FI65566C - Foerfarande foer framstaellning av betongmassa - Google Patents

Description

, 65566

Menetelmä betonimassan valmistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen johdannon mukainen menetelmä.

5 Valmistettaessa betonimassaa ja pyrittäessä ihanteelliseen valmistuetila nteeseen, on tunnettava käytettävän kiviaineksen raekokojakautuma ja kosteuspitoisuus, jotta voitaisiin annostella oikea vesimäärä toisaalta halutun vesi-sementtisuhteen ja toisaalta 10 halutun notkeuden aikaansaamiseksi.

Kun kiviainesten raekokojakautuma muuttuu, niin tietyllä ennalta määrätyllä vesi-sementti suhteella muuttuu myös betonimassan notkeus eli työstettävyys. Haluttuun vesi-sementtisuhteeseen on toisaalta vaikea päästä, 15 koska kiviainesten kulloistakin kosteutta on vaikea valvoa. Kiviainesten raekokojakautuma ja joskus myös muotokertoimet, jotka vaikuttavat työstettä-vyyteen, voidaan mitata seulomalla käytettävät kiviainekset, mutta näin voidaan tehdä käyttöfrekvenssiin nähden 20 varsin harvoin. Mittaukset voidaan laboratorioissa suorittaa jopa päivittäin, vaikkakaan se ei ole yleistä, ja kuitenkin kosteus ja raekokojakautuma voivat muuttua sekoituserästä toiseen.

Kosteutta voidaan mitata kalliilla infrapuna-25 tai gammasädemittareilla jopa jatkuvatoimisesti , mutta mitään halpaa ja yksinkertaista menetelmää raekokojakautuman mittaamiseksi ei juuri ole käytössä. Periaatteessa mittaus voidaan tehdä ottamalla käytetystä kiviaineksesta näyte-erät automaattisesti aika-ajoin ja seuloa nämä 30 koeseulalla. Tällainen koeseulontalaitteisto on kuiten kin kallis ja häiriöherkkä sekä nopeasti kuluva.

Patenttikirjallisuudesta tunnetaan eräitä betonimassan valmistuksen yhteydessä käytettäviä mittaus- ja säätömenetelmiä ja -laitteita, joilla pyritään säätämään 35 lisättävän veden määrää.

2 65566 DE-kuulutusjulkaisussa 1 683 778 on esitetty menetelmä vesilisäyksen säätämiseksi siten, että ensin lähestytään ensimmäistä tavoitearvoa, minkä jälkeen veden lisäystä muutetaan, kunnes saavutetaan toinen 5 tavoitearvo. Seuraava tavoitearvo voidaan laskennallisesti interpoloida, kun sekoituksen momenttikäyrä tunnetaan. Tässä menetelmässä oletetaan, että vääntö-momenttikäyrä on ainoastaan veden funktio. Tämä rajoittaa menetelmän käyttökelpoisuutta, koska veden 10 lisäyksellä voidaan hallita vääntömomenttia vain yhtä esiintyvää momenttikäyrää pitkin, jolloin käyrältä ei voida poiketa, esim. milloin uudenmuotoiset kivien muotokretoimet niin vaativat.

DE-hakemusjulkaisussa 2 855 324 on esitetty 15 edellisen menetelmän kanssa analoginen menetelmä, jossa betonimassan vesimäärää seurataan seuraamalla massan sähkönjohtokykyä. Vesimäärä säädetään vastaavalla tavalla kuin edellä mainitussa julkaisussa on esitetty.

DE-hakemusjulkaisun 1 9^9 441 mukainen laite 20 toimii siten, että ensin mitataan betoniskoittimen suurin vääntömomentti ja sitä vastaava vedenlisäys, minkä jälkeen tavoitelisäys voidaan ohjata siten, että se vastaa tavoitevääntömomenttia. Tämä kuitenkin edellyttää, aivan kuten edellä mainituissa ratkaisuissa, että kiviaineksen 25 raekokojakautuma ja muotokertoimet pysyvät vakiosuurui- sina.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa aikaisemmissa mittaus- ja säätömenetelmissä olevat puutteet ja saada aikaan yksinkertainen ja halpa menetelmä betoni-30 massan valmistamiseksi.

Nyt on yllättäen keksitty yksinkertainen menetelmä, jossa matemaattista kieltä käyttääksemme kaksi tuntematonta voidaan määrittää yhden yhtälön avulla.

Toinen tuntematon on kiviaineksen kosteus, ja toinen 35 tuntematon on kiviaineksen raekokojakautuman ja muoto- kertoimen yhteisvaikutus betonimassan työstettävyyteen.

3 65566

Normaalissa betonin sekoittama se s sahan sekoitti-men ottama teho riippuu ensinnäkin sekoittimen tyypistä ja sekoitettavan erän suuruudesta eli massasta. Nämä ovat kuitenkin normaalisti vakioita. Käytännössä sekoit-5 timen ottama teho riippuu vesi-sementtisuhteesta ja kiviaineskertoimesta, jolla tässä tarkoitetaan kiviainesten suhteutusta ja kiviainesten muotokerrointa.

Sekoittimen ottama teho riippuu normaalisti vesi-sementtisuhteesta siten, että tehonotto alkaa tietystä 10 alkupisteestä,kasvaa vesi-sementtisuhteen kasvaessa, saavuttaa maksimin likimain vesi-sementtisuhteen arvolla 0,2 ja laskee sitten jatkuvasti noudattaen tiettyä käyrää, jonka muoto riippuu tietyssä sekoittimessa kiviaineskertoimesta. Näin on yksi käyrä eli yhtälö saatu 15 kahden tuntemattoman ratkaisemiseksi.

Samalle sekoittimelle voidaan saada aikaan toinenkin vastaava käyrä, jonka muoto poikkeaa olennaisesti edellisestä, soveltamalla vesi-sementtisuhteen lisäksi erikseen annosteltuna jotakin tunnettua betoni-20 massan notkistinta. Käyttämällä erisuuruisia määriä notkistinta saadaan periaatteessa käyräparvi, jolloin kaikkien käyrien maksimi on pelkän vesi-sementti-suhdekäyrän maksimin alapuolella. Nyt on valittavissa enemmän kuin yksi yhtälö kahden muuttujan kokeellisesti 25 tai laskennallisesti ratkaisemiseksi.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaista menetelmää ryhdytään 30 seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen mukaisen suoritusesimerkin avulla.

Kuvio 1 esittää graafisesti sekoittimen tehoa vesi-sementtisuhteen funktiona eri notkistimia käytettäessä.

35 Kuvio 2 esittää graafisesti sekoittimen tehoa 4 65566 vesi-sementtisuhteen funktiona keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa.

Kuviossa 1 tarkoittaa

Ky puhtaan veden käyrää, 5 Kjj1 notkistinkäyrää 1, KN2 notkistinkäyrää 2, VV vakiosuuruista veden lisäystä, VN vakiosuuruista notkistimen lisäystä, VVN lasketussa suheessa lisättyä vettä 10 ja notkistinta ja V/S vesi-sementtisuhdetta.

Merkitään kiviaineksien sisältämää vesimäärää, joka on tuntematon, merkillä X, ja lisätään betonimassaan aina vakiomäärä vettä, jonka määrän tiedetään olevan 15 niin Buuri, että mainitun käyrän huippu on sivuutettu, ja mitataan teho jolloin P1 * Ρκν (X + vakiovesilisäys) jossa P^y merkitsee pelkän vesi-sementtisuhteen funktiota.

Tämän jälkeen lisätään vakiomäärä tunnettua nestey- 20 tintä, jolloin saadaan

Pn = Pv (X + vakiovesimäärä + vakionotkistin-2 Kn määrä) ja edelleen P.| - Pg = P^j. (X + vakiove s imäärä + vakionotkist in-määrä).

25 Nyt on kahdella yhtälöllä ratkaistu kaksi tuntematonta. Kaikki nämä käyrät tietyllä sekoittimella ja tietyllä sementtilaadulla ja -määrällä voidaan mitata ennakolta, ja saattaa joko matemaattiseen tai taulukkomuotoon.

30 Lopullista notkeutta vastaava teho P^ voidaan laskea edellisten nojalla, kun käyrät vedelle ja not-kistimelle tunnetaan. Tällöin voidaan yhtäaikaa päästä haluttuun notkeuteen (teho P^) ja haluttuun vesi-sementtisuhteeseen, kuviossa 2 esim. arvoon 0,1+0.

35 Tämä merkitsee, ettei työstettävyydessä eikä betonin 5 65566 lujuudessa ole muuta hajontaa kuin mitä tehonmittauksen virheestä muodostuu.

Hajonnan poistamisella on suuri taloudellinen mer- k ity s .

5 Kuviossa 2 esitetyllä käyrällä liikutaan lisät täessä vettä. Pisteeseen Y päästään lisättäessä "puhdasta vedetöntä notkistinta". Pisteeseen Z päästään puolestaan lisäämällä notkistinta.

Se, ettei käytännössä voida liikkua suoraan 10 pisteen Y suuntaan, johtuu siitä, että notkistimet annostellaan yleensä vesiliuoksina, joten systeemiin tulee notkistimen mukana aina hieman vettä. Lopputulokseksi jää, että alue A on se alue, jolla voidaan vapaasti operoida, kun sen sijaan aikaisemmin 15 on voitu operoida vain joko käyrää Ky pitkin tai not- kistimia käyttämällä vain suoraparveen Z"- Z suuntaisia suoria pitkin. Kummassakaan menetelmässä ei aikaisemmin ole päästy täsmälleen haluttuun pisteeseen 1. , vaan aina on jäänyt hajontaa. Jos työstettävyys on ollut 20 vakio, johon on pyritty, niin lujuudessa (V/S-suhteessa) on ollut hajontaa. Jotta tämä hajonta ei aiheuttaisi alilujuuksia, on sementin suhteen jouduttu aina käyttämään yliannostusta, joka käytännössä merkitsee 10-20 % liikaa sementtiä.

Claims (2)

1. 6 65566 Patenttivaatimus : Menetelmä betonimassan valmistamiseksi syöttämällä tehomittarilla varustettuun tunnettuun sekoitti-5 meen sementtiä, kiviaineksia, vettä,notkistimia ja muita apu- ja seosaineita, jolloin veden ja notkistimen lisäyksen jälkeen luetaan teho, tunnettu siitä, että ensin seokseen syötetään vakiomäärä vettä ja 10 luetaan syötön jälkeen ensimmäinen teho, - sitten seokseen syötetään vakiomäärä tunnettua notkistinta ja luetaan syötön jälkeen toinen teho, ja lasketaan sinänsä tunnettujen empiiristen 15 kaavojen ja/tai käyrästöjen avulla lopullisen tavoitepisteen saavuttamiseksi tarvittava lisävesimäärä, notkistinmäärä tai vesi- ja notkistinmäärä.
2. 20 Patentkrav: Förfarande för framställning av en betongmassa, varvid tili en med effektmätare försedd känd blandare tillföres cement, stenmaterial, vatten, flytmedel och 25 övriga hjälp- och tillsatsämnen, varvid effekten avläses efter tillförseln av vatten och flytmedel, känne-t e c k n a t därav, att först tillföres blandningen en konstant mängd vatten och en första effekt avläses efter till-30 förseln, därefter tillföres blandningen en konstant mängd av känt flytmedel och en andra effekt avläses efter tillförseln , och med hjälp av i och för sig kända empiriska formler 35 och/eller kurvsystem beräknas den för uppnäendet av den slutliga börpunkten erforderliga mängden ytter-ligare vatten, flytmedel eller vatten och flytmedel.