DE2703353A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen der eigenschaften eines plastischen fluids sowie steuersystem zum giessen des plastischen fluids in formen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Fluidität bzw. Fließfähigkeit plastischer Fluide, ein Verfahren zur Herstellung solcher Fluide, ein Verfahren zum Vergießen dieser Fluide sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren.

Beim Herstellen und Bauen von Wohnhäusern, Gebäuden, Ingenieur-Bauten, öfen, metallurgischen Installationen und Bauelementen, wie Wänden, Steinen und Blöcken unter Verwendung von Zement, Gips, Ton oder anderen feuerfesten Substanzen, werden plastische Fluide in Räume, schmale oder gekrümmte Durchgänge, in denen verstärkende Eisenstangen oder Bauelemente angeordnet sind, oder in Zwischenräume zwischen Massen gegossen oder gepackt, die als Widerstandselemente für den Strom der plastischen Fluide wirken.

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Es wurden bereits zahlreiche Nachweise geführt, Theorien aufgestellt und Versuchsergebnisse berichtet,.welche die Fluidität derartiger plastischer Fluide betreffen. Eine genaue Analyse ist jedoch bisher nicht erfolgt.

Nach einer Vorschrift des Japanischen Institutes für Architektur (JASS, ST-7o1) und des Japanischen Institutes für Bauwesen wird eine Versuchseinrichtung mit Abwärtsstrom, ein sogenannter P-Trichter, d. h. eine trichterförmige Meßeinrichtung mit einer Abgabeöffnung mit einem vorgegebenen Durchmesser an der Unterseite, zum Bestimmen der Fließfähigkeit in Obereinstimmung mit der Zeit (Fießwert) verwendet, die für das plastische Fluid, beispielsweise eine Zementzusammensetzung, die in der Meßvorrichtung enthalten ist, für die Abgabe durch die Abgabeöffnung erforderlich ist.

Ein solcher Strömungswert bzw. Fließwert ist ein Maß, welches die Fließfähigkeit anzeigt. Zieht man jedoch eine bereits vorher bepackte Form in Betracht, in welcher der Gießdruck und andere Gießbedingungen einer hydraulischen, abbindenden Masse, wie Zement, auf der Basis des Fließwertes bestimmt sind, so zeigen Versuchsergebnisse, daß es schwierig ist, eine definierte Beziehung zwischen dem Fließwert und den Gießbedingungen aufzustellen. Deshalb ist es auch bei einer Masse, die einen relativ niedrigen Fließwert hat, schwierig oder unmöglich, diese Masse in manchen Fällen zu vergießen. Das heißt mit anderen Worten, daß es bei Verwendung des mit dem P-Trichter erhaltenen Meßergebnisses der Fließfähigkeit unmöglich ist, ein Verfahren mit vorhergehender Bepackung zufriedenstellend auszuführen, um Produkte hoher Qualität zu erhalten. Wenn das Vergießen schwierig oder unmöglich ist, ist es nicht nur erforderlich, das Verfahren der Herstellung der plastischen Masse, wie Mörtel, zu ändern, sondern es muß auch die Gießform zerlegt werden, um den groben Zuschlag auszutauschen. Darüber hinaus sind die Festigkeit und andere Eigenschaften der Produkte nicht gut.

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Al

Entsprechend der bisherigen Theorie und Forschung wird der Viskositätskoeffizient, der zur Bestimmung· der Fließfähigkeit verwendet wird, durch ein Rotationsviskosimeter gemessen. Eine ausgedehnte Analyse hat jedoch ergeben, daß die Resultate der Fließfähigkeitsmessungen von plastischen Fluiden nach diesem Verfahren zweifelhaft sind.

Man ging bisher davon aus, daß Zementmörtel, Zementbrei oder dergleichen die Eigenschaften einer Bingham-Paste bzw. eines Bingham-Fluids haben. Bezüglich der Strömungseigenschaften des die Form einer komplexen Suspension aufweisenden Mörtels*, wenn er in eine Form gegossen wird, die mit einem Zuschlagsstoff bzw. mit einer Masse unregelmäßiger Größe und Form bepackt ist, ist jedoch nichts bekanntgeworden. Das Bingham-Fluid zeichnet sich dadurch aus, daß es nur dann fließt, wenn eine Kraft zur Einwirkung gelangt, die größer ist als ein vorgegebener Wert. Die Scherspannung, die auf das plastische Fluid wirkt, wenn es sich zu bewegen beginnt, wird als Anfangsschubfließgrenze bezeichnet. Es gibt jedoch bisher kein brauchbares Verfahren oder eine einsetzbare Vorrichtung zum Feststellen der Anfangsschubf ließgrenze. Bisher hat man diesen Wert aus der mit dem P-Trichter bestimmten Strömungsgeschwindigkeit oder der mit dem Rotationsviskosimeter ermittelten Viskosität hergeleitet. Beim Gießen von Zementmörtel in eine Form, worunter im folgenden nicht nur übliche Formen, sondern auch alle Arten von Räumen oder Hohlräumen von Gebäuden oder Bauten zu verstehen sind, die mit Zementmörtel gefüllt werden sollen, ist die Gestalt der Hohlräume oder Zwischenräume in dem Zuschlagsstoff, wie Kies oder zerkleinertem Stein, sehr kompliziert, so daß die Strömung des gegossenen Zementmörtels durch die Hohlräume äußerst kompliziert ist. Aus diesem Grund kann das tatsächliche Verhalten des Zementmörtels, der in eine bereits gefüllte Form gegossen wird, niemals einfach nach dem vorstehend genannten bekannten Verfahren ermittelt werden. Es hat sich als erforderlich erwiesen, die Anfangsschubfließgrenze durch viele Versuche zu bestimmen, was natürlich schwierig und aufwendig ist.

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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Meßvorrichtung zu schaffen, mit denen eine Simulierung des Strömungszustandes des plastischen Fluids möglich ist, das in eine bereits vorher bepackte Form gegossen wird, um verwertbare Faktoren, wie Fließfähigkeit/ Strömungsdruck, quantitativer, relativer Strömungskoeffizient, relativer Schubfließgrenzwert, relative Schließkonstante und relativer StrÖmungsviskositätskoeffizient usw. zu erhalten, wobei diese Werte zur Bestimmung der optimalen Gießbedingungen benutzt werden.

Erfindungsgemäß soll ein Steuersystem zum Gießen eines plastischen Fluids in eine Form, die mit einem Zuschlagstoff vorher bepackt ist, unter optimalen Gießbedingungen geschaffen werden. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Messen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids erreicht. Dabei wird das plastische Fluid durch einen Strömungskanal geführt, der ein Widerstandselement hat, welches für den Strom des plastischen Fluids einen Widerstand bildet, der Strömungsdruck gemessen und ein quantitativer relativer Strömungskoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal bestimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids wird das plastische Fluid durch einen Strömungskanal geführt, der ein Widerstandselement hat, welches einen Widerstand für den Strom des plastischen Fluids bildet. Es wird der Druck gemessen, der in dem Strömungskanal bleibt, nachdem das plastisch· Fluid in den Strömungskanal gegossen worden ist und die Strömungsgeschwindigkeit sich auf null verringert hat. Es kann auch der Druck, nachdem eine zusätzlich· Menge des plastischen Fluids in den Strömungskanal aufgegeben worden ist, und vor der Abgabe des plastischen Fluids aus dem Strömungskanal gemessen und der relative Schubfließgrenzwert zwischen dem Strömungskanal und dem plastischen Fluid quantitativ bestimmt werden.

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ft

Durch Wiederholen der Messung der relativen Schubfließgrenze und durch Errechnen des Unterschieds zwischen .den nacheinander gemessenen relativen Schubfließgrenzwerten kann ein relativer Fließkoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal bestimmt werden. Nach dem Ermitteln des relativen Schließkoeffizienten wird der Druck des plastischen Fluids, wenn es durch den Strömungskanal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit zu strömen beginnt, gemessen. Diese Maßnahme wird wiederholt, um die zeitabhängige Änderung der Schubfließgrenze sowie den quantitativen relativen Anfangsströmungsdruck des plastischen Fluids bezüglich des Strömungskanals zu bestimmen.

Bei dem erfindungsgemSßan Verfahren zum Messen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids wird weiterhin das plastische Fluid in einen Strömungskanal gefüllt, der ein Widerstandselement hat, welches gegenüber dem Strom des plastischen Fluids einen Widerstand bildet. Man läßt das plastische Fluid durch den Strömungskanal mit sich ändernder Strömungsgeschwindigkeit fließen und mißt die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und dem Druck der Strömung des plastischen Fluids. Anschließend wird der relative Strömungsviskositätskoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal gemessen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen der Gießeigenschaft eines plastischen*Fluids, welches eine Festetoffkompnente enthält, wird ein U-förmiges Rohr hergestellt, in das Rohr auf einer vorgegebenen Länge ein Zuschlagstoff eingebracht, das plastische Fluid in das Rohr durch ein Ende eingegossen, wobei das andere Ende geschlossen ist, das andere Ende geöffnet, wodurch das plastische Fluid durch den Zuschlagstoff strömen kann, die Strömungsmenge und die Strömungszeit des plastischen Fluids gemessen, wodurch der Mengenstrom bestimmt wird, und die Differenz der statischen Druckhöhe zwischen den plastischen Fluidpegeln auf beiden

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Selten des eingebrachten Zuschlagstoffes gemessen. Aus der statischen Druckdifferenz wird der Schubfließgrenzwert des plastischen Fluids bestimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Gießen eines plastischen Fluids in eine Form wird das plastische Fluid durch einen Strömungskanal geführt, der den Zustand der Form simuliert und ein Widerstandselement enthält, welches den Widerstand für die Strömung des plastischen Fluids bildet. Es werden der Strömungsdruck und ein quantitativer relativer Strömungskoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal gemessen. Dann wird ein Gießprogramm dem Strömungsdruck, dem quantitativen relativen Strömungszustand und einem vorgegebenen Gießzustand der Form entsprechend aufgestellt und die Gießgeschwindigkeit und der Druck des plastischen Fluids, das in die Form gegossen wird, gesteuert.

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung zum Messen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids, insbesondere eines Zementmörtels oder einer Paste bzw. einer Zementmasse, besteht aus einem Rohr mit einer Gießöffnung an einem Ende und einer Abgabeöffnung am anderen Ende, einem in dem Bohr an einem Zwischenabschnitt über einer vorgegebenen Länge angeordneten Widerstandselement, welches für die Strömung des plastischen Fluids einen Widerstand bildet, und eine Einrichtung, die für das Strömen des plastischen Fluide durch das Widerstandselement sorgt.

Das Rohr hat vorteilhafterweise die Form eines ü, wobei ein horizontaler oder gekrümmter Schenkel mit den vertikalen Schenkeln des U verbunden ist. Das Widerstandselement wird zur Simulierung eines Zuschlagstoffes benutzt, der in die Form gepacket ist. Das Widerstandselement ist in einem der vertikalen Schenkel oder in dem gekrümmten oder horizontalen Schenkel angeordnet. Das plastische Fluid wird zum Strömen durch das Rohr unter Atmosphärendruck oder unter Druckluft gebracht.

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Das Steuersystem gemäß der Erfindung zum Gießen eines plastischen Fluids in eine mit einem Zuschlagstoff bepackte Form, umfaßt eine Pumpe zum Gießen des plastischen Fluids in die Form, eine Einrichtung zum Feststellen des Drucks des plastischen Fluids, das in die Form gegossen wird, eine Einrichtung zum Feststellen der Geschwindigkeit der Pumpe, einen ersten Komparator zum Vergleichen der festgestellten Geschwindigkeit mit einer vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeit, eine Einrichtung zum Einstellen eines vorgegebenen Druckzustands des plastischen Fluids, eine Einrichtung zum Einstellen der physikalischen Eigenschaft des plastischen Fluids, einen Rechner zum Berechnen eines optimalen Gießdrucks des plastischen Fluids entsprechend dem Ausgang aus dem ersten Komparator, dem vorgegebenen Druckzustand und den physikalischen Eigenschaften, einen zweiten Komparator zum Vergleichen des Ausgangs aus dem Rechner und des Ausgangs der den Druck feststellenden Einrichtung, eine erste Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Ausgangs aus dem ersten Komparator und eine zweite Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Ausgangs aus dem zweiten Komparator.

Erfindungsgemäß wird somit die Fließfähigkeit eines plastischen Fluids, beispielsweise von Zementmörtel, dadurch gemessen, daß das Fluid durch einen Strömungskanal geführt wird, der mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, um eine tatsächliche Form zu simulieren, wobei der Strömungsdruck und der quantitative Strömungskoeffizient zwischen dem Fluid und dem Strömungskanal gemessen wird. Es wird weiterhin der Druck, der in dem Kanal verbleibt, nachdem das Fluid in den Kanal gegossen worden ist und sich die Strömungsgeschwindigkeit auf null reduziert hat, oder der Druck gemessen, nachdem eine Fluidmenge in den Kanal zugegeben worden ist und bevor das Fluid aus dem Kanal abgegeben wird, um den relativen Schubfließgrenzwert bzw. die Schubspannungstreckgrenze zu bestimmen. Danach läßt man das Fluid strömen, um den relativen Schubfließgrenzwert erneut zu bestimmen. Der relative Schließkoeffizient wird aus der Differenz zwischen zwei

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relativen Schubfließgrenzwerten bestimmt. Nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit läßt man das plastische Fluid unter einem Druck fließen. Es wird der Druck zu Beginn des Strömens gemessen, um quantitativ die Änderung des Schubfließgrenzwertes abhängig von der Zeit zu bestimmen, wodurch der relative Anfangsströmungsdruck bestimmt wird. Der relative Strömungsviskositätskoeffizient wird dadurch gemessen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des plastischen Fluids verändert und die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und dem Druck des plastischen Fluids bestimmt werden. Bei dem tatsächlichen Formen wird das plastische Fluid dadurch hergestellt, daß die so bestimmten Faktoren benutzt werden und die Gießbedingungen vorher festgelegt oder automatisch gesteuert werden.

Anhand der beillegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Diagramm das Meßergebnis der Fließfähigkeit verschiedener nicht-Newton'scher Fluide unter verschiedenen Bedingungen der Zuschlagstoffbepackung.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Fließfähigkeit verschiedener plastischer Fluide gemessen mit einem Rotationsviskosimeter sowie die Fließfähigkeit gemessen mit einer Zuschlagstoffbepackung.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Meßeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Fig. 4 bis 12 zeigen modifizierte Meßeinrichtungen, wobei bei den Modifizierungen von Fig. 4 und 5 Rohre ähnlich denen von Fig. 3, bei den Figuren 6 und 7 ein gerades Rohr und ein Behälter , bei den Figuren 8 und 9 ein L-förmiges Rohr und bei den Figuren 1o bis 12 Rohre spezieller Ausbildung benutzt werden, die so ausgelegt sind, daß der Einfluß

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des Strömungswiderstandes am gebogenen Abschnitt des Rohres und die Abscheidung von Feststoffteilchen am Boden nach dem Meßergebnis vermieden werden.

Fig. 13 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Meßvorrichtung.

Fig. 14 zeigt eine Konstruktion der modifizierten Ausführungsform von Fig. 3 teilweise im Schnitt.

Fig. 15 zeigt eine Stirnansicht der Ausführungsform von Fig. 14.

Fig. 16 zeigt eine Stirnansicht einer Modifizierung der Ausführungsform von Flg. 15, bei welcher Luftdruck zum Bewegen des plastischen Fluids benutzt wird.

Fig. 17 zeigt eine Stirnansicht einer weiteren Modifizierung der Meßeinrichtung, die an einem Betonmischer befestigt ist.

Fig. 18a bis 18f zeigen in Diagrammen die Beziehung zwischen den berechneten und des experimentellen Werten.

Fig. 19 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Gießgeschwindigkeit und dem Druck.

Fig. 2o zeigt in einem Blockschaltbild ein Beispiel des Drucksteuersystems.

Fig. 21 zeigt ein als Bezugsgröße verwendetes Druckdiagramm.

Fig. 22 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels eines Drucksteuersystems.

Fig. 23 zeigt in einer Draufsicht das Aufzeichnungsblatt, das bei der Ausführung von Fig. 22 verwendet wird.

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Fig. 24 ist ein Blockschaltbild, wie es bei der Aufzeichnungseinrichtung von Fig. 17 für die automatische Anzeige und das automatische Aufzeichnen benutzt wird.

Fig. 25 zeigt perspektivisch die relative Anordnung einer Gießöffnung und einer überStrömöffnung, wenn ein Kastenkörper geformt wird.

Fig. 26 zeigt in einem Diagramm mit der Aufzeichnungseinrichtung von Fig. 24 erhaltene Meßergebnisse.

Ehe im einzelnen die Erfindung beschrieben wird, wird eine theoretische Analyse durchgeführt.

In den meisten Fällen hat man die folgende Gleichung zum berechnen der spezifischen Oberfläche Sm von unregelmäßigen Teilchen verwendet. Diese Gleichung basiert auf dem Stokes' sehen Theorem zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Newton'sehen Fluids, das durch die Zwischenräume von unregelmäßigen Teilchen fließt.

S» -t

^U£

Dabei ist

A P die Druckdifferenze in g/cm

g ein Umrechnungskoeffizient in g cm/g s

- L «= Gießabstand in cm

U. die Leersäulengeschwindigkeit in cm/s C der Hohlraumprozentsatz der eingebrachten unregelmäßigen Teilchen der Packung
t der Packungskoeffizient der unregelmäßigen Teilchen

2 die Dichte der gepackten Teilchen in g/cm

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ORIGINAL INSPECTED

27Q3353

nachtraglich geändert

Die folgende Gleichung Ά2 erhält man, wenn man die Visko sität P_n des Newton'sehen Fluids in g/cm·s aus der vorstehend beschriebenen Gleichung bestimmt zu

... A2

Für die Dimensionen dieser Gleichungen gelten:

g/cm s - g/cm² x(g cm/g s²)

1/s

Der Aufbau dieser Gleichung nach Dimensionen ist der gleiche wie der der folgenden Gleichung A3 für die Viskosität der Newton'sehen Fluide.

_{= /cb s)} ^

eyz (1/s) Dabei gilt:

L yzg^ « Scherspannung in dyn/cm Pyz « Schergeschwindigkeit in 1/s

Bezeichnet man den Ausdruck des tatsächlichen unregelmäßigen Teilchens mit K (1/cm ) in Gleichung A2, so ergibt sich folgende Gleichung b2:

K(1/cm²) « 3 Sm² f ρ ² (1-£)² ... B2

Drückt man die Viskosität ll. des Newton-Fluids durch die

übliche Viskosität r\ aus und bezeichnet man AP als Druck P(p/cm ), so läßt sich die Gleichung A2 folgendermaßen schreiben:

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rmohträfliich geändert

ρ g_c £ ³ ρ g_c a ³

Tr—V " —Wv— (g/cm s) ... B3

U_f'K ^Uf^K

Somit entspricht der Schubspannungsausdruck Lyz P g_ £. und der Schergeschwindigkeitsausdruck eyz

In Fig. 1 bezeichnen die gestrichelt gezeigten Kurven die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und dem Druck und die ausgezogenen Kurven die Fließfähigkeit, die mit einem Rotationsviskosimeter gemessen wird, wenn eine 1 %-ige wässrige Lösung von Methylzellulose, welche ein nichtNewton 'sches Fluid ist, durch Glaskugeln mit einem Durchmesser von 17 mm bzw. durch zerkleinerte Steine der Größenordnungen 4,5 und 6 geführt wird. Es bestätigt sich, daß die jeweiligen Meßpunkte, die nach Gleichung B3 bestimmt werden, im wesentlichen mit den Strömungskurven zusammenfallen, die mit dem Rotationsviskosimeter bestimmt werden, so daß 6yzaLjU-K. Aus diesen Ergebnissen kann der Wert K berechnet werden, wenn der Wert der spezifischen Oberfläche Sm bekannt ist. Umgekehrt kann die spezifische Oberfläche Sm bestimmt werden, wenn ein nicht-Newton'sches Fluid, wie Methylzellulose, verwendet wird.

Für die nachstehende Untersuchung wurden folgende fünf Arten von Fluiden hergestellt:

A: 1 %-ige wässrige Lösung von Methylzellulose B: 5o t-ige wässrige Lösung von Flugasche Ct 37 %-ige wässrige Lösung von Zement (Zementpaste) D: 45 %-ige'wässrige Lösung von Zement (Zementpaste) Et Zementmörtel, bei welchem das Verhältnis von Zement zu Sand, das Z/S-Verhältnis, 1:1 und das Verhältnis von Wasser zu Zement, das W/Z-Verhältnis, 47 % beträgt.

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neohträellch geändert

Die Massen A und B sind nicht-Newton*sehe Flüssigkeiten, die Massen C, D und E sind Bingham- oder nicht-Binham-Pluide. Diese Fluide werden mit verschiedenen Geschwindigkeiten in einen Zylinder gegossen, der einen Durchmesser von 1o cm und eine Länge von 5o cm hat. In den Zylinder sind mit gleichförmiger Dichte Schottersteine mit einer Größe von 15 bis 25 mm gepackt. Es werden die Gießgeschwindigkeit und der Druck gemessen. Die Viskosität wird mit einem Rotationsviskosimeter gemessen.

Die Ergebnisse sind in dem Diagramm von Fig. 2 gezeigt, in welchem die linke Ordinate die Schergeschwindigkeit θ oder L. UoK,die untere Abszisse die Scherspannung f und Pg «£. , die rechte Ordinate die Gießgeschwindigkeit U₄. und die obere

2
Abszisse den Druck P in j>/cm darstellen. Jede Kurve zeigt eine direkte Proportionalität. Alle Daten entsprechen einander. Außerdem entsprechen die Gleichungen B1 und A3 ein ander. Die ausgezogenen Linien zeigen die von dem Rotationsviskosimeter gemessenen Werte, während die gestrichelten Linie die Strömung zwischen den unregelmäßigen Teilchen veranschaulichen. Die Kurve A für die 1 %-ige wässrige Lösung von Methylzellulose zeigt, daß die mit dem Rotationsviskosimeter erhaltene Viskosität im wesentlichen mit der gestrichel* ten Kurve A¹ zusammenfällt, die die Strömung zwischen den unregelmäßigen Teilchen zeigt. Dies ergibt, daß es möglich ist, die mittels des Rotationsviskosimeters erhaltene Viskosität quantitativ zu übernehmen. Bei den Massen C, D und E zeigen die Fließkurven bzw. Stfömungskurven C, D und E mit ausgezogenen Linien und die Kurven C, D' und E' mit gestrichelten Linien einen großen Unterschied und eine unterschiedliche Form, so daß es nicht möglich ist, aus der Gestalt der Kurven mit den gestrichelten Linien auf die der Kurven mit ausgezogenen Linien zu schließen bzw. diese Konfiguration daraus herzuleiten. Die Kurven B und B* haben nur einen geringen Abstand. Ihre Gestalt ist jedoch der Kurve der Masse A ähnlich. Dies ergibt sich aus der Eigenschaft

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der Flugasche und kann der Tatsache zugerechnet werden, daß die Gestalt der Teilchen im wesentlichen kugelig und das Verhältnis von Wasser zu Flugasche groß ist.

Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, daß im Falle von hochkonzentrierten plastischen Fluiden, bei denen das Verhältnis von Wasser zu Feststoffpulver, wie Zement, Ton, Gips usw., die zum Herstellen von Gebäuden oder Ingenieurbauten verwendet werden, klein ist, es unmöglich ist, einen zuverlässigen, quantitativen Wert aus der Gleichung A1 nach den bekannten Verfahren der Messung der Viskosität des plastischen Fluids mittels eines Rotationsviskosimeter zum Zwecke der Analyse der Fließcharakteristik eines solchen hochkonzentrierten plastischen Fluids zu erhalten.

Der Grund, warum die bekannte Theorie oder das bekannte Meßverfahren nicht zuverlässig ist, kann sich aus dem Σ. -Effekt, einem Phänomen, bei welchem Teilchen der Masse sich in der Mitte des Kanals sammeln oder bei dem sich die Masse mit niedriger Viskosität am Umfang des Kanals sammelt, aus der Laminierung oder der Neigung der KanalVerengung ergeben, die eintritt, wenn das plastische Fluid durch die Zwischenräume zwischen den unregelmäßigen Teilchen strömt. Die bekannte Theorie bzw. das bekannte Verfahren berücksichtigt diese Erscheinungen nicht. Bei der Herstellung von Produkten aus Beton, Bauten aus Beton oder aus feuerfestem Material hat sich für ein vernünftiges Anordnen der groben Zuschlagstoffe wie Kies oder grobe feuerfeste Teilchen in der Form für das Erhöhen der mechanischen Festigkeit und des Wärmewiderstands, der Produkte und für den wirtschaftlichen Einsatz des Zementes das sogenannte Verfahren mit Vorbepackung als vorteilhaft erwiesen, bei welchem die Zuschlagstoffteilchen in die Form vorher eingebracht werden bzw. die Form vorher damit bepackt wird, worauf das fließfähige plastische Fluid in die Form gegossen wird. Bei diesem Verfahren mit Vorbepackung bilden sich jedoch komplizierte Zwischenräume mit einem großen Strömungs-

widerstand zwischen den vorher eingebrachten Zuschlagteilchen,

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so daß, wenn Mörtel oder Zementpaste mit den vorstehend beschriebenen komplizierten Strömungseigenschaften in die vorbepackte Form gegossen wird, häufig Erscheinungen auftreten, die aus dem mit dem Rotationsviskosimeter erhaltenen Meßergebnis nicht herleitbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Fließfähigkeit des plastischen Fluids der vorstehend beschriebenen Art relativ zwischen den Faktoren bestimmt, welche den Strömungskanal und das Fluid betreffen, wodurch quantitative Daten festgelegt werden, die als plastisches Maß für den Unterschied gegenüber der qualitativen Neigung des Fluids verwendet werden können. Insbesondere strömen plastische Fluide dieser Art, wie Zementpaste oder Betonmörtel oder Gipsmörtel nicht sofort, wenn sie einem Druck ausgesetzt werden, sondern sie verhalten sich wie sogenannte Bingham-Fluide, die dann zu strömen beginnen, wenn der Druck einen vorgegebenen Wert überschreitet, der für jedes Fluid spezifisch ist. Für ein Bingham-Fluid ist es somit wesentlich, den Druckzustand festzulegen, bei welchem das Fluid zu strömen beginnt. Ein solcher Druck wird als Anfangsschubspannungsfließgrenzwert bzw. Anfangsschubfließgrenze bezeichnet. Das Verhalten der Strömung nach dem Beginn ändert sich stark, wobei dieses Verhalten als Strömungsviskositätskoeffizient bezeichnet wird. Wenn das plastische Fluid der vorstehend beschriebenen Art durch den Strömungskanal hindurchgeht, wie dies erläutert wurde, ändert sich die Strömungsmenge abhängig von der Zeit infolge des Verschließens des Kanals, wodurch sich die Strömungscharakteristika ändern. Dies wird als Fließkoeffizient bezeichnet. Erfindungsgemäß werden nun der Anfangsschubfließgrenzwert, der Strömungsviskositätskoeffizient bzw. der Fließviskositätskoeffizient und der Schließkoeffizient nicht nur qualitativ, sondern statt dessen als relative quantitative Größen zwischen dem plastischen Fluid und dem Zustand des Strömungskanals bestimmt, durch den das plastische Fluid strömt. Die Erfindung zeichnet sich somit dadurch aus, daß

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die Fließfähigkeit des plastischen Fluids durch drei Elemente bestimmt wird, nämlich durch die relative Anfangsschubspannung, den relativen Fließviskositätskoeffizienten und den relativen Schließkoeffizienten.

Betrachtet man den Anfangsschubfließgrenzwert und den Anfangsfließviskositätskoeffizienten, so würden diese Größen als Widerstandsterm beim Stand der Technik nur als Viskosität, viskose Eigenschaft oder Anfangsscherfestigkeit-Fließgrenze eingeführt, die nur die qualitativen Eigenschaften des plastischen Fluids selbst darstellen, wobei der Widerstandsfaktor invariabel gehalten wird. Die Erfindung zeichnet sich nun dadurch aus, daß die Fließfähigkeit entsprechend der relativen Anfangsschubspannungsfließgrenze und dem relativen Fließviskositätskoeffizienten bestimmt wird. Der Ausdruck "relativer Schließkoeffizient" wird hier zum ersten Mal benutzt und soll die Neigung zum Verengen des Kanals aufgrund der Größe der Teilchen, der Größe des Kanals und des Absetzens von Teilchen infolge des Unterschieds in der Dichte beschrieben. Es wurde gefunden, daß dieser Koeffizient stark von der Geschwindigkeit und dem Druck des Fluids beeinflußt wird.

In den Figuren 3 bis 12 sind verschiedene Beispiele der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung gezeigt. Bei den Ausführungsformen der Figuren 3 bis 5 wird der erforderliche statische Druckunterschied durch die Meßvorrichtungen selbst erzeugt, während bei den Ausführungsformen der Figuren 6 bis 9 die statische Druckdifferenz durch Verwendung eines Behälters erzeugt wird, der Zementmörtel oder dergleichen enthält. Bei den in den Figuren 1o, 11 und 12 gezeigten Ausführungsformen wird eine Vielzahl von Bauelementen benutzt, um die Meßvorrichtung einfach handhaben zu können und um die Meßgenauigkeit zu erhöhen. Bei den in den Figuren 3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen wird ein U-förmiges Rohr 1 verwendet.

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Gemäß Fig. 3 und 4 wird ein Bezugszuschlagstoff 2 und ein anderer Zuschlagstoff in einen Schenkel auf einer festgelegten Länge C gepackt und die Fließfähigkeit eines plastischen Fluids dadurch gemessen, daß dieses durch den Zuschlagstoff hindurchgeführt wird. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist für den Schenkel mit dem Zuschlagstoff 2 eine Gießöffnung 3 vorgesehen, während bei Fig. 4 die Gießöffnung 3 in dem anderen Schenkel vorgesehen ist. In jedem Fall wird das obere Ende des anderen Schenkels als Abgabeöffnung verwendet. Gemäß Fig. 5 wird der Zuschlagstoff 2 in der Mitte des Bodens auf einer festgelegten Länge t angeordnet. Um die festgelegte Länge zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, Metalldrahtnetze auf gegenüberliegenden Seiten des Zuschlagstoffs zu verwenden. Für die gleiche Länge & ändert sich der Wert der statischen Druckdifferenz h etwas abhängig davon, in welchem Schenkle der Zuschlagstoff gepackt ist,und abhängig vom Abstand zwischen der Gießöffnung und dem Zuschlagstoff 2. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den Schenkel genau anzugeben, der als Gießöffnung während der Messung für jede Meßgruppe wirkt. Da bei"der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der Zuschlagstoff am Mittelpunkt des U-förmigen Schenkels als Packung angeordnet ist, ist das Meßergebnis unabhängig davon immer das gleiche, welcher der Schenkel als Gießöffnung verwendet wird, wodurch eine falsche Benutzung ausgeschlossen wird. Da der Zuschlagstoff 2 bei den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen sich an einem geraden Abschnitt des Schenkels befindet, ist der Schenkel auf einfache Weise zu reinigen und der Zuschlagstoff einfach austauschbar, auf dem sich das plastische Fluid abgeschieden und verfestigt hat.

Bei der in den Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsform wird ein gerades Rohr 4 benutzt, wobei als Zusatzeinrichtung ein Behälter 5 vorgesehen ist, der Mörtel oder dergleichen enthält. Der Zuschlagstoff 6 wird in einen

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Zwischenabschnitt oder Bodenabschnitt des Rohres gepackt. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wixd die Messung durch bloßes Einführen des Rohres 4 in das plastische Fluid ausgeführt, das in dem Behälter enthalten ist, während bei der Ausführungsform von Fig. 7 die Messung durch Gießen des Fluids in das Rohr 4 von oben erfolgt. Bei der in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Ausführungsform ist die Meßvorrichtung unabhängig von dem Behälter und kann an jeder Stelle ohne irgendeine Hilfsvorrichtung verwendet werden. Da das zu messende plastische Fluid, wie Zementmörtel, in nahezu allen Fällen sich in einem Behälter befindet, kann mit den Ausführungsformen von Fig. 6 und 7 die Messung leicht durch bloßes Einführen eines Rohres in den Mörtel ausgeführt werden. In jedem Fall wird die statische Druckdifferenz h zwischen den Pegeln 9 und 9a an der Gießöffnung und der Abgabeöffnung kurze Zeit nach dem Gießen oder Einführen bestimmt, wenn sich die Pegel bzw. Spiogel beruhigt haben. Die Ausführungsform von Fig. 6 ist etwas zweckmäßiger als die von Fig. 5, da es lediglich erforderlich ist, das Rohr einzuführen. Es ist jedoch schwierig, die Position des Fluidspiegels 9a zu messen, die in dem eingeführten Rohr ausgebildet wird. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist es etwas schwierig, das Fluid in das Rohr zu gießen. Die Wahl der entsprechenden Ausführungsform ergibt sich aus den tatsächlich vorliegenden Meßbedingungen. Vorteilhafterweise wird ein Halteschenkel für das gerade Rohr 4 vorgesehen, um seine Höhe in dem Behälter aufrechtzuerhalten.

Bei den in den Figuren 3 bis 7 gezeigten Ausführungsformen fließt das plastische Fluid durch den Zuschlagstoff in vertikaler Richtung, wobei dieser Zustand den praktischen Gieß- oder Formbedingungen des Mörtels entspricht, bei denen Mörtel nach oben oder nach unten gegossen wird. Es ist natürlich möglich, das so erhaltene Ergebnis für den Fall zu verwenden, bei welchem das plastische Fluid in Horizontalrichtung vergossen wird. Somit besteht kein grundsätzlicher

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Unterschied, ob das plastische Fluid durch die Zuschlagstoff packschicht in Horizontal- oder Vertikalrichtung geht. Wenn es erforderlich ist, ohne irgendeine Korrektur den gemessenen Wert für das horizontal vergossene plastische Fluid zu verwenden, werden Meßvorrichtungen bevorzugt, die ein L-förmiges Rohr 8 haben, wie dies in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist. Das Rohr 8 ist, wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, in das plastische Fluid eingetaucht, das in dem Behälter 5 enthalten ist, während bei Fig. 9 das plastische Fluid in das Rohr von oben gegossen wird. Bei jeder der in den Figuren 3 bis 9 gezeigten Ausführungsform wird ein Rohr mit einem gleichförmigen Innendurchmesser verwendet. Der Innendurchmesser des Rohres kann jedoch auch geändert werden. Wesentlich ist jedoch, daß die Änderung des Innendurchmessers das Ergebnis des Gießens des plastischen Fluids durch den gepackten Zuschlagstoff nicht beeinflußt, da der Gegenstand der Messung darin besteht, die Eigenschaft des Gießens durch den Zuschlagstoff genau zu bestimmen. Aus diesem Grund sollte die Querschnittsfläche der Zuschlagstoffschicht genauso groß wie oder kleiner als die Querschnittsfläche der Gießöffnung oder der Abgabeöffnung sein. Wenn ein verengter Abschnitt zwischen der Zuschlagstoffschicht und der Gießöffnung liegt, bildet ein solcher Abschnitt einen düsenartigen Widerstand gegen das vergossene Fluid, wodurch das Meßergebnis beeinträchtigt wird. Bei den in den Figuren 3, 4, 5, 8 und 9 gezeigten Ausführungsformen bildet der Biegeabschnitt des Rohres einen geringen Strömungswiderstand für das plastische Material, so daß sich das Meßergebnis mehr oder weniger entsprechend der Eigenschaft des Biegeabschnitts ändert. Aus diesem Grund ist es wesentlich, daß die gleiche Meßvorrichtung für Fluide der gleichen Gruppe benutzt wird. Wenn es erforderlich ist, die mit verschiedenen Meßvorrichtungen erhaltenen Ergebnisse zu vergleichen, muß der Widerstand an der Biegestelle eliminiert werden. Bei der Ausführungsform der Figuren 3 oder 5 können sich die Feststoffteilchen in dem plastischen Fluid am Boden des Rohres absetzen.

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Die abgesetzten Teilchen können zu der Zuschlagstoffschicht geführt werden, wodurch sich der Strömungswiderstand erhöht.

Bei den in den Figuren 1o, 11 und 12 gezeigten Ausführungsformen wird diese Schwierigkeit beseitigt. Bei der Ausführungsform von Fig. 1o sind der Einlaßschenkel 11 und der Auslaßschenkel 12 durch einen horizontalen Schenkel 13 an Abschnitten etwas über dem Boden miteinander verbunden, wodurch Strömungswiderstandsreduktionsteile 11a und 12a unter dem horizontalen Schenkel 13 gebildet v/erden. Diese Teile verringern den Strömungswiderstand an den gekrümmten Abschnitten auf die Flüssigkeitsströmung, so daß die Meßwerte nicht durch die Verwendung eines gekrümmten Rohres beeinflußt werden. Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform sind der Einlaßschenkel und der Auslaßschenkel miteinander durch eine Kammer 14 verbunden, die ein relativ großes Volumen hat. Bei der Ausführungsform von Fig. 1o befindet sich der Zuschlagstoff 2 in dem horizontalen Schenkel 13, während bei der AusfUhrungsform von Fig. 11 sich der Zuschlagstoff im Schenkel 16 befindet. Wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, ist der Innendurchmesser D des Schenkels 15 und D₂ der Kammer 14 gleich oder größer als D₁ des Abschnittes der Zuschlagstoffpackung im Schenkel 16. Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform ist ein Schenkel 2o mit der Oberseite 18 verbunden. Der andere Schenkel 2oa ist abgebogen und mit der Seite 19 einer Kammer 17 verbunden, die ein relativ großes Volumen hat. Bei den in den Figuren 11 und 12 gezeigten Ausführungsformen haben die Kammern 14 und 17 einen ausreichenden Innendurchmesser, so daß eine Erhöhung des Strömungswiderstandes durch abgeschiedene Feststoffteilchen nicht befürchtet zu werden braucht. Auch dann, wenn sich das plastische Fluid auf dem Zuschlagstoff verfestigt, ist es einfach, den Schenkel zu entfernen, der den Zuschlagstoff enthält, um den Schenkel zu reinigen oder auszutauschen.

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Bei jeder der Ausführungsformen der Figuren 3 bis 12 wird zwischen den Spiegeln des Fluids in den beiden'Schenkeln eine statische Druckhöhendifferenz h erzeugt, wobei in den Figuren 6 bis 9 die FluidflSche im Tank als Spiegel des Fluids in einem Schenkel angesehen werden kann. Zum Zeitpunkt des Vergießens des plastischen Fluids ist der Spiegel auf der Gießseite höher als in der Zeichnung gezeigt ist. Dieser Spiegel senkt sich jedoch allmählich ab, wenn das vergossene Fluid in den Auslaßschenkel durch den gepackten Zuschlagstoff 2 fließt. Eine solche statische Druckdifferenz h ergibt sich natürlich durch das Vorhandensein der Zuschlagstoffpackung und unterscheidet sich abhängig von den Eigenschaften des Zuschlagstoffes und des vergossenen plastischen Fluids. Es ist somit möglich, den Schubspannungs fließwert des plastischen Fluids für den Zuschlagstoff durch die statische Druckdifferenz h zu bestimmen:

Darin bedeuten Fo den Schubfließgrenzwert in g/cm für den Zuschlagstoff, 8 die Dichte des Fluids in g/cm und £ die Länge der Schicht der Zuschlagstoffpackung in cm.

Im folgenden wird ein Beispiel für eine Messung angeführt. Es wird ein Betonmörtel durch Mischen von Sand und Zement im Verhältnis von 1:1, 43 % Wasser auf der Basis des Zementgewichtes und 1,3 % Dispersionsmittel hergestellt. Der Mörtel hat eine Dichte von 2,1 g/cm . Es werden drei Meßeinrichtungen gemäß Fig. 3 hergestellt und Glaskugeln mit einem Durchmesser von 2o mm auf einer Länge von 1o, 15 bzw. 2o cm als Packung eingebracht. Der Mörtel wird in die Meßvorrichtungen gegossen. Für jeden Fall wird die statische Druckdifferenz bestimmt. Die gemessene statische Druckdifferenz ist in Tabelle 1 gezeigt.

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TABELLE 1

Länge der Packung aus Bezugszuschlag stoff	cm	Unmittelbar nach dem Vermischen	nach 3o min	nach 6o min	,1	cm
2o	cm	7,5 cm	8,ο cm	15	,4	cm
15	cm	6,1 cm	6,5 cm	1o	,9	cm
1o	4,8 cm	5 ,o cm	7

Wie sich aus dieser Tabelle ergibt, ändert sich die statische Druckdifferenz direkt proportional zu der Längenänderung von 5 cm der Zuschlagstoffpackung, wodurch die Gießeigenschaft des Mörtels genau dargestellt ist.

Man sieht, daß das Gießen dadurch ausgeführt werden kann, daß der erforderliche Gießzustand dadurch bestimmt wird, daß die statische Druckhöhe gemäß Tabelle 1 verwendet wird. Bei einer statischen Druckdifferenz, die durch Verwendung einer Zuschlagstoffpackung mit einer Länge von 15 cm erhalten wird, und bei einem Zuschlagstoff aus Glaskugeln mit einem Durchmesser von 2o mm ist es möglich, das Fluid glatt dadurch zu vergießen, daß ein Zementmörtel oder eine Zementpaste derart hergestellt wird, daß die statische Druckdifferenz im Bereich von 3o bis 2oo mm liegt, und daß der Gießzustand durch Umwandeln der Eigenschaft der Zuschlagstoffpackung in der Form in die Eigenschaft des Bezugszuschlagstoffs festgelegt wird.

In dem in Tabelle 1 gezeigten Fall wird der Druck, der für die Anfangsschubspannung erforderlich ist, wenn ein Mörtel in eine flache Form mit einer Länge von 4 m gegossen wird, die mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, der dieselben

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Hohlraumbedingungen wie die Glaskugeln bzw. Glasperlen hat, 3o min nach der Herstellung des Mörtels nach folgender Gleichung berechnet:

{(6,5 - 5,o) / 5 χ 4oo + 5 - 2(6,5 - 5)] χ 2,1 = 256 p/cm²

Wenn der Mörtel 6o min nach seiner Herstellung vergossen wird, liegt der erforderliche Druck bei

{(1o,4 - 7,9) / 4oo + 7,9 - 2(1o,4 - 7,9)} χ 2,1 » 342 ρ/

Im letzteren Fall ist die Differenz zwischen der Zuschlagstoffpackungslänge von 1o cm und 15 cm wesentlich kleiner als die Differenz zwischen der Zuschlagpackungslänge von 15 cm und 2o cm. Dies bedeutet, daß, wenn die Länge der Zuschlagstoffpackung zunimmt, der Gießdruck für den Schubgrenzfließwert stark ansteigt. In diesem Fall ist davon auszugehen, daß der

2 Gießdruck viel größer als der Wert von 342 p/cm ist, der wie vorstehend beschrieben, berechnet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist es auch möglich, gleichzeitig den Widerstand der Zuschlagstoffpackung in der Form zu messen, der durch die abgeschiedenen Feststoffteilchen hervorgerufen wird. Wenn das plastische Fluid, wie Zementmörtel, in die Zwischenräume zwischen den groben Zuschlagstoff gegossen wird, sammeln sich die Feststoffkomponente oder die Teilchen des Mörtels zwischen dem Zuschlag, wodurch der Strömungswiderstand mit der Zeit zunimmt. Mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist es auch möglich, einen solchen Strömungswiderstand sowie den für die Überwindung dieses Widerstands erforderlichen Gießdruck leicht zu bestimmen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die statische Druckdifferenz gemessen wird, die erforderlich ist, um die Anfangsschubspannung zu berechnen, und nachdem eine vorgegebene Menge an plastischen Fluid durch die Zuschlagstoff packungsschicht hindurchgegangen ist, indem

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die Druckhöhendifferenz wieder gemessen wird. In diesem Fall ist die letztere statische Druckdifferenz immer größer als die erstere statische Druckdifferenz, so daß es möglich ist, den für die Überwindung des Strömungswiderstandes aufgrund der abgeschiedenen Feststoffteilchen erforderlichen Druck entsprechend der Beziehung zwischen der Änderung der statischen Druckdifferenz und der Menge des durch den Zuschlagstoff hindurchgehenden plastischen Fluids zu bestimmen.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die Gießgeschwindigkeit, d. h. die Fließfähigkeit, zu messen. Wenn die Abgabeöffnung der Meßvorrichtung durch einen Stopfen oder einen Deckel verschlossen ist, was nicht gezeigt ist, wird eine vorgegebene Menge von plastischem Fluid in die Meßvorrichtung durch die Gießöffnung gegossen, um eine bestimmte Pegeldifferenz zu erzielen. Dann wird der Stopfen entfernt und man läßt das plastische Fluid strömen. Dabei wird die Zeit gemessen, die erforderlich 1st, damit eine definierte Fluidmenge durch die Zuschlagstoffpackung hindurchgeht. Die Gießgeschwindigkeit kann dann aus der Querschnittsfläche und der Länge der Zuschlagstoffpackung, der festgelegten Strömungsmenge und der Zeit berechnet werden.

Die Möglichkeit, die Anfangsschubfließgrenze, den Gießdruck für die Überwindung des Strömungswiderstandes, der von abgeschiedenen Feststoffteilchen hervorgerufen wird, sowie die Gießgeschwindigkeit mit ein und derselben Meßvorrichtung zu messen, ist für die Arbeit außerhalb des Labors besonders zweckmäßig. Dies bedeutet, daß es möglich ist, gleichzeitig zwei Werte durch einen einzigen Vorgang zu ermitteln, was für die Außenarbeit wesentlich ist, da es äußerst schwierig ist, absolut identische Zementmörtel oder dergleichen herzustellen.

In Verbindung mit der Messung der drei vorstehend beschriebenen Größen, nämlich der relativen Anfangsschubspannung,

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- se- -

des relativen Schließkoeffizienten und des relativen Fließviskositätskoeffizienten, wird erfindungsgemäß eine Meßvorrichtung vorgeschlagen, wie sie in Fig. 13 beschrieben ist. Die Meßvorrichtung von Fig. 13 hat einen vertikalen Schenkel 21, der mit einer Eingießöffnung an seinem oberen Ende, einem horizontalen Verbindungsschenkel 22 und einem kurzen vertikalen Schenkel 23 versehen ist, der zwischen Metalldrahtnetzen 25 eine geeignete Zuschlagstoffpackung 26 enthält. Die Schenkel 21, 22 und 23 bestehen aus Rohren mit einem kreisförmigen oder rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt. Der Schenkel 21 hat eine Länge, die ausreicht, damit sich eine erforderliche statische Druckdifferenz bildet, die nötig ist, um einen Druck zu erzeugen, der das plastische Fluid zum Fließen bringt. Vorteilhafterweise ist der Innendurchmesser des Schenkels 23 gleich dem der Schenkel 21 und 22 oder kleiner. Es ist weiterhin erwünscht, daß an beiden Enden der Verbindungsschenkel 22 aus den vorstehend beschriebenen Gründen Kammern oder Speicher 24 vorgesehen sind.

Die Schenkel 21, 22 und 23 können aus einem einzigen Rohrlängenstück wie bei der Ausführungsform von Fig. 3 herge- ' stellt sein. Einzelheiten und Modifizierungen der MeBvorrichtung von Fig. 13 ergeben sich aus Fig. 14 bis 17. Bei der Ausführungsform von Fig. 14 und 15 ist der vertikale Schenkel 21 mit einer Skala 31 versehen, während der Verbindungsschenkel 22 aus drei Abschnitten besteht. Zwischen die Metalldrahtnetze 25 wird die Zuschlagstoffpackung 26 in den Mittelabschnitt 33 eingebracht. Der Verbindungsschenkel 22 hat eine U-förmige Gestalt. Mit dem rechten Abschnitt ist ein Uberströmrohr 27 verbunden. Die Anordnung sitzt auf einer Basis 28. Mit dem rechten Abschnitt des Verbindungsrohrs ist ein Abzugsrohr 23 mit einem Hahn 35 verbunden, um plastisches Fluid abzuführen, das in der Meßvorrichtung nach Abschluß der Messung verbleibt. Für das obere Ende des Abgaberohrs 2 7 ist, um es im Normalfall zu verschließen, ein Deckel 29 vorgesehen,

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der von einem Handgriff 34 betätigbar ist. Weiterhin ist ein ringförmiger Sammler 38 mit einer Abgaberinne 37 vorgesehen, der das Uberströmrohr 27 umgibt. Der Schenkel 21 und das Uberströmrohr 27 sind zusammen durch entfernbare Kupplungselemente 39 verbunden. An der Basis 28 sind gegenüberliegende kanalförmige Führungselemente 36 zum Führen der gegenüberliegenden vertikalen Abschnitte des Verbindungsschenkels 22 befestigt. Dieser Aufbau ermöglicht das Entfernen eines jeden vertikalen Abschnitts für die Reinigung oder das Austauschen der Zuschlagstoffpackung 26. Gewünschtenfalls kann das Uberströmrohr 27 weggelassen werden, so daß das plastische Fluid durch die obere Öffnung des rechten Abschnitts des Verbindungsrohres überläuft. In diesem Fall wird der Deckel 29 längs der Führungsstangen 4o abgesenkt, die auf der Basis 28 sitzen. Beim Austausch der Zuschlagstoffpackung 26 hat der neue Zuschlagstoff die gleiche Länge wie der ursprüngliche Zuschlagstoff. Gewünschtenfalls kann der Mittelabschnitt 33 durch einen solchen mit unterschiedlicher Länge ersetzt werden, wobei dann einer der vertikalen Abschnitte entfernt wird.

Fig. 16 zeigt eine Modifizierung, bei welcher ein Abschnitt der Ausführungsform der Figuren 14 und 15 abgeändert ist. Insbesondere ist an dem Eingießschenkel 21 ein Mechanismus 41 zum Anlegen eines Drucks angeordnet. Dabei ist ein Rohr 42 aus einem Drucklufttank 41 mit einem Druckzylinder 43 verbunden, der am oberen Ende des Rohres 21 vorgesehen ist. Bei der in den Figuren 13 bis 14 gezeigten Ausführungsform ist es zur Schaffung einer ausreichend großen statischen Druckdifferenz erforderlich, die Länge des Rohres 21 zu vergrößern, was jedoch für die Handhabung im Einsatz außerhalb des Labors unzweckmäßig ist. Wenn, wie in Fig. gezeigt ist. Druckluft verwendet wird, ist es möglich, die statische Druckdifferenz oder den Druck zur Bewegung des plastischen Fluids zu erhöhen. Bei den Ausführungsformen von Fig. 13 bis 16 ist es erforderlich, eine Probe einer festgelegten Menge des plastischen Fluids zu nehmen, das

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das für den praktischen Gebrauch hergestellt ist. Die in Fig. 17 gezeigte Ausführungsform ist so ausgelegt, daß dieser Nachteil vermieden wird. So kann die Meßvorrichtung direkt an den Behälter eines Betonmischers 5o über ein Ventil 44 angeschlossen werden. Die Meßvorrichtung hat zwei vertikale Rohre 51 und 53. Mit dem oberen Ende des Rohres 51 ist in gleicher Weise wie in Fig. 16 ein Mechanismus 41 zum Anlegen eines Drucks verbunden. Das rechte Rohr 53 ist mit einem Deckel 29 versehen, der von einem Betätigungszylinder 45 und einer Rinne 37 für die Aufnahme des überfließenden Betons betätigt wird. Am Boden des Rohres 51 ist ein Druckdifferenzsender 46 angeordnet, der den Druckzustand mißt und übermittelt, um den Gießvorgang automatisch zu steuern, was später elräutert wird. Am Boden der Meßvorrichtung ist ein Wasserrohr 47 mit einem Ventil 48 angeschlossen, um den Betonmörtel zu entfernen, der nach Abschluß der Messung übrig bleibt.

Bei den in den Figuren 13 bis 17 gezeigten Ausführungsformen sind die Einrichtung zur Erzeugung einer statischen Druckdifferenz und der Druckerzeugungsmechanismus in dem linken Rohr angeordnet. Die Meßvorrichtung ist so gebaut, daß sie eine L- oder U-Form hat. Gewünschtenfalls können die Elemente der Meßvorrichtung auch längs einer Geraden angeordnet werden, wodurch der Aufbau und die Vornahme von Messungen an plastischen Fluiden mit hoher Viskosität vereinfacht werden. Bei einer solchen geraden Konstruktion können die Eingießöffnung und der Mechanismus zum Anbringen eines Drucks entweder über oder unter dem stangenförmigen Aufbau vorgesehen werden.

Bei den in den Figuren 13 bis 17 gezeigten Ausführungsformen wird der Abschnitt 23 oder 33 oder 53 mit einem groben Zuschlagstoff bepackt, wie er tatsächlich in der Praxis benutzt wird, oder mit einem Modellzuschlagstoff. Die bepackte Länge L ist in Fig. 13 gekennzeichnet. In das Rohr 21

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oder 51 wird Zementmörtel oder Zementpaste gegossen, die, wie durch die Pfeile in Fig. 13 veranschaulicht ist, durch den Zuschlagstoff strömt. Wenn das eingegossene plastische Fluid anfängt überzulaufen, wird mit dem Eingießen aufgehört. Danach senkt sich der Spiegel in dem Eingießrohr allmählich ab und kommt zur Ruhe, wodurch eine definierte statische Druckdifferenz oder Pegeldifferenz H. geschaffen wird. Die statische Druckdifferenz entspricht der relativen Anfangsscherspannung, die durch den Zuschlagstoff oder den Zustand des Strömungskanals bestimmt wird und in cm oder g/cm ausgedrückt wird. Danach wird die Abgabeöffnung durch den Deckel verschlossen und eine vorgegebene Menge des gleichen plastischen Fluids in das Rohr 21 bis zu einer Höhe £ gegossen, um eine statische Druckdifferenz zu erzeugen. Dann wird der Deckel oder Stopfen entfernt, so daß das Fluid überströmen kann. Während dieses Vorgangs wird die Zeit gemessen, die der Fluidpegel benötigt, um nacheinander die Stellungen €« # Cj ... £ zu durchlaufen, wodurch die Abstände zwischen benachbarten Stellungen und die Zeiten t-, t~ ... t bestimmt werden. Auch wenn die Abstände gleich sind, nimmt die Zeit allmählich zu. Schließlich erreicht der Spiegel des Fluids eine Stelle, an der eine statische Druckdifferenz H₂ erzeugt wird, die größer ist als die anfängliche statische Druckdifferenz H₁. Durch die Beziehung zwischen *-, £~ ··· ^_n ¹^ t-, t_o ... t kann der relative Fließviskositätskoeffizient (g s/cm cm) bestimmt werden. Der relative Schließkoeffizient läßt sich aus der statischen Druckdifferenz am Anfang H- und am Ende H₂ ermitteln. Wenn

Fo₁ der relative Schubfließgrenzwert für die statische ¹ 3

Druckdifferenz H. in g/cm ,

Fo₇ der relative Schubfließgrenzwert für die statische *· 3

Druckdifferenz H₀ in g/cm ,

3 ^₁ der relative Fließviskositätskoeffizient in g s/cm cm,

Δ Fo der relative Schließkoeffizient in g/cm cm, Uf die Hohlsäulengeschwindigkeit in cm 8,

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I geändert J

Ua die scheinbare Geschwindigkeit bzw. Gießgeschwindigkeit in cm/s, £ der Prozentsatz des Zuschlagstoffhohlraums, ο das Gewicht der Volumeneinheit des plastischen '

Fluids in g/cm ,

Pu der Staudruck in g/cm ,

L die Länge der Zuschlagstoffschicht in cm,

Q die Menge des durchschwimmenden Fluids in g/cm ,

λ die Querschnittsfläche der Zuschlagstoffschicht

sind, können die Werte von Fo₁, Fo,, AFo, X , Pu, Ü£ und U durch folgende Gleichungen bestimmt werden:

₁ FO₁ « -f- ■ . . PO₂

(Fo₅-Fo₁)A

Pu

Pu . —i-_—2 pe -

Jj *

wobei £_χ « ^₁ K₁, U₂ ... f_n) U, ■ ί_Λ /t-

XlI

üa « U_f/£

Als Ergebnis eines häufigen Variierens der Faktoren bezüglich der Strömung des Fluids sowie der Faktoren des Fluids selbst und durch eine sorgfältige Analysenkombination dieser Faktoren wurde ein neuer Zusammenhang gefunden. Im Falle von Betonmörtel als plastisches Fluid wurden verschiedene Arten des plastischen

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Fluids hergestellt, wie dies in Tabelle 2 definiert ist, wobei der Feinheitsgrad FM des verwendeten Sandes variiert wird. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.

TABELI-F 2

Prober»* Wr.	Menge	Zement Kg	tmcke-: ner Flui sand · Kg	disper sions mittel U)	wirksa mes Wässer Kg	W/z %	F.M.
1-1	ein« Füllung	14	13,2	0r140	5,81	41,5	1,13
1-2 ·	im3	892	841	8.92	370	41,5	i;4S
1-3	eine Füllung	14	13,6	0r140	5781	41T5	1,54
1-4	im3	892	866	8,92	370	41,5	• 1,79
1-5	eiue Füllung	14	14,4	0,140	5,81	5,81	2,33
	in.3	863	888	8,63	358
eine Füllung	14	142	0,140	5,81
Im3	881	398	8,81	366
eine Füllung '	14	13,7	0,140	0,140
im3	892	873	8,92	370

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MO

	•	P.M.	TABELLE 3	Fo g/cm	λ g · sec/cm	AFo x10"3 g/cm	Fliefiwert see.
Proben Nr.	1,13	3,24	2,28	10,7	72,4
1-1	1,45	fr 32	lr65		65,9
1-2	1,54	0,85	1,01	2T7	26,0
1-3	1,79	1,68	1,40	4,8	27,6 >
1-4	2,33	1,85	1,08		24,0
1-5

Das Variieren dieser Daten ist kompliziert. Bei der Probe 1-3, bei welcher FM 1,54 ist, sind die Werte Fo, λ undAFo niedrig. Bei der Probe 1-2 jedoch, die nahezu den gleichen Wert von FM = 1,45 hat, sind die Werte Fo, λ undΛ Fo stark verschieden. Diese Werte ändern sich auch stark bei anderen Proben. Die Art einer solchen Variation ist von der des gemessenen Wertes, nämlich des Fließwertes, der die Zeit in Sekunden darstellt, die für eine festgelegte Menge des plastischen Fluids erforderlich ist, um durch eine Öffnung am Boden der trichterförmigen Meßeinrichtung auszufließen, stark verschieden, den man durch Benutzung eines P-Trichters (JASS. ST-7o1) erhält, welcher zum Messen der Fließfähigkeit von Zementmörtel oder dergleichen bereits verwendet wird.

Solche komplizierten Änderungen treten auch auf, wenn das Verhältnis von Wasser zu Zement und das Verhältnis von Sand zu Wasser verändert werden. Die folgende Tabelle 4 zeigt Beispiele der Zusammensetzung von Betonmörtel, bei der das Verhältnis von Wasser zu Zement W/C und von Sand zu Zement Z/S über einem weiten Bereich geändert wird. Die Meßergebnisse der plastischen Fluide mit den Zusammensetzungen von

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Tabelle 4 sind in Tabelle 5 gezeigt, aus der ersichtlich ist, dae die Werte von Fo, \ und der Fließwert abnehmen, wenn das Wasser/Zement-Verhältnis zunimmt, während ΔFo sich unregelmäßig ändert. Das Verhältnis von Zement/Sand hat insgesamt eine bestimmte Beziehung zu dem Fließwert, andere Faktoren ändern sich jedoch unregelmäßig.

TABELLE 4

Prcben- Nr.	Verhältnis Wasser/ Sand	Verhältnis Wasser/ demerit %	Zusammensetzung pro	trocke ner Flußsand Kg	Disper sions mittel I	m3
2-1-1	1/0 j 8	33,5	zement Kg	817	9T89	wirksames Wasser Xg
2-1-2	N	35	989	812	9T82	332
2-1-3	a	36,5	982	798	9,66	344
2-1-4	■	38	966	786	9,50	353
2-1-5	U	39,5	950	779	9,42	361
2-2-1	1/1	" 38,5	942	903	8,78	372
2-2-2	H	40	878	895	8,70	333 ' ·
2-2-3	■	41,5	870	888	8,63	348
2-2-4	■	43	863	878	8,53	358
2-3-1	1/1	37	853	913	8,87	367
2-3-2	H	38r5	887	903	8,78	328
2-3-3	n	40,5	878	888	8,63	338
2-3-4	«	42,5	863	877	8,53	350
2-3-5	N	44,5	853	858	8,34	363
2-4-1	1/1,2	42	834	997	8,03	371
2-4-2	N ■	43,5	803	988	7,96	338
2-4-3	«	45	796	969	7,81	347
2-4-4	m '	46,5	781	962	7,75	352
775	361

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TABELLE 5

Proben- . Kr. ·	Fo g/cin^	λ 4 g·sec/cm	AFoxlO"3 g/cm4	Fließ wert SCC*	Gewicht/ Völ.- Finheit, Kg/A	Temperatur nach dem Mischen 0C
. 2-1-1 2-1-2 2-1-3 2-1-4 2-1-5	1,34 0,82 0.09 ι 0r73 0.19	2,68 1,73 1,12 0,86 0,63	5,0 0,8 1,8 0,3 0T3	74,0 42r2 27,8 24,2 18 .,0	2,137 2T137 2,117 2r097 2,092	26,2 26r3 26,4 27T0 25.9 I
2-2-1 , 2-2-2 2-2-3 2-2-4	1,81 1.13 0.81 0.83	1,83 1,29 1,01 0,83	4,8 1,6 0,7 0	-	2,118 2,113 2,108 2,098	27,3 26.0 26,5 26.0
2-3-1 2-3-2 2-3-3 2-3-4 2-3-5	3,05 2,08 1.02 0.81 0T55	2,58 1,73 1,16 0,86 0,60	8,8 3,1 3,1 3,4 1,6	83,8 41,0 28,4 24,0 17.6 r	2,128 2,119 2,100 2,093 2,003	26r0 26,0 26,0 25,5 · 25.0
2-4-1 I 2-4-2 2-4-3 2*4-4	3,14 1,42 1Τ16 0,63	1,81 1,29 1,03 0,76	M 0,5 1,0 0,4	53,7 32,4 26,4 20,1	2*138 2r135 2r102 2.098	27.2 26,5 26,0 26.0

Die Tabelle 6 zeigt Zusammensetzungen, bei denen die Menge des Dispersionsmittels zusammen mit dem Verhältnis von Wasser zu Zement geändert wird. Die Meßergebnisse sind in Tabelle gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß Δ Fo sich in komplizierter Weise ändert.

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TABELLE 6

Proben- Nr.	Verwartetes	Verhältnis fässer/ Zement	Zusdnmensetzuhg pro m	trocke ner raujgand	Disper sions mittel · U)	wirksames Wasser Kg
3-1-1 3-1-2 3-1-3 3-1-4	mittel %/Zement	54 56 58 60	Zement Kg	801 785 785 767	0 0 0 0	419 426 441 445 »V· ·
3-2-1 3-2-2 3-2-3 3-2-3	0 ■	45r5 47 48,5 50	776 76Ö 760 742	863 851 832 828	4,18 4,13 4,03 4,01	* · 381 388 392 401
3-3-1 3-3-2 3-3-3 3-3-4 8-3-5	0,5 ■ ■	37 38,5 40,5 42T5 44;5	837 826 807 803	913 903 888 877 858	8,87 8,78 8,63 8,53 8,34	328 338 350 363 371
3-4-1 3-4-2 3-4-3 3-4-4 3-4-5	1,0 ■ H ' '■ ■	34 35,5 37 38,5 40	887 878 863 833 854	916 916 911 906 888	13.4 13;4 13,3 13r2 13,0	303 316 328 339 345
1I5 ■ ■	890 890 886 881 863

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TABELLE 7

Proben- Nr.	Fo g/cm	λ g· sec/cm	AFoxlO~3Lli9/?_ g/cm r^^ec	25,0	GesTicht'/ VbI.- Kg/Ä	Tlempsratnjr nach dem Mischen 0C
3-1-1	4,44	0,90	3,2	22,0	1,997	26,0
3-1-2	3,50	1,06	11,0	15,2	1^972	25f7
3-1-3	2,15	0,71	8,8	14,6'	1..985	25,7
3-1-4	2,37	0,54	4,7	27,8	1,955	25,6
3-2-1	4,56	l,il	10,0	19,0	2T080	27,4' ·
3-2-2	2,76	0,97	6,8	16,0	2,065	28,0
3-2-3	2,23	0,83	4,5	14,2	2,030	27,8
3-2-4	1,39	0,51	2,0	83,8	2,0.32	27,0
3-3-1	3,C5	2,58	8,8	41,0	2,128	26,0
3-3-2	2,08	1,73	3,1	28,4	2,119	26.0
3-3-3	1,02	lt16	3,1	24,0	2,100	26,0
3-3-4	0,81	0,86	3,4	17,7	2,093	25,5
3-3-5	0,55	0,60	1,6	113,8	2,063	25,0
3-4-1	0,73	4,75	3,1	57,5	2,12.2	27,0
3-4-2	0,30	2,51	2,4	39,0	2,135	2673
3-4-3	0r14	1,30	1,8	29,8	2,133	26,5
3-4-4	0,06	1,16	2,3	23r5	2,125	26,0
3-4-5	0,05	0,89	1,5	2,096	26,0

Auch bei der gleichen Zusammensetzung ändert sich die Fließfähigkeit des plastischen Fluids stark abhängig von Faktoren wie dem Wassergehalt des Sandes, der Reihenfolge der Mischung der Bestandteile und dem Mischintervall. Es wird Sand mit einem Wassergehalt zwischen 4,38 %, was als trockener Zustand bezeichnet wird, und 4o % verwendet, um Zementmörtel mit

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W/Z β 43 % herzustellen, wobei Z/S im wesentlichen gleich ist. Die mit solchen Mörteln erzielten Meßergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt, in der das Symbol "at" anzeigt, daß der Mörtel nach oben durch die Zuschlagsstoffpackungsschicht geführt wird, während das Symbol "bt" anzeigt, daß der Mörtel nach unten durch die Packungsschicht geführt wird. In jedem Fall ist die Änderung der Meßwerte kompliziert. Insgesamt gesehen hat Sand mit einem Wassergehalt von 6 bis 26 % einen hohen Wert für Fo, bei einem Wassergehalt von 4o % jedoch, d. h. über 28 bis 35 %, ergibt sich ebenfalls ein hoher Wert für Fo. Der durch Verwendung eines P-Trichters erhaltene Fließwert ändert sich gegenüber dem vorher erwähnten sehr stark.

Alle aus den Mörteln gemäß Tabelle 8 geformten Produkte

2 haben eine Druckfestigkeit von mehr als 4oo Kp/cm . Wenn

der Wassergehalt des Sandes weniger als 6 % beträgt, be-

2 trägt die Druckfestigkeit weniger als 42o Kp/cm . Wenn der

Wassergehalt des Sandes zwischen 9 und 25 % beträgt, liegt

2 2

die Druckfestigkeit zwischen 46o Kp/cm und 484 Kp/cm .

Wenn jedoch der Wassergehalt des Sandes 26 % erreicht, fällt

2 die Druckfestigkeit schnell auf 423 Kp/cm ab. Bei 3o %,

32 %, 35 % bzw. 4o % liegt die Druckfestigkeit bei 532,

462, 53o bzw. 55o Kp/cm². Die Biegefestigkeit liegt im all-

2 gemeinen zwischen 7o und 8o Kp/cm . Für einen Wassergehalt

von 35 bis 4o % liegt die Biegefestigkeit bei etwa 9o Kp/cm

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	•	Wasser- aehalt 1Im Sand %	Kondensierte Zuwwmensetzung	Misch wasser I	Öisper- sions- mittelj cn	Oberfläche] wasser des Sandes in	TABELLE	8 ·	b + m/min	P-Trich- ter FUePwert sec.	Gewicht/ VoI.- Einheit Kg/m3	Breezing-WerV	1 hr.	2 hrs.
Proben- Nr.		40	Sand Kg	0,300	150	5,352	Fo m/m«g	140 m/m 1,44 g	76,0 ·	2,050	30 min	0,13	0,10
1	35	15 j 648	1,050	m	4r602	a ♦ m/min	95 0,99	53,4	2,088	0	0,88	1,38
2	30	H	1,800	H	3,852	122 m/m 1,25 g	90 0,94	45,0	2,080	0,50	0,40	0,68
3	25	Il	2,550	N	3,102	92 0,96	160 1,62	53,8	2,030	0,13	0,24	0,30
4	18	N	3,600	N	2,052	75 0,78	160 1,62	50,0	2,020	0,14	0	0
5	15	■ N	4,050	H	lr777	135 1,37	140 v 1,43 '	41,5	2,048	0	R	R
6	12	15,473	. 4,500	N	1,327	140 1,41	140 1,42	42,0	2,023	R	*	R ro
7						123 1,26				R		ο .
		113 lf14

	Pr ober.-	Wasser	Fortsetzung von TABELLE 8 .	Misch wasser Jt	Disper sions mittel cn	Cberflächer wasser des Sandes In %	Fo m/m«g	b + m/min	P- - - .	Gewicht/	Breezing-Wert	1 hr.	2 hrs
	Nr.	gehalt 1π Sand %	Kompensierte Zusammensetzung	4r950	150	0T877	■ a + m/min	135 1,38	Trichter Fließwert see.	VoI,- Einheit Kg/m3	30 min	0	0
	8	7	Sand Kg	5r400	M	0,427	100 1,02	142 1,43	48.3	2T038	0	N	N •
	9	6	15r473	6r000	N	0,300	107 1,08	57 0T57	59 r0	2r013	N	Schaum 3 m/m
709ί	10	3	N	6T300	m	0	45 0,45	60 0,60	41,8	2r000 r	Schaum 2 m/m '	Schaum 4 m/m	-
130/G	11	1	15r150	6?957	M	0	50 0,10	75 0,75	53,8	1,980	Schaum 3 m/m	0;5·	0,9
<© α»	12	abso lut trocken	N				48 0,48		90,3	1,980	0,2
			14,343

•«J O CO CO

Die Reihenfolge des Mischens der Bestandteile wird, wie in den Tabellen 9 und 1o gezeigt ist, verändert. In Tabelle 9 beträgt das Verhältnis von W/Z 45 %. Es werden 1 % des Dispersionsmittels zugesetzt. Tabelle 1o zeigt Mörtel, ohne irgendein Dispersionsmittel. In den Tabellen 9 und 1o zeigt (s) einen Fall, bei welchem der Wassergehalt des Sandes relativ hoch ist, beispielsweise 2o,48 % oder 16,o1 % beträgt, während S für den Fall steht, in dem der Wassergehalt relativ niedrig ist, beispielsweise 3,41 % oder 3,31 % beträgt. Das Mischen erfolgt derart, daß nach einem dreiminütigem Kneten des links von der Symbolspalte stehenden Bestandteils der rechts gezeigte Bestandteil zugegeben und vier Minuten geknetet wird.

	Symbol	Wasser gehalt	TABELLE S	B see.	Fo mm	Gewicht/Vol. r einheit * Kg/m3
Proben Nr.	SC + W	3,41	-	30T0	12	l;903
1 .	(s)c + w	20,48	A see.	26,8	30	2,070
2	WS + C	3,41	19,2	67,4	174	2r055
1 3	w©+ c	20,48	15,4	60,8	160	2,047
4	WC + S	3,41	26,8	40^1 ..	127	2,061
5	UT* X ■ C ι Wf^ « Vv	20,48	27,2	urmöglich	unmöglich	2 j 060
6	SC + W	3,20	20r9	31,8	0	2,112
7		umöglich
	20T8

709830/099*

	Symbol	*	TABELLE 1o	B see.	Fo	2703353
Proben-	SC + W		Fließwert	32,6	VfHVI •	Gev'icfct/Vol.
» Nr.	®C + W	Wasser gehalt *	A . see.	unmöglich	90	einheit, Kg/mJ
1	WS + C	3,31	17j8	N	180	2,025
2	w(D+ c	16;01	31,4	• N	150	lt979
3	WC + S	3731	21T6	31,7	190	1,997
4	WC + ©	16,01	27,0	unmöglich	145	lt997
5	(s)c + w	' 3,31	17r6		160	1,998 '
6	Ie1Oi	20,0		190	1,980
7	16,01	22,0	1,952

Wie aus diesen Tabellen zu ersehen ist, ändert sich auch bei gleicher Zusammensetzung die Fließfähigkeit des Mörtels sowie das Gewicht pro Volumeneinheit sehr stark. Die Tatsache, daß die Eigenschaften des Mörtels stark von dem Wassergehalt des Sandes und von der Reihenfolge des Zugebens der Bestandteile abhängt, wurde bisher nicht beachtet. Diese Fakten werden vorteilhafterweise als relative quantitative Daten benutzt. Sieben Tage nach dem Formen der Mörtelarten nach Tabelle 9 und 1o werden die Druckfestigkeit und die Biegefestigkeit der Produkte gemessen. Die Druckfestigkeit liegt insgesamt zwi-

2
sehen 23o und 4oo Kp/cm , in manchen Fällen zwischen 36o und 392 Kp/cm und ändert sich etwas. In anderen Fällen ist die Druckfestigkeit relativ niedrig und liegt zwischen 225 und

2
35o Kp/cm , wobei sie sich in einem weiten Bereich ändert.

Das gleiche gilt für die Biegefestigkeit. In bestimmten Fällen liegt die Biegefestigkeit zwischen 66 und 74 Kp/cm und ändert sich etwas. In anderen Fällen liegt sie zwischen

2
5o und 65 Kp/cm und ändert sich stark. Somit spielen diese Faktoren eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung der Qualität der Produkte.

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Die Fließfähigkeit des Mörtels ändert sich sehr stark abhängig von der Mischzeit. So werden beispielsweise bei einem Mörtel mit einer Zusammensetzung aus 5o kg Zement, 56,2 kg Sand mit einem Wassergehalt von 11,11 %, 15,5 1 Wasser und 5oo cm eines Dispersionsmittels zuerst der Zement und der Sand drei Minuten im trockenen Zustand gemischt und dann Wasser und das Dispersionsmittel während eines Zeitraums von 18s zugegeben. 15 s nach dem Zugeben wird mit dem Mischen begonnen. Die Tabelle 11 zeigt die Beziehung zwischen der Mischzeit und der Fließfähigkeit des erhaltenen Mörtels.

TABELLE 11

Mischzeit

15 see 3o see 45 see 1 min 3o see 3 min

Fließ wert A	56,ο	54,6	63,ο	-	95,o
Fließ wert B	95,8	92,2	121,6	-	-
Fo mm	155	15o	unmöglich	unmöglich	uranöglich

Erfindungsgemäß wird der Fließwert durch Verwendung des speziellen Strömungskonus gemessen, der einen oberen Abschnitt hat, welcher auf einem genormten Fließkonus sitzt. Das Fassungsvermögen des oberen Abschnitts ist das gleiche wie beim genormten Fließkonus. Der Fließwert A zeigt die Zeit an, während der das Fluid im unteren Abschnitt, d. h. dem Standardfließkonus, ausströmt, so daß das Fluid im oberen Abschnitt nach unten in den unteren Abschnitt strömt. Der Fließwert B zeigt die Zeit an, die das Fluid, das in den

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unteren Abschnitt vom oberen Abschnitt geströmt ist, für das Ausfließen benötigt, was mit einem StandardflieBwert vereinbar ist.

Diese Tabelle zeigt, das bis zu einer bestimmten Zeit die Fließfähigkeit besser wird, danach jedoch schlechter wird.

Es wird ein weiterer Mörtel nach dem gleichen Mischverfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellt. Dabei wird jedoch eine Zusammensetzung aus 5o kg Zement, 52,6 kg Sand mit 3,95 % Wasser, 19,1 1 Wasser und 5oo cm Dispersionsmittel verwendet. Die Tabelle 12 zeigt die Beziehung zwischen der Fließfähigkeit und der Mischzeit dieses Mörtels.

TABELLE 12

Misch- 15 see 3o see 45 sec 1 min 1,5 min 3 min 5 min zeit

Fließ wert A	58 ,o	55 ,o	51,8	52,3	54,8	57,6	69,	6
Fließ- wert B	93,6	78 ,o	74,4	72,9	7o,4	76,4	1o9,	4
Fo mm	64	37					155
		32	43	57	126

Diese Tabelle zeigt, daß bis zu einer bestimmten Zeit die Fließfähigkeit besser wird, danach jedoch schlechter.

Die gleiche Tendenz wird unter Bezugnahme auf verschiedene Verbindungen bestätigt, welche Aluminiumoxydzement oder Ton enthalten und zur Herstellung von feuerfesten Bauteilen verwendet werden. Tabelle 13 zeigt einige Ergebnisse von Messungen der Fließfähigkeit eines feuerfesten Materials.

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O CO OO

	AtZ:S:Zi	Gewicht/Vol.-	. TABELLE 1.'	I. ...	2	AFo	üf	λ	Druck
w/z		einheit Kg/cm	P -Triehte:		1,32	0,008	JL cm/sec	4Τ6	festigkeit
%	ItO.	2,025	sec.	Fo(g/cm3) (g/cm4)	0,81	-0,0058	0T48	.2,7	421
32,0	1 : 072	2T045	16,5	. 1	2,65	-0,0027	0,41		428
32,3	1 : 0,4	2f210	17,0	1T27	1,84	-0,0086	0,13	9;3	666
33,4	1 : 0,6	2,165	47,0	0,97		2,22		489
38,6		27,0	2,76
	1,84

- 44»- Si

In dieser Tabelle ist AXC ein Aluminiumoxydzement, S Sand mit SK 38 und Cl Ton. Als Widerstandselement der Meßvorrichtung wird ein Rohr verwendet, welches mit Schamotte mit einer Teilchengröße von 1o bis 15 mm über einer Länge von 2o cm bepackt ist.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß die Fließfähigkeit des plastischen Fluids stark von der Reihenfolge des Einbringens der Bestandteile, des Wassergehaltes, der Mischzustände usw. beeinflußt wird, daß die Strömung von der Form des Strömungskanals, der Eigenschaften und dem Hohlraumfaktor der Zuschlagstoffpackung beeinflußt wird und daß Fo von den Richtungen des Durchströmens at und b| beeinträchtigt wird. Somit können die Fließfähigkeit, das Strömen und Fo nicht qualitativ oder abstrakt beurteilt werden.

Om die Natur der Fließfähigkeit deutlicher zu machen, die sich in komplizierter Weise ändert, werden Versuche ausgeführt, bei denen eine Form mit einer Gießlänge von 2 bis 4 m verwendet wird und die mit verschiedenen Zuschlagstoffen bepackt ist. Die Ergebnisse dieser Versuche werden mit Resultaten verglichen, die man mit den Meßvorrichtungen der Figuren 13 bis 17 erhält. Es hat sich ergeben, daß der Druckverlust P, der erforderlich ist, um Mörtel oder Paste in die tatsächliche Form zu gießen, beispielsweise durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:

(Fo+ λ 0_f) f ^fc ü_f dt I·+ ph

wobei h die Höhe eines Elementes, das gegossen wird, darstellt und X, Fo und λ folgendermaßen bestimmt werden:

C₂ 1

... II

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Fo β C₀ · C₁ · Fo₁ .... Ill

> ^β C₀-C₁- "X₁ iv

Dabei sind C_Q der charakteristische Wert der Meßvorrichtung der Figuren 13 bis 15,

C₁ der Korrekturfaktor zwischen der Meßvorrichtung und dem in die tatsächliche Form gepack ten Zuschlagstoff und

C₂ der Koeffizient, der durch die Gestalt und Abmessung der Form bestimmt wird.

Wenn andere physikalische Faktoren in Betracht gezogen werden müßten, wären diese Gleichungen entsprechend zu modifizieren.

Im Falle eines Gießens mit konstanter Geschwindigkeit kann die Gleichung I zur Gleichung V oder VI modifiziert werden:

U-t
(Fo+ Xü_f) -j- + oh V

Dabei bedeutet T die maximale Gießzeit, die sich ausdrücken läßt durch:

U '

(Fo+>ü-)L + ph VI

Dabei bedeutet L den maximalen Gießabstand, der ausge-

max · ·*

drückt wird durch

^üf^T X

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Im Falle eines Gießens mit konstanter-Geschwindigkeit

ergibt sich die Geschwindigkeit U., die für das'Gießen

2 des plastischen Fluids unter einem Druck P—(p/cm ) über eine Entfernung L (cm) durch folgende Gleichung :

η . AP Y4xLFoX£+AP²£²+4X²>>²-2XLFoA - Δ P²£ ,__

¹ ^

wobei Δ Ρ β Ρ - ph.

Die maximale Geschwindigkeit U~ __„» mit der das Fluid über

X IhcUC

einer Länge L mit einer konstanten Gießgeschwindigkeit gegossen werden kann, ergibt sich zu: -^ -::—

^üf max - LT£ ···· VIII

Der Enddruck des Fluids, wenn dieses mit einer-konstanten Geschwindigkeit U_f(cm/s) über eine Länge von L (cm) gegossen ist, d. h. der Druck P_ß an der Gießöffnung, wenn das Fluid überströmt, ergibt sich zu:

(Fo π

Ph

Durch Bestimmen von Fo^, Fo- $ λ und δ Fo und von Koeffizienten aus den vorstehenden Gleichungen wird der Druck P berechnet. Außerdem ergeben sich Versuchswerte durch Gießen des Fluids in eine wirkliche, mit einem Zuschlagstoff bepackte Form. Die Ergebnisse dieser Berechnungen und Versuche sind in der Tabelle 14 und in den Diagrammen in Fig. 18a bis 18f gezeigt.

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TABELLE 14

	Prcben-Nr.	Po1 (g/cm )	r-l	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	L-Typ»	Po2 (g/cm )	1,66	3,47	3,36	4,11	1,85	0,79	2,84	2,35	2.22	0,22
	Koeffi zient	λ. (g·sec/cm )	1,83	4,17	4,01	5,13	1,98	1,16	3,07	2,44	2,42	0,27
	Element	4 AFo (g/cm )	2,38	9,26	8,88	13,20	2,85	4,76	8.60	0,70	1,20	1,08
•	Dichte-	co	0,0016	0,0114	oToioi	0,0231	0,0013	0..0032	0,0028	0,0016	0,0026	0T007
	Geschwin digkeit		0,98	0,77	0,78	0,72	0,96	I1OO	0,83	0,89	β,90	1
(C OC CiJ σ	Hohlraun- faktor	C2	1	1	1	1	1	1	1	1,6	M	1,6
α cc cc	Druck	Po (g/cm )		1,9	1·,9	1I9	1,9		1? 9	I1 9	1T9	I1 9
		^(g«sec/cm4)	1,63	2,67	2,62	2,96	1,78	0,79	2,36	3;35	3T27	0,35
	X (cm /sec)	2T33	7 τ 13	6,93	9,50	2,74	4,76	7,14	1,00	1,73	1,73
	ρ (g/cm3)	48,0	20,3	21,4	14T7	53,8	33,6	39,4	36,5	31T1	56,8
	Uf (cm/sec)	2f155	2,161	21,69	2,162	2,151	2,159	2T157	2,136	2,130	2,206
	ε	0,240	0,217 "	0,232	0,221	0,228	0,185	0,326	0,182	0,188	0T178
	niiiiiii>>l "* *	0,435	0,450	0,450	0,450	0,450	0,457	0,448	0,457	0,455	0,450
	Ärecnnet p/cm	582	2701	5424	«0	611	es	1843	4749		399_.
		726	«β	1402	1654	664	925	1791 —: ¥■	2562	1990	473
vcsTSucn p/cm

In den Figuren 18a bis 18f zeigen die ausgezogenen Linien Versuchswerte und die gestrichelten Linien die' berechneten Werte. Versuch Nr. 1 ist in Fig. 18a gezeigt. Das Diagramm zeigt, daß die Dichte des groben Zuschlagstoffs in der tat* sächlichen Form etwas größer ist als die der Meßvorrichtung. Versuch Nr. 2 gemäß Fig. 18b zeigt, daß die Dichte des groben Zuschlagstoffs in der tatsächlichen Form etwas größer als die der Meßvorrichtung ist. Die Tatsache, daß sich die Kurven nach oben biegen, zeigt, daß sowohl die tatsächliche Form als auch die Meßvorrichtung eine Neigung zum Verstopfen haben. Versuch Nr. 4 gemäß Fig. 18c ist dem Versuch Nr. 1 ähnlich. Versuch Nr. 4 liegt zwischen den Versuchen 1 und 2. Wie in den Figuren 18d, 18e und 18f gezeigt ist, sind in den Versuchen 5,6 und 8 die Bedingungen des Packens des groben Zuschlagstoffes im wesentlichen die gleichen wie für die tatsächliche Form und die Meßvorrichtung. Das gleiche gilt für den Versuch Nr. 1o. Bei den Versuchen Nr. 6 und 9 ist die erwartete Dichte aus der Meßvorrichtung etwas höher als die der tatsächlichen Form. Obwohl hier ein Fall vorliegt, in welchem der Zustand in der tatsächlichen Form nicht genau durch das Ergebnis, das mit der Meßvorrichtung erhält, erwartet werden kann, liegt der Prozentsatz des genauen Erwartungswertes bzw. der genauen Vorhersage bei etwa 33 %. In bestimmten Fällen 1st der erwartete Wert bzw. der berechnete Wert höher oder niedriger als der tatsächliche Wert. Die Ergebnisse sind jedoch im wesentlichen in der gleichen Beziehung verteilt, so daß das Berechnungsverfahren und das Meßverfahren in der Praxis nützlich sind. Auch wenn der vorhergesagte Wert etwas von dem tatsächlichen Wert abweicht, kann dies in der später beschriebenen Weise korrigiert werden.

Wenn das plastische Fluid in eine Form gegossen wird, die mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, hat eine Vibration einen großen Einfluß. Eine Vibration bzw. Schwingung mit

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einer Frequenz von 5ooo bis 4oooo Hz, insbesondere von I0000 bis 2oooo Hz führt zu einer Verringerung des Strömungsdrucks bzw. Fließdrucks P. Vibrationen mit einer extrem hohen Frequenz führen zu einer Steigerung des Fließdrucks. Wenn der Druck in der Form reduziert wird, kann auch der Gießdruck reduziert werden.

Somit ist es erfindungsgemäß möglich, das plastische Fluid genau in einer Form unter Verwendung der gemessenen Werte von Fo, λ und Δίο zu gießen. Es kommt jedoch selten vor, daß das Widerstandselement der Meßvorrichtung, die für das quantitative Bestimmen der relativen Beziehung zwischen den Faktoren benutzt wird, die sich auf den Strömungskanal und das Fluid beziehen, genau dem Widerstandselement in der tatsächlichen Form gleich ist. Auch wenn Zuschlagsstoffe mit gleicher Korngrößenverteilung und Zusammensetzung in der Meßvorrichtung und in der tatsächlichen Form verwendet werden, sind die Strukturen der Zuschlagpackungen nicht die gleichen. Es besteht somit die Möglichkeit der Ausbildung eines schmalen Kanals oder Hohlraums in der Meßvorrichtung oder in der tatsächlichen Form. Dies ist besonders wesentlich, wenn Schotter bzw. zerkleinerte Steine als grober Zuschlagstoff verwendet werden. Die Voraussage erfolgt durch genaues Korrigieren der mit der Meßvorrichtung gemessenen Werte. Wie jedoch hier bereits ausgeführt wurde, ist ein solcher vorhergesagter Wert nicht immer genau. Änderungen der Faktoren werden nicht nur durch den Strömungskanal und das plastische Fluid, sondern auch durch den Zeitablauf verursacht. Um deshalb ein genaues Gießen zu ermöglichen, müssen derartige Variabein in Betracht gezogen werden. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß zum Eliminieren des Einflusses dieser Variablen der Druck dadurch gesteuert, daß die Gießgeschwindigkeit reguliert wird.

Die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit U- in cm/s und

dem Druck P in p/cm ist in einem Diagramm in Fig. 19 gezeigt.

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S3

Dieses Diagramm veranschaulicht, daß ein Restdruck auch dann vorhanden ist, wenn die Geschwindigkeit auf null reduziert wird. Der Wert der Restgeschwindigkeit entspricht dem Produkt der Länge in cm der Zuschlagstoffpackung und Fo (g/cm ). Es gibt eine Grenze für die Gießgeschwindigkeit υ*. Jenseits dieser Grenze wird der Druck unendlich. Dies führt zum Verstopfen. Eine Abnahme der Geschwindigkeit hat einen großen Einfluß auf den Gießdruck, wie dies aus den Gleichungen V bis IX ersichtlich ist. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß der Druck durch die Gießgeschwindigkeit gesteuert, wobei die vorstehenden Fakten benutzt werden. Im Falle einer konstanten Gießmenge bzw. einem Gießen mit konstanter Geschwindigkeit, wenn sich der Gießabstand ändert, steigt der Druck exponentiell anstatt linear, wobei die Kurve den geeigneten Druck an den jeweiligen Stellen wiedergibt. Somit zeigt die Anzeige der Gießdruckmessung an der Form die Differenz von dem richtigen Gießdruck.

Fig. 2o zeigt ein Drucksteuersystem, das unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Beziehung ausgelegt ist. Mit einer Form 61 ist über eine Pumpe 63 ein Gießbehälter 62 verbunden. Der von der Pumpe 63 erzeugte Gießdruck wird durch ein Druckmeßgerät 65 angezeigt. Für die Form 61 wird insgesamt das Verfahren mit vorhergehender Bepackung oder das ünterwasser-Vorbepackungsverfahren verwendet. Gewünschtenfalls kann ein überströmbehälter 64 mit der Form 61 verbunden werden, um den Abschluß des Gießvorgangs zu bestätigen. Als Druckmeßgerät 1st ein Druckdetektor 66 vorgesehen, der den gemessenen Druck einem Wandler 67 übermittelt, der ein elektrisches Ausgangssignal zu einem Komparator 69 sendet. Weiterhin sind eine Steuerplatte 7ο mit einer ersten bis dritten Einstelleinrichtung 72, 73 und 74, ein Anzeigeelement 71, ein Startknopf 81 und ein Stoppknopf 82 vorgesehen. Die erste Einstelleinrichtung 72 wird verwendet, um die Anzahl der Umdrehungen der Pumpe 63 einzustellen, was durch den maximalen Gießabstand in der Form festgelegt ist.

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CO

Die zweite Einstelleinrichtung 73 wird zum Einstellen des Drucks auf der Basis der Faktoren Fo, und Fo verwendet, die, wie vorstehend beschrieben, bestimmt werden, während die dritte Einstelleinrichtung 74 dazu verwendet wird, die vorstehend genannten Koeffizienten einzustellen. Die drei Einstelleinrichtungen 72, 73 und 74 werden mit Anzeigeelementen 72¹, 73' bzw. 74· verbunden. Das erste Anzeigeelement 72' ist mit einem Drehzahlkomparator 76 verbunden, der mit einem Drehzahldetektor 79 der Pumpe 63 über einen Umwandler 78 und ein Anzeigeelement 77 verbunden ist. Der Komparator 76 vergleicht somit die Drehzahl der Pumpe 63 am Ende des Gießens mit dem eingestellten Wert der Gießentfernung und sendet sein Ausgangssignal zum Komparator 69 über einen Rechner 75. Das Ergebnis des von dem Drehzahlkomparator 76 durchgeführten Vergleichs wird auch einem Antriebselement 8o des Anzeigeelementes 71 zum Antreiben eines Zeigers 71a übermittelt. Der Rechner 75 operiert nach einer der folgenden Gleichungen X, XI und XII :

wobei B

ü_f

Der Wert von P wird nach der vorstehend beschriebenen Gleichung berechnet.

Die Lösung dieser Gleichung wird durch einen angenäherten Wert einer sekundären Kurve ausgedrückt.

^{p β A} "So ^{+ B}

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Die Lösung dieser Gleichung wird durch einen angenäherten Wert einer geraden Linie ausgedrückt. Obwohl jede der Gleichungen X, XI und XII verwendet werden kann, wird die Gleichung X dann bevorzugt, wenn Genauigkeit und Sicherheit wesentlich sind. Die Gleichung XI oder XII kann ebenfalls verwendet werden, auch wenn die Genauigkeit nicht so hoch ist.

Die Ausgangssignale der zweiten und dritten Anzeigeelemente 73* und 74' sind mit dem Rechner 75 verbunden, um einen optimalen Druck für die jeweilige Einstellung im Zusammenwirken mit dem Signal von dem Drehzahlkoinparator 76 zu erhalten. Der so erzielte optimale Druck wird dem Komparator 69 übermittelt, wo er mit dem Gießdruck verglichen wird. Das Ausgangssignal wird dazu verwendet, den oberen Zeiger 71b des Anzeigeelementes 71 anzutreiben. Somit zeigt der Zeiger 71b die Differenz zwischen dem optimalen Druck an den entsprechenden Stellen und dem Gießdruck in der Form. Andererseits zeigt der Zegier 71a den Gießzustand an den jeweiligen Stellen. Dementsprechend kann ein genaues Gießen durch Modifizieren des Gießzustandes derart erreicht werden, daß der tatsächliche Zustand nicht stark von dem optimalen Zustand abweicht. Wenn der tatsächliche Gießdruck größer ist als der optimale Druck, wird die Drehzahl der Pumpe 63 verringert, um den tatsächlichen Gießdruck auf den optimalen Druck zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird ein optimaler Gießdruck vorherbestimmt und als Bezugsgröße verwendet. Der tatsächliche Gießdruck wird entsprechend der Gießgeschwindigkeit in einem sicheren Bereich gesteuert. Alternativ kann ein Bezugsdruckdiagramm durch Verwendung der nach den obigen Gleichungen berechneten Werte aufgestellt werden, das zur Durchführung des tatsächlichen Gießvorgangs benutzt wird.

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Fig. 21 zeigt ein Beispiel eines solchen Diagramms, in welchem die Ordinate den Druck P und die Abszisse den Gießabstand L der gesamten Gießmenge L Q darstellt. Aus dieser Kurve ist es möglich, den Druck an jeder Stelle zu bestimmen, bis der vorgegebene Gießdruck Po erreicht ist. Es ist auch möglich, einen maximalen Druck P___v einzustellen, da der

Iu el X

Druck der Drehzahl der Pumpe für das jeweilige U-entspricht. Somit kann ein gewünschtes Formen erreicht werden, wenn der Gießvorgang nach der Kurve ohne irgendein merkliches Abweichen davon ausgeführt wird.

Fig. 22 zeigt ein weiteres Beispiel des DruckSteuersystems. Bei diesem Beispiel wird ein Druckübermittler 56 mit einer Gießleitung 6o verbunden, die an die Pumpe 63 über ein Rohr 58 einschließlich Membrane 59 angeschlossen ist. Dem Raum zwischen den Membranen 59 wird über ein Rohr 57 eine Isolierflüssigkeit zugeführt. Der Druckübermittler bzw. Drucksender 56 erzeugt ein elektrisches Signal, das einer einen Stift betätigenden Einrichtung 54 eines Aufzeichnungsgerätes, im folgenden Schreiber genannt, zugeführt wird. Der Schreiber betätigt den nicht gezeigten Stift, so daß ein Diagramm auf einem Aufzeichnungspapier 85 gemäß Fig. 23 aufgezeichnet wird, das auf einer drehbaren Scheibe 55 sitzt, die von der Pumpe 63 über ein Untersetzungsgetriebe 52 angetrieben wird. Das Aufzeichnungspapier 85 wird mit einem vorgegebenen Druck 86 und einer Sicherheitszone bedruckt, so daß die Bedienungsperson den Gießzustand dadurch steuert, daß sie das Aufzeichnungspapier beobachtet und der tatsächliche Druck auf dem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet wird. Das in Fig. 22 gezeigte Steuersystem ist kompakter als das von Fig. 2o und kann Aufzeichnungen des Gießdrucks erzeugen.

Fig. 24 zeigt schematisch eine Aufzeichnungseinrichtung, die dazu verwendet wird, das Meßergebnis der Meßeinrichtung, beispielsweise von Fig. 17, aufzuzeichnen. Das von dem Differenzsender 46 gemäß Fig. 17 erzeugte Signal wird einem

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Zeigerantrieb 88 über einen Druckwandler 87 zugeführt. Die Tatsache, daß das gegossene plastische Fluid einen definierten Pegel erreicht hat, beispielsweise 6o cm über der Zuschlagstoffpackungsschicht gemäß Fig. 13 bis 17_r wird von einem Pegel- bzw. Spiegelsensor 89 festgestellt. Das von dem Pegeldetektor 89 erzeugte Signal wird zur Betätigung eines Druckmechanismus 9o verwendet, wenn ein Schalter 95 eingeschaltet ist. Durch einen Schalter 94 wird ein Vorschubmechanismus 91 für Aufzeichnungspapier betätigt. Weiterhin ist ein Schalter 93 zur Betätigung des Differenzsenders und einer Schneideinrichtung 92 vorgesehen, die dazu verwendet wird, das Aufzeichnungspapier nach dem Abschluß des AufZeichnens abzuschneiden.

Wenn der optimale Gießdruck eingestellt ist, ist es erfindung?gemäß möglich, den tatsächlichen Gießvorgang festzulegen und genau auszuführen. Insbesondere sind für den Gießvorgang von Beton die Festigkeit und die Gestalt des Produktes sowie die Verfahrensschritte (Zeit) gegeben. Unter diesen Faktoren wird die Festigkeit des Produktes durch das Verhältnis von Wasser zu Zement bestimmt und kann durch Fo, ¹^" # AFo gewährleistet werden, die durch eine optimale Zusammensetzung erhalten werden. Die Faktoren Fo, \und ΔFo werden dazu verwendet, die tatsächliche Gießgeschwindigkeit sowie den Gießdruck durch Berücksichtigung der Prozeßzeit und eines Sicherheitsfaktors zu bestimmen. Wenn der Geißdruck festgelegt ist, kann die Steifigkeit des Formrahmens aus dem Gießdruck und dem Druck bestimmt werden, der während der Härtungs- bzw. Abbindeperiode anliegt. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, Produkte mit gleicher und hoher Qualität zu erhalten, während in der Vergangenheit der Gießdruck oder die Geschwindigkeit nach dem Gefühl oder der Erfahrung der Bedienungsperson bestimmt werden mußte, ohne daß auf irgendeine definierte Bezugsgröße zurückgegriffen werden konnte.

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Bei der Herstellung eines Betonmörtels werden Fo, \und Δ Fo geeignet dadurch modifiziert, daß Faktoren wie der Wassergehalt des Sandes, die Reihenfolge der Zugabe der jeweiligen Bestandteile und die Mischzeit berücksichtigt werden, falls das Meßergebnis von den erwarteten Werten abweicht. Das Verhältnis Z/S kann ohne Änderung des Verhältnisses W/Z geändert werden. Alternativ kann die Betriebsbedingung durch Ändern der Gießgeschwindigkeit korrigiert werden, wenn der Gießdruck stark von dem optimalen Gießdruck abweicht, oder durch Zugabe eines geeigneten Dispersionsmittels.

Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Beispiel 1

Es werden Sand und Zement in einem Verhältnis von 1:1 vermischt. Dem Gemisch werden 1,3 % eines Dispersionsmittels auf der Basis des Zementgewichtes und 48 % Wasser auf der Basis des Zementgewichtes zur Herstellung eines Zementmörtels zugegeben. Beim Messen mit der Meβvorrichtung unter Verwendung eines Bezugszuschlagstoffes aus Glasperlen mit einem Durchmesser von 25 mm, die über eine Länge von 1o cm gepackt sind, zeigt der so hergestellte Zementmörtel eine statische Druckdifferenz von 5 cm unmittelbar nach dem Mischen, von 5,5 cm nach 3o min bei Raumtemperatur und von 6,3 cm nach 6o min. Der Fließwert des Mörtels wird dadurch bestimmt, daß ein herkömmlicher P-Trichter verwendet wird. Es zeigt sich, daß der Fließwert 53 s unmittelbar nach dem Mischen, 44 s nach 3o min und 98 s nach 6o min beträgt. Es wird berücksichtigt, daß der Betonmörtel mit derart hohen Fließwerten nach dem herkömmlichen Vorpackungsverfahren schwierig zu vergießen ist und somit einen nicht geeigneten Mörtel darstellt. Im allgemeinen ist ein Mörtel mit einem Fließwert von mehr als 2o s schwierig zu vergießen, ein Mörtel mit einem Gießwert von mehr als 3o s ist unmöglich zu vergießen.

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Der vorstehend beschriebenen Zementmörtel wird unter einem Gießdruck von o,7 kp/cm in eine Form gegossen) die mit zerkleinerten Steinen der Größenordnung 4 bepackt ist. Der Mörtel wird gleichförmig in die Form gegossen. Aus dem geformten Produkt wird ein Zylinder geschnitten, um den gegossenen Zustand zu untersuchen. Das Ergebnis ist zufriedenstel and.

Beispiel 2

Es werden Sand und Wasser in einem Verhältnis von 1:1 vermischt und o,5 %, basierend auf dem Zementgewicht, eines Dispersionsmittels und 48 %, basierend auf dem Zementgewicht, an Wasser zugegeben. Der Fließwert des gemischten Zementmörtels wird durch Verwendung eines herkömmlichen P-Trichters gemessen. Der gemessene Fließwert beträgt 18 s, was für das Vergießen ausreicht. Die statische Druckdifferenz des Mörtels, welche mit der vorstehend beschriebenen Meßeinrichtung gemessen wird, beträgt 22o mm unmittelbar nach dem Mischen, 24o mm nach 3o min und 295 mm nach 6o min, was anzeigt, daß der Mörtel schwierig zu gießen ist.

Wenn dieser Mörtel sorgfältig unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 vergossen wird, ist das Ausgießen verschiedener Teile der Form nicht vollkommen. Dies zeigt, daß der Mörtel für den praktischen Gebrauch nicht geeignet ist.

Beispiel 3

Zement, 1,3 % eines Dispersionsmittels und Wasser werden zur Erzielung einer Zementpaste gemischt, die ein Verhältnis von Wasser zu Zement von 4o % hat.

Die statische Druckdifferenz, die mit der genannten Meßvorrichtung gemessen wird,und der Fließwert, der mit dem herkömmlichen P-Trichter bestimmt wird, sind in Tabelle 15 aufgeführt.

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TABELLE 15

Flußwert Statische Druckdifferenz

Unmittelbar nach _ec ■» -.

dem Mischen ^{55 sec 3o 1}^

nach 3o min 65 see 4o mm

nach 60 min 00 48 mm

Obwohl man annimmt, daß eine Zementpaste mit einem Fließwert gemäß der Tabelle schwierig zu vergießen ist, kann sie unter Verwendung der statischen Druckdifferenz vergossen werden, die erfindungsgemäß bestimmt wird. Beispielsweise kann die Paste erfolgreich gleichförmig in eine Form, die mit zerkleinerten Steinen bzw. Schotterstein der Größe 4 bepackt ist, unter einem reduzierten Druck gegossen werden. Das so hergestellte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 5 kp/cm .

Beispiel 4

Es werden Zement und Sand in einem Verhältnis 1:1 und 1,3 %, basierend auf dem Zementgewicht, eines Dispersionsmittals und Wasser zugegeben, so daß man einen Zementmörtel mit einem Wasser-Zement-Verhältnis von 45 % erhält. Der mit dem P-Trichter ermittelte Fließwert dieses Mörtels betärgt 2o s. Die statische Druckdifferenz dieses Mörtels, die mit der Meßvorrichtung gemäß Fig. 1o bestimmt wird, und die mit Glasperlen mit einem Durchmesser von 2o mm über einer Länge von 2o mm bepackt ist, beträgt 18 cm. Nach dem Schließen der Abgabeöffnung mit einem Stahlblechdeckel wird der Mörtel in die Gießöffnung bis zu einer Höhe von I00 cm in Ausdrücken der statischen Druckdifferenz gegossen und der Decke? entfernt,

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so daß der Mörtel überströmen kann. Die fallende Geschwindigkeit des Spiegels zwischen der statischen Druckhöhe von 60 cm und der statischen Druckhöhe von 4o cm beträgt 2 cm/s im Mittel. Die abschließende statische Druckhöhe liegt bei 18,5 cm, die mit dem Anfangswert von 18 cm verglichen werden muß. Dies bedeutet, daß sich eine Feststoffkomponente, d. h. Sand, in dem Hohlraum des groben Zuschlagstoffes nicht abgeschieden hat.

In gleicher Weise werden Zement und Sand in einem Verhältnis 1 : 1,3 , 1,3 %, basierend auf dem Zementgewicht, eines Dispersionsmittels und Wasser miteinander zur Herstellung eines Zementmörtels gemischt, der ein Wasser-Zement-Verhältnis von 52 % hat. Der Fließwert dieses Mörtels, gemessen mit dem P-Trichter, beträgt 23 s. Die statische Druckdifferenz dieses Mörtels, gemessen mit der Meßvorrichtung gemäß Fig. 8, die mit Glasperlen mit einem Durchmesser von 2o mm über einer Länge von 2o cm bepackt ist, beträgt 2o cm. Nach dem Schließen der Abgabeöffnung mit einem Stahlblechdeckel wird der Mörtel in die Gießöffnung bis zu einer Höhe von I00 cm in Ausdrücken der statischen Druckhöhe gegossen. Danach wird der Deckel entfernt, so daß der Mörtel überströmen kann. Es wird die Fallgeschwindigkeit des Mörtelpegels in dem Schenkel mit der Gießöffnung gemessen. Die mittlere Fallgeschwindigkeit des Pegels von der statischen Druckdifferenz von 60 cm zur statischen Druckdifferenz von 4o cm beträgt 2,3 cm/s. Die statische Druckhöhe am Ende beträgt 3o cm. Dies zeigt eine Steigerung von 1o cm der statischen Druckdifferenz. Eine solche Steigerung der statischen Druckdifferenz bedeutet ein Abscheiden von Feststoffteilchen, wie Sand, in den Hohlräumen des groben Zuschlagstoffes .

Die beiden vorstehend beschriebenen Mörtel werden jeweils in Formen gegossen, die eine Breite von I000 mm, eine Länge von 2000 mm und eine Höhe von 12o mm haben und auf einen Druck von 24 mm Hg evakuiert sind. Die für das Gießen erforderliche

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(X

2 2

Druckdifferenz beträgt ο,8 kp/cm bzw. 1,5 kp/cm . Bei dem letzteren Mörtel wird durch ein transparentes Fenster in der Form beobachtet, daß sich eine wesentliche Wassermenge zum Zeitpunkt des Gießens abscheidet. Dies kann zum Abscheiden des Sandes beitragen.

Beispiel 5

Es werden Sand und Zement in einem Verhältnis von 1 : 1,3, 1,3 % Dispersionsmittel auf der Basis des Zementgewichtes und Wasser zusammen vermischt, so daß man einen Zementmörtel mit einem Wasser-Zement-Verhältnis von 52 % erhält. Der Fließwert dieses Zementes wird mit dem P-Trichter gemessen und beträgt 23 s. Die Druckdifferenz dieses Mörtels wird mit Vorrichtungen gemäß Fig. 1o gemessen, die mit zerkleinertem Stein der Größenordnung 4 auf einer Länge von 1o cm, 15 cm und 2o cm bepackt sind. Die statische Druckdifferenz beträgt 12 cm für die Packungslänge von 1o cm, 15 cm für die Packungslänge von 15 cm, und 2o cm für die Packungslänge von 2o cm. Die Änderung des Schubfließgrenzwertes des Mörtels, die durch die Differenz der statischen Druckdifferenz infolge der verschiedenen Packungslängen des groben Zuschlagstoffes in Form des zerkleinerten Steins der Größenordnung 4 hervorgerufen wird, wird durch Verwendung einer flachen Form untersucht, die eine Länge von 4 m hat und mit Zuschlagstoff der gleichen Art bepackt ist. Der Schubfließgrenzwert beträgt

2
245 p/cm für die Packungslänge von 1o cm und 15 cm und

2
4o5 p/cm für die Packungslänge von 15 und 2o cm. Dies zeigt, daß der anfängliche Schubfließgrenzwert mit der Packungslänge zunimmt.

Beim Gießen des Mörtels in eine praktische Form mit einer Länge von 4 m werden die Gießbedingungen unter der Annahme bestimmt, daß die Anfangsschubfließgrenze 7oo p/cm beträgt. Der Mörtel wird mit einer Anfagnsgießgeschwindigkelt von 1 cm/s gegossen. Das Ergebnis ist zufriedenstellend.

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Der Mörtel wird zum Gießen eines in Fig. 25 gezeigten Kastensteins mit einer Breite, Länge und Höhe von jeweils 15oo mm und einer Wandstärke von 15o mm verwendet. Der Block soll

2 eine Druckfestigkeit von 4oo kp/cm haben. Die bevorzugte Produktionsgeschwindigkeit soll 15 min betragen. Der zur Herstellung des Blocks verwendete Sand hat eine Dichte von 2,5 9, einen Feinheitsgrad von 1,96 und eine Wasserabsorption von 2,6 %. Der Block von Fig. 25 hat eine Gießöffnung 95 2oo mm über dem Boden und eine Gießöffnung 96 an einer diagonal gegenüberliegenden Stelle, bezogen auf die erste Gießöffnung. Der Hohlraumfaktor ^ des bepackten Zuschlagstoffes beträgt ο,45. Es wird ein Vibrator mit 6ooo Hz während des Gießvorgangs bis 3o s,bevor der Pegel des gegossenen Mörtels die Überlauföffnung 96 erreicht hat, verwendet. Die Form ist so gebaut, daß sie einen Druck von 52o mm Hg aushält.

Mit diesen Daten werden die Gießbedingungen nach den vorstehend beschriebenen Gleichungen berechnet: Gießabstand

^LMax * ¹⁸⁵° ^{cm ic} ~ ⁹'⁶⁾' ^{Höhe h β 15}° ^cm' ? ^{β 2}#¹⁶⁵» Fo ■ ο,57, ^Fo = o,oo44 (VΔ Fo = o,o66) , X « 3,21, U- « o,5,

£ « o,45, der tatsächliche maximale Gießabstand L ■ 646,46 cm. Unter diesen Bedingungen ergibt die Be-

XHClX ty

rechnung einen Gesamtgießdruck von Δ P = 1217 p/cm .

Die Mörtelzusammensetzung wird aus den vorstehend beschriebenen Bedingungen folgendermaßen ermittelt: Das Verhältnis W/Z » 38 %, das Verhältnis Z/S - 1:1, Zement = 18o kg, Sand ■ 18o kg, Wasser = 68,4 kg, Dispersionsmittel * 1,o %. Das Gewicht pro Volumeneinheit des Mörtels ist 2,165 kg/1. Dieses gleicht dem Wert von o, wie beschrieben. Der durch Mischen dieser Bestandteile hergestellte Mörtel hat eine Fließfähigkeit von o,65, Δ Fo ■ o,oo47 g/cm · cm und X von 3,75. Diese Werte genügen den obigen Anforderungen.

Der Mörtel wird in die genannte Form mit einer Gießgeschwindigkeit von U- ^s o,5 cm/s gegossen. Das Gießen wird

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derart gesteuert, daß der tatsächliche Gießdruck den berechneten Gießdruck während der Gießzeit T nicht tiberschreitet. Die für das Gießen erforderliche Zeit beträgt 13 min. Die Anzahl der Umdrehungen der Pumpe liegt im Mittel bei 16o Upm. Beim Gießen mit einem Mengenstrom von 80 l/min wird der Mörtel gleichförmig ohne Hohlräume über die ganze Form gegossen.

Beispiel 7

Es wird die Fließfähigkeit verschiedener Mörtel gemessen, die mit dem in Fig. 24 gezeigten Steuersystem hergestellt werden. Das Ergebnis ist in den Diagrammen von Fig. 26 gezeigt. Die Probe 1-A, die durch die ausgezogenen Linien veranschaulicht wird, hat ein Verhältnis von Z/S von 1:1, einen Feinheitsgrad des Sandes von 1,89 und ein W/Z-Verhältnis von 38 %. Die Probe 6-A, die durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist, hat ein Verhältnis Z/S von 1:1, einen Feinheitsgrad des Sandes von 1,66 und ein Verhältnis W/Z von 37 %. Die Probe 16-A, die durch die strichpunktierte Linie veranschaulicht ist, hat ein Z/S-Verhältnis von 1:1, einen Feinheitsgrad des Sandes von 1,54 und ein W/Z-Verhältnis von 36 %.

Die Fließfähigkeit dieser drei Arten von Mörtel wird gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 16 gezeigt.

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	g/cm	TABELLE 16	6-A	16-A .
	cm	1-A	1,31	3,50
Proben-Nr.	2 g/cm	0,74		35,5
	cm	7,0	1,42	. 3V94 . .
Fo2	g/cm	0,77	13,5	40,0
AFo	cm	V	0,002	O7OOIl
λ Mittelwert	0,00048	1,0	4,5
Zusatzstoff in %	0,3	1,58	0,83.'
Wassergehalt des Sandes in %	3,85	1	-0
1	7,0	.9'9
6,8

Auf der Basis des Differenzdrucks zum Zeitpunkt des Durchgangs durch die definierten Punkte hat sich gezeigt, daß diese drei Mörtel eine Dichte von 2,1 für die Probe 1-A, von 2,1 far die Probe 6-A und von 1,97 für die Probe 16-A · haben. Diese drei Mörtel werden in eine geschlossene Form gegossen, die mit einem groben Zuschlagstoff bepackt ist, der einen Hohlraumfaktor £ von o,45 hat. Das Gießen erfolgt in einem Zeitraum von 6 min jeweils zur Herstellung von Baublöcken. Jeder dieser Blöcke hat eine Abmessung von 1 m χ 2 m χ 15 cm. Die Form wird so gebaut, daß sie einen Druck von +1,7 kp/cm aushält. Der abschließende Gießdruck P

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2 2

wird zu ο,58 kp/cm für die Probe 1-A, zu ο,68 kp/cm für

die Probe 16-A und zu 1,2 kp/cm für die Probe 16-A berechnet.

Jeder der abschließenden Gießdrucke A P liegt in dem Bereich der Formfestigkeit. Dies zeigt, daß die Form praktisch eingesetzt werden kann. Die drei Mörtel können somit erfolgreich in die Form mit dem Endgießdruck und unter den Gießzeitbedingungen gegossen werden. Die Druckfestigkeit der so geformten Betonplatte beträgt vier Wochen nach dem Gießen

43o kp/cm² für die Probe 1-A, 45o kp/cm² für die Probe 6-A

2 und 46o kp/cm für die Probe 16-A. Dies zeigt, daß die

Qualität des Produktes ausgezeichnet ist.

Erfindungsgemäß werden somit die Eigenschaften eines plastischen Fluids, welches Feststoffbestandteile, wie Zementmörtel, Zementpaste und geknetete feuerfeste Verbindungen enthält, analysiert und dadurch gemessen, daß das plastische Fluid durch einen Widerstandskanal geführt wird, der aus einem Kanal besteht, welcher mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, und daß tatsächliche Gießbedingungen durch Verwendung der Analyse- und Meßergebnisse festgelegt werden. Dadurch wird es möglich, vorbepackte Betonbauteile und feuerfeste Materialien hoher Qualität mit hohem Wirkungsgrad zu bauen. Es ist auch möglich, gleichzeitig und kontinuierlich verschieden Eigenschaften des plastischen Fluids zu messen und die Gießbedingungen automatisch zu steuern. Erfindungsgemäß ist es möglich, auch solche Mörtel oder Pasten, die man bisher für ein Gießen nicht geeignet gehalten hat, durch vorher festgelegte optimale Gießbedingungen zufriedenstellend in Formen zu gießen.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1.)Verfahren zum Messen der Fließfähigkeit eines plastisehen Fluids, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid durch einen Strömungskanal geführt wird, der einen Widerstand für den Strom des plastischen Fluids bildet, daß der Fließdruck gemessen wird und daß ein quantitativer relativer Fließkoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal bestimmt wird.

   2. Verfahren zum Hessen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid durch einen Strömungskanal geführt wird, der einen Widerstand für den Strom des plastischen Fluids bildet, daß der Druck, der in dem Strömungskanal verbleibt, nachdem das plastische Fluid in den Strömungskanal gegossen worden ist und die Strömungsgeschwindigkeit sich auf null reduziert hat, oder der Druck nach dem Zugeben einer zusätzlichen Menge des plastischen Fluids zu dem Strömungskanal und vor der Abgabe des plastischen Fluids aus dem Strömungskanal gemessen wird, und daß die relative Schubfließgrenze zwischen dem Strömungskanal und dem plastischen Fluid quantitativ bestimmt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Schubfließgrenze dadurch bestimmt wird, daß eine vorgegebene Menge des plastischen Fluids zum Strömen durch den Strömungskanal veranlaßt wird und daß der relative Schließkoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal aus der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Wert der relativen Schubfließgrenze quantitativ bestimmt wird.

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   ORIGINAL INSPECTED

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Bestimmen des relativen Schließkoeffizienten der Druck des plastischen Fluids, wenn es durch den Strömungskanal zu strömen beginnt, nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit gemessen wird, daß diese Maßnahme wiederholt wird, um die zeitabhängige Änderung des Wertes der Schubfließgrenze quantitativ zu bestimmen, und daß der quantitative relative Anfangsfließdruck des plastischen Fluids bezogen auf den Strömungskanal bestimmt wird.

   5. Verfahren zum Messen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid in einen Strömungskanal gefüllt wird, der für den Strom des plastischen Fluids einen Widerstand bildet, daß das plastische Fluid veranlaßt wird, durch den Strömungskanal mit sich ändernder Strömungsgeschwindigkeit zu fließen, daß die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und dem Druck der Strömung des plastischen Fluids gemessen wird und daß der relative Fließviskositätskoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal bestimmt wird.

   6. Verfahren zum Messen der Gießeigenschaft eines plastischen Fluids, welches eine Feststoffkomponente enthält, dadurch gekennzeichnet , daß .ein U-förmiger Kanal hergestellt wird, daß ein Zuschlagstoff in den Kanal auf einer vorgegebenen Länge eingebracht wird, daß das plastische Fluid in den Kanal gegossen wird und daß die statische Druckdifferenz zwischen den plastischen Fluidpegeln auf beiden Seiten des eingebrachten Zuschlagstoffes gemessen wird, wobei die statische Druckdifferenz durch die Zuschlagstoffpackung verursacht wird.

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   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -zeichnet , daß nach dem Messen der statischen Druckdifferenz eine vorgegebene Menge eines plastischen Fluids in den Kanal gegossen wird, daß wieder die Druckdifferenz gemessen wird und daß der durch das Abscheiden der Feststoffkomponente auf dem Zuschlagstoff entsprechend der Differenz der aufeinanderfolgend gemessenen statischen Druckdifferenzen erzeugte Druck bestimmt wird.

   8. Verfahren zum Messen der Gießeigenschaft eines plastischen Fluids, welches eine Feststoffkomponente enthalt, dadurch gekennzeichnet , daß ein U-förraiges Rohr hergestellt wird, daß ein Zuschlagstoff in das Rohr über einer vorgegebenen Länge gepackt wird, daß das plastische Fluid in das Rohr durch das eine Ende gegossen wird, wobei das andere Ende geschlossen gehalten wird, daß das andere Ende geöffnet wird, wodurch das plastische Fluid durch den Zuschlagstoff strömen kann, daß die Strömungsmenge und die Fließzeit des plastischen Fluids und dadurch der Mengenstrom gemessen wird und daß die statische Druckdifferenz zwischen den plastischen Fluidpegeln auf beiden Seiten des Zuschlagstoffpackung gemess an und der Schubfließgrenzwert des plastischen Fluids aus der statischen Drückdifferenz bestimmt wird.

   9. Verfahren zum Herstellen eines plastischen Fluids, welches zum Gießen in eine Form geeignet ist, die mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit einem Widerstandselenent bepackter Strömungskanal hergestellt wird, der einen Widerstand für den Strom des plastischen Fluids bildet, wodurch die Form simuliert wird, daß das plastische Fluid durch den Strömungskanal geführt wird, daß der im Strömungskanal verbleibende Druck, nachdem das plastische Fluid in den Strömungskanal gegossen worden ist und

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   sich die Strömungsgeschwindigkeit auf null reduziert hat, oder Druck nach der Zugabe des plastischen Fluids zu dem Strömungskanal und vor der Abgabe des plastischen Fluids aus dem Strömungskanal gemessen wird, daß der relative Schubfließgrenzwert zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal quantitativ bestimmt wird, daß wieder der relative Schubfließgrenzwert dadurch bestimmt wird, daß eine vorgegebene Menge des plastischen Fluids veranlaßt wird, durch den Strömungskanal zu strömen, daß der relative Schließkoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal aus der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Wert für die relative Schubfließgrenze, quantitativ bestimmt wird, daß das plastische Fluid durch den Strömungskanal mit verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten strömen gelassen wird, daß die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und dem Druck der Strömung des plastischen Fluids gemessen wird, daß der relative Fließviskositätskoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal bestimmt wird und daß die Fließfähigkeit des plastischen Fluids entsprechend dem vorher ermittelten relativen Schließkoeffizienten und dem vorher ermittelten relativen Fließviskositätskoeffizienten bestimmt wird.

   1o. Verfahren zum Herstellen eines Betongegenstandes mit

   einer Vorpackung, dadurch gekennzeichnet , daß eine Meßeinrichtung hergestellt wird, welche ein gekrümmtes Rohr hat, das mit einem Zuschlagstoff über einer vorgegebenen Länge bepackt ist, daß ein plastisches Fluid, welches eine hydraulisch abbindende Substanz enthält, in das Rohr gegossen wird, daß die statische Druckdifferenz zwischen den plastischen Fluidpegeln auf beiden Seiten des Zuschlagstoffs gemessen wird, daß der Schubfließgrenzwert des plastischen Fluids

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   aus der statischen Druckdifferenz bestimmt wird, daß der Gießzustand des plastischen Fluids entsprechend dem Schubfließgrenzwert bestimmt wird und daß das plastische Fluid unter der Gießbedingung In eine Form gegossen wird, die mit einem Zuschlagstoff vorbepackt ist.

   11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Meßvorrichtungen, die mit Zuschlagstoff für verschiedene Längen bepackt sind, verwendet werden, daß die statischen Druckdifferenzen, die von den jeweiligen Meßvorrichtungen gemessen werden, dazu verwendet werden, die Änderung des Schubfließgrenzwertes des plastischen Fluids infolge der Differenz der Länge der mit Zuschlagstoff bepackten Zone und die Gießbedingung des plastischen Fluids entsprechend dem Schubfließgrenzwert und dem Anderungszustand bestimmen.

   12. Verfahren zum Gießen eines plastischen Fluids in eine Form, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid durch einen Strömungskanal geführt wird, in dem die Bedingung in der Form simuliert wird und der ein Widerstandselement hat, welches einen Kiderstand für den Strom des plastischen Fluids bildet, daß der Strömungsdruck gemessen wird, daß ein quantitativer relativer Fließkoeffizient zwischen dem plastischen Fluid und dem Strömungskanal gemessen wird, daß ein Gießprogramm entsprechend dem Fließdruck, dem quantitativen relativen Fließkoeffizienten und einem vorgegebenen Gießzustand der Form aufgestellt wird und daß die Gießgeschwindigkeit und der Druck des plastischen Fluids, welches in die Form gegossen wird, gesteuert werden.

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   13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,2 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Strömungskanal ein Widerstandselement enthält.

   14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid Zement, Zementpaste oder Gipspaste, Mörtel oder Beton ist.

   15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid Aluminiumoxydzement, Ton und/oder feuerfester Sand ist.

   16. Meßvorrichtung zum Messen der Fließfähigkeit eines plastischen Fluids, gekennzeichnet durch ein Rohr (4) mit einer Gießöffnung an einem Ende und einer Abgabeöffnung am anderen Ende, durch ein in das Rohr (4) an einer Zwischenstelle über einer vorgegebenen Länge gepacktes Widerstandselement (2), um der Strömung des plastischen Fluids einen Widerstand entgegenzusetzen, und durch Einrichtungen, mit denen das plastische Fluid zum Strömen durch das Widerstandselement gebracht wird.

   17. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Rohr die Form eines U hat un- das Widerstandselement in den einen Schenkel de,s U mit der Abgabeöffnung gepackt ist.

   18. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Rohr die Form eines geraden Rohres hat, wobei ein Ende in das plastische Fluid eingetaucht ist.

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   19. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr die Form eines L hat, wobei ein Schenkel in das plastische Fluid eingetaucht ist.

   20. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid eine Feststoffkomponente enthält und das Rohr ein Paar von im Abstand angeordneten vertikalen Schenkeln und einen horizontalen Schenkel hat, der die unteren Abschnitte der vertikalen Schenkel verbindet, wobei einer der vertikalen Schenkel eine Gießöffnung für das plastische Fluid und der andere Schenkel eine Abgabeöffnung hat.

   21. Meßvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , daß das Widerstandselement in den anderen Schenkel gepackt ist.

   22. Meßvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , daß das Widerstandselement in den horizontalen Schenkel gepackt ist.

   23. Meßvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , daß der horizontale Schenkel ein relativ großes Volumen für das Ansammeln der Feststoffkomponente hat, die sich von dem plastischen Fluid abgeschieden hat.

   24. Meßvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , daß die unteren Enden der vertikalen Schenkel unter dem horizontalen Schenkel enden, so daß Kammern zum Sammeln der Feststoffkomponente gebildet werden, die sich von dem plastischen Fluid abgeschieden hat.

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   25. Meßvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , daß der horizontale Schenkel abnehmbar ist.

   26. Meßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der eine Schenkel mit dem Widerstandselement mit einem entfernbaren Deckel versehen ist und daß, wenn der Deckel entfernt ist, das plastische Fluid in dem Rohr sich unter dem Atmosphärendruck bewegt.

   27. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das plastische Fluid ein Zementmörtel oder eine Paste ist, die in eine Form gegossen wird, die mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, und daß das Widerstandselement eine teilchenförmige Substanz aufweist, welche die Eigenschaft des Zuschlagstoffs simuliert.

   28. Meßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit einem Druckdetektor zur Feststellung des Drucks des plastischen Fluids am Boden der Meßvorrichtung versehen ist und daß sie mit dem Behälter für einen Betonmischer über ein Ventil verbunden ist.

   29. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Aufzeichnen des Drucks des plastischen Fluids in dem Rohr und durch Einrichtungen zum Aufzeichnen des Faktums, daß das Fluid durch einen definierten Punkt längs des Rohres hindurchgegangen ist.

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   3o. Steuersystem zum Gießen eines plastischen Fluids in eine Form, die mit einem Zuschlagstoff bepackt ist, gekennzeichnet durch eine Pumpe zum Gießen des plastischen Fluids in die Form, durch Einrichtungen zum Feststellen des Drucks des plastischen Fluids, das in die Form gegossen ist, durch Einrichtungen zum Feststellen der Pumpendrehzahl, durch einen ersten Komparator zum Vergleichen der festgestellten Drehzahl mit einer vorgegebenen Bezugsdrehzahl, durch eine Einrichtung zum Einstellen eines vorgegebenen Druckzustandes des plastischen Fluids, durch eine Einrichtung zum Einstellen der physikalischen Eigenschaften des plastischen Fluids, durch einen Rechner zum Berechnen eines optimalen Gießdrucks des plastischen Fluids in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal aus dem ersten Komparator, dem vorgegebenen Druckzustand und den physikalischen Eigenschaften, durch einen zweiten Komparator zum Vergleichen des Ausgangssignals aus dem Rechner und des Ausgangssignals der Druckfeststelleinrichtung, durch eine erste Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Ausgangssignals aus dem ersten Komparator und durch eine zweite Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Ausgangssignals aus dem zweiten Komparator.

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