i frisk beton, udtrykt f.eks. ved den spe-5 cifikke overflade af luftboblesystemet, ved hvilken fremgangsmåde luftboblerne uddrives af en prøve af den friske beton, kendetegnet ved, at luftboblerne underkastes en analyse, ved hvilken den uddrevne luftmængde regi-streres som en funktion af tiden, hvorefter kvaliteten af luftboblesystemet udtrykkes ved hjælp af analyseresultatet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, ved hvilken luftboblerne uddrives ved omrøring, kendetegnet ved, at . _ luftboblerne i en beholder uddrives af prøven i et analyse-15 medium og overføres til et overlejret sorteringsmedium, hvori de stiger til vejrs og samler sig foroven, hvor en registrering af dem i afhængighed af tiden foretages.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegne t ved, at analysemediet er glycerol, og at sorteringsmediet er vand.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ^ ved, at registreringen af den uddrevne luftmængde som en funktion af tiden sker ved vejning eller ved tælling og måling.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegne t ^ ved, at tællingen og målingen af luftboblerne sker visuelt, optisk eller optisk-elektrisk. 35