DE3237090A1

DE3237090A1 - Verfahren zur pruefung von frischbeton sowie vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE3237090A1
Application number: DE19823237090
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1982-10-07
Filing date: 1982-10-07
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE3237090C2

Description

Verfahren zur Prüfung von Frischbeton sowie Vorrichtung zum
Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Frischbeton nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
In den letzten Jahren hat der Anteil des Transportbetons am verbauten Betonvolumen stark zugenommen. Der Vorteil der Verwendung von Transportbeton liegt vor allem darin, daß auf der Baustelle Einrichtungen zur Betonherstellung entbehrlich sind. Nachteilig ist jedoch, daß die Betonherstellung und die Verantwortlichkeit für die Einhaltung der geforderten Eigenschaften des Betons in getrennten Händen liegen.
Eine möglichst weitgehende Absicherung gegen Schäden, die dadurch verursacht werden, daß der Transportbeton nicht die geforderten Eigenschaften aufweist, ist nur durch eine wirkungsvolle Frischbetonkontrolle zu erreichen. Eine solche Prüfung müßte eine zweifelsfreie Beurteilung des Zwischenproduktes Transportbeton in der Zeitspanne zwischen dem Eintreffen des Transportbetonfahrzeugs auf der Baustelle und dem Zeitpunkt der Verarbeitung des Betons ermöglichen.
Prüfverfahren sowohl für Frischbeton, wie auch für Festbeton gesondert hergestellter Probekörper bzw. Festbeton fertiger Bauwerke und Bauglieder sind in DIN 1048 zusammengefaßt.
Bei der Güteprüfung von Beton kommt der Kontrolle der Druckfestigkeit, die an gesondert hergestellten Probewürfeln nach deren Erhärten gemessen wird, ein besonderes Gewicht zu. Bei Baustellen, auf denen der Beton unter der Verantwortung und im Einflußbereich des Bau leiters hergestellt und verarbeitet wird, ist die Druckfestigkeit ein wesentliches Kriterium dafür, ob die ergriffenen Maßnahmen richtig waren. Der Nachweis der erforderlichen Druckfestigkeit führt aber nur dann zu positiven Ergebnissen, wenn der Verantwortliche sich spätestens beim Einbringen des Betons davon überzeugt hat, daß der Beton die geforderten Eigenschaften erreichen wird. Die Prüfung der Druckfestigkeit an Probewürfeln kann demnach nicht als Entscheidungshilfe im Sinne einer Abnahmeprüfung für Frischbeton betrachtet werden.
Bei der Frischbetonprüfung werden im Verdichtungs-oder Ausbreitversuch die Konsistenz des Frischbetons, durch Bestimmung der in einer Probekörperform bekannten Volumens enthaltenen Betonmasse durch Wägung die Rohdichte, durch Errechnung aus den abgemessenen Bestandteilen einer Mischerfüllung und der Frischbetonrohdichte der Zeglentgehalt, z.B. durch Trocknen einer Betonprobe (der sog. Darr-Probe) der Wassergehalt und daraus der Wasser-Zement-Wert sowie nach dem Druckausgleichsverfahren mit dem Druck top der Luftgehalt ermittelt. Durch die Ermittlung dieser Kennwerte ist es möglich, den Frischbeton dahingehend zu beurteilen, ob er die festgelegte Mischungszusammensetzung aufweist und die gewünschten Festbetoneigenschaften erreichen wird. Die Durchführung dieser Untersuchungen setzt das Vorhandensein geeineter Geräte und eingearbeiteten Personals sowie eine gewisse Mindestzeit voraus. Diese Voraussetzungen sind auf der Baustelle nur selten zu erfüllen.
Deshalb werden bei der Abnahme von Frischbeton häufig nur die Konsistenz und, falls es sich um einen LP-Beton handelt, noch der Luftgehalt geprüft; diese Prüfungsverfahren können relativ schnell durchgeführt werden und erfordern kein speziell ausgebildetes Personal. Die Uberwachung der Konsistenz ist zwar für die Beurteilung der Verarbeitbarkeit des Betons von Bedeutung, liefert aber keinerlei Hinweise auf die erreichbare Festigkeit. Zur Bestimmung des Wassergehaltes und damit des Wasser-Zement-Wertes ist neben dem Darr-Verfahren, das sehr zeitaufwendig ist, das sogenannte Thaulow-Verfahren bekannt. Auch dieses ist in der zur Zeit praktizierten Form sehr aufwendig und als Abnahmeprüfung für Transportbeton nicht praktikabel.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, um die für die Beurteilung von Frischbeton erforderlichen Kennwerte in möglichst kurzer Zeit auf der Baustelle und ohne speziell vorgebildetes Personal ermitteln zu können.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist noch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Patentanspruch 2.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung geht von der Annahme aus, daß der die Prüfung durchführenden Stelle die Soll zusammensetzung des zu prüfenden Betons bekannt ist. Bei Ortbeton ergibt sich diese aufgrund der Eignungsprüfung bzw. aus dem Betonrezept; bei Verwendung von Transportbeton sind Zementgehalt und Wasser-Zement-Wert Gegenstand des Liefervertrages.
Durch einen Vergleich von Frischbetonkennwerten, die sich aus der Betonzusammensetzung ergeben bzw. entnehmen lassen mit den an der Frischbetonprobe gemessenen Werten kann beurteilt werden, ob die Sollzusammensetzung einehalten ist. Diese Frischbetonkennwerte sind Verdichtungsmaß, Rohdichte, Wassergehalt und Luftgehalt.
Während zur Bestimmung dieser Kennwerte bislang verschiedene, voneinander unabhängige Geräte eingesetzt wurden, hat die Erfindung ein Gerät zum Gegenstand, mit dem diese Prüfungen unter Anwendung der in DIN 1048 beschriebenen Prüfverfahren von einem Mann, der dafür keine besondere Ausbildung benötigt, in einem Arbeitsgang in der Zeitspanne zwischen Betonanlieferung und Einbau durchgeführt werden können. Damit ist die Voraussetzung für eine praktikable Abnahmeprüfung geschaffen, d.h. eine Entscheidung darüber möglich, ob die betreffende Transportbetonmischung angenommen werden kann. Wird eine Abweichung festgestellt, ist eine gesonderte Entscheidung über die Verwendung dieser Mischung erforderlich. Soll der Beton trotzdem eingebaut werden, können von der beanstandeten Mischung zum Zwecke der Beweissicherung Probekörper hergestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung in einem schematischen Längsschnitt dargestellten Gerätes näher erläutert.
Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt einen Behälter 1 bekannten Volumens mit einem Behälteroberteil 2 aus zwei Teilen 2a und 2b, einem Behälterunterteil 3 und einem Deckel 4. Der Behälter 1 ist zweckmäßig zylindrisch ausgebildet. Der Behälterinnenraum 5, der zum Behälterunterteil 3 hin durch einen Boden 6 abgeschlossen ist, dient der Aufnahme des Frischbetons 7.
Im Behälterunterteil 3 ist der Motor 8a eines Rüttlers 8 untergebracht, dessen Rüttelstab 8b axial in den Behälterinnenraum 5 hineinragt. Der Behälterdeckel 4 ist, dem Umriß des Behälteroberteils entsprechend, kegelförmig ausgebildet.
Er ist mit einem an der Kegelspitze angeordneten Rohrstutzen 9 versehen, an den eine Leitung 10 angeschlossen werden kann, die mit einem Wasserbehälter 11 mit einer Pumpe 12 in Verbindung steht. Am Rohrstutzen 9 sind eine Meßmarke 13 zum Bestimmen der Wassereinfüllhöhe und ein Ventil 14 zum Verschließen des Rohrstutzens 9 vorgesehen.
Am Deckel 4 befindet sich weiterhin ein Behälter 15, in dem Luft komprimiert werden kann. Der Behälter 15 ist mit einem Manometer 16 ausgestattet. Er steht über eine verschließbare Öffnung 17 mit dem Behälterinnenraum 5 in Verbindung, um mit diesem einen Druckausgleich herbeiführen zu können.
Der Behälter 1 steht auf dem Wiegeteller 18 einer Waage 19, in deren Gehäuse 20 ein elektronischer Rechner untergebracht ist. Das Sichtfenster 21 der Waage und das Eingabefeld 22 des Rechners sind lediglich schematisch angedeutet. Das Gehäuse 20 der Waage 19 ist justierbar gegenüber dem Untergrund 23 abgestützt.
Zu Beginn einer Frischbetonprüfung werden die Waage justiert und der Wasservorratsbehälter 11 mit Wasser gefüllt. Sodann wird der Stromanschluß hergestellt und der Rechner eingeschaltet, in den über Tastendruck die Sollzusammensetzung des zu prüfenden Betons eingegeben wird.
Dies sind folgende Daten: Zementart (zur Festlegung der Dichte)1 Zementgehalt, Wassergehalt, Zuschlaggehalt, Luftgehalt und Rohdichte des Zuschlags. Sodann wird die Masse des Topfes einschließlich Deckel durch Knopfdruck im Rechner gespeichert.
Zur Prüfung wird sodann Frischbeton (7) lose so in den Behälter eingefüllt, daß seine Oberfläche bündig mit der Oberkante des Behälteroberteils 2a abschließt und mit Hilfe des Rüttlers verdichtet. Dies geschieht zweckmäßig bei abgenommenem Behälteroberteil 2b und neben der Waage. Durch Messen des Abstandes vom oberen Rand des Behälteroberteils 2a zur Oberfläche des verdichteten Betons (7) und Eingabe in den Rechner ist das Verdichtungsmaß bestimmt. Gleichzeitig ist auch eine augenscheinliche Konsistenzkontrolle möglich.
Sodann werden das zweite Behälteroberteil 2b und der Behälterdeckel 4 aufgesetzt, der gesamte Behälter 1 auf die Waage gestellt und die Masse von Behälter einschließlich Betoninhalt durch Knopfdruck am Rechner gespeichert.
Nach Auffüllen des Restvolumens des mit verdichtetem Beton teilweise gefüllten Behälters mit Wasser mittels der Pumpe 12 über die Leitung 10 wird die Masse von Behälter einschließlich Beton- und Wasserfüllung am Rechner gespeichert.
Nach dem Schließen des Ventils 14 wird der Druckbehälter 15 mit Luft gefüllt. Der Luftdruck in dem Behälter, dessen Volumen bekannt ist, wird am Manometer 16 abgelesen.
Durch Öffnen des Ventils 17 wird ein Druckausgleich zwischen dem Behälter 15 und dem Innenraum 5 des Behälteroberteils 2 herbeigeführt. Am Manometer 16 kann danach der Druckabfall abgelesen werden. Anfangsdruck und Druckabfall werden in den Rechner eingegeben.
Der Rechner ist so programmiert, daß er unter Benutzung der eingegebenen und der während des Prüfvorganges gespeicherten Werte die folgenden Kennwerte errechnet und am Sichtfeld des Rechners anzeigt: - Verdichtungsmaß, - Rohdichte des verdichteten Frischbetons in kg/dm3, - Wassergehalt in kg/m3, - Luftgehalt in Volumenprozent und - Wasser-Zement-Wert - sowie die Abweichungen zu den Sollwerten.
Dabei werden durch den Einsatz einer Waage mit integriertem Mikroprozessor Meßwertregistrierung und Berechnung yuppelt, wodurch eine schnelle und sichere Durchführung der Prüfung gewährleistet wird. Die Eingabewerte und Meßeryebnisse können gegebenenfalls auch mit Datum und Uhrzeit versehen auf einem Protokollstreifen ausgedruckt werden.

Claims

Verfahren zur Prüfung von Frischbeton sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens Patentansprüche 1. Verfahren zur Prüfung von Frischbeton, insbesondere zur Ermittlung der für die Beurteilung der Festigkeitseigenschaften von Frischbeton erforderlichen Kennwerte, wie Verdichtungsmaß, Rohdichte, Wasser- und Luftgehalt sowie Was-.

ser-Zement-Wert, unter Verwendung eines durch einen Deckel verschließbaren Behälters für den Frischbeton und eines mit Druckluft füllbaren Behälters, zwischen denen ein Druckausgleich herbeigeführt werden kann sowie eines Rüttlers und einer Waage, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - Ermitteln des Volumens des Behälters (1) sowie der Masse von Behälter (1) samt Deckel; Y Einiillen und Verdichten des Frischbetons (7) sowie Messen der Setzung; - Ermitteln der Masse des durch den Deckel (4) verschlossenen Behälters (1) mit dem verdichteten Frischbeton (7); - Auffüllen des Behälters (1) mit Wasser bis zu einer vorbestimmten Markierung sowie Ermitteln der Masse des durch den Deckel (4) verschlossenen Behälters (1) mit Frischbeton (7) und Wasser; - Herbeiführen eines Druckausgleichs zwischen dem Druckluftbehälter (15) und dem mit Frischbeton (7) und Wasser gefüllten Behälter (1) sowie Ermitteln des Luftgehaltes des Frischbetons (7).
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem durch einen Deckel verschließbaren Behälter für den Frischbeton, an dem eine Vorrichtung zum Einfüllen von Wasser vorgesehen ist, und mit einem mit Druckluft füllbaren Behälter, wobei zwischen den beiden Behältern ein Druckausgleich herbeigeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (1) für den Frischbeton ein Rüttler (8) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttler (8) in einem dem Behälter (1) in Form und Größe entsprechenden und mit diesem verbindbaren Unterteil (3) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttler einen Rüttelstab (8b) aufweist, der in den Behälterinnenraum hineinragt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (1) eine Wiegeeinrichtung (19) zugeordnet ist, deren Wiegeteller (18) samt Gehäuse (20) als Untersatz für den Behälter (1) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiegeeinrichtung (19) ein elektronischer Rechner zugeordnet ist, der auf elektronischem Wege mit der Anzeigeeinrichtung der Wiegeeinrichtung verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner in dem Gehäuse (20) angeordnet ist.