-
Verfahren zur Prüfung von Rüttelbeton
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Prüfung derjenigen Eigenschaften eines Frischbetons, welche für seine Eignung
als Rüttelbeton maßgebende sind.
-
Bisher wurden für die Eignungsprüfung von Beton auf Baustellen vor
allem Würfeldruckproben ausgeführt, welche die Festigkeit des erhärteten Betons
anzeigen. Zur Messung der Verarbeitbarkeit von Frfschbeton waren in erster Linie
Versuche mit Hubstößen und mit dem Eindringgerät geb;räuchlich. Man hat auch versucht,
durch Messung der Stromaufnahme einer Zwangsmischmaschine ein Maß für die Verarbeitbarkeit
von Frischbeton zu gewinnen. Um festzustellen, ob die sogenannte vollkommene Frischbetonverdichtung
erreicht werden kann, wurde auch vorgeschlagen, Beton in Würfelformen einzurütteln
und dann das spezifische Gewicht der Würfel genau zu bestimmen.
-
Alle diese bis heute bekannten Untersuchungsverfahren haben insbesondere
zwei Mängel.
-
Zunächst wird aus Inanspruchnahmen und Vorgängen, welche für den
Versuch erdacht wurden, jedoch beim Einbau des Betons an der Baustelle nicht vorkommen,
ein Maß für die Verarbeitbarkeit von Frischbeton an der Baustelle abgeleitet. Die
Ergebnisse derartiger Versuche zeigen daher in keinem Fall die Werte von Verdichtung,
spezifischem Gewicht u. dgl. an, welche beim geplanten Einbau an der Baustelle mit
dem vorhandenen. Verdichtungsgerät erreicht werden können, sondern lassen im allgemeinen
nur indirekte Schlußfolgerungen auf dien Einfluß einzelner Faktoren, wie Wassergehalt,
Kornaufbau u. dgl., auf die Verarbeitbarkeit der Mischung zu. So lassen die gebräuchlichen
Prüfungen beispielsweise nicht erkennen, mit welchem Aufwand in einem bestimmten
Fall
ein an der Baustelle etwa vorhandener Rttler die vollkommene Frischbetonverdichtung
erreicht.
-
Darüber hinaus liefern die heute gebräuchlichen Untersuchungen stets.
Einzelwerte; sie lassen.in,sbesondere in keinem Fall erkennen, wie sich etwa eine
bestimmte Eigenschaft im Zug eines. praktischen Einbauvorganges laufend ändert.
Es wird also etwa nach bekannten Verfahren gemessen, wie weit die Umformung oder
Verdichtung eines Probekörpers vorgeschritten ist, wenn mit einer Hub maschine eine
gewisse Anzahl Stöße auf den Beton, körper ausgeübt wurden. Das Meßverfahren läßt
aber nicht erkennen, in welchem Augenblick im Zug dieses Verdichtungsverfahrens
etwa ein bestimmter, fraglicher Verdichtungsgrad erreicht wird.
-
In wissenschaftlichen Laboratorien hat man allerdings versucht, die
erwähnte Schwierigkeit dadurch zu umgehen, daß man Einzelmeßwerte in großer Anzahl
bestimmte und dieJErgebnisse zu Schaubildern vereini,gte. Ein derartiges Vorgehen
ist für eine Baustelle zu umständlich und unbrauchbar, überdies leiden Genauigkeit
und Verläßlichkeit einer derartigen Untersuchung, welche nicht zügig zu Ende geführt
werden kann.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die hier aufgezeigten
nachteile zu beseitigen und darüber hinaus ein Verfahren zu schaffen, das einen
wesentlich tieferen Einblick in die Verhältnisse gewährt und neue Wege für die Beurteilung
einer Betonmischung eröffnet.
-
Diese Aufgabe der Vorausbestimmung des beim Einrütteln und insbesondere
auch in der Folge zu erwartenden Verhaltens einer Betonmischung löst die Erfindung
im wesentlichen dadurch, daß das Fortschreiten der Betonverdichtung und damit auch
die Änderung weiterer, die Verwendung als Rüttelbeton bestimmender Eigenschaften
einer Betonmischung, wie Raumgewicht usw., an der durch Rüttelwirkung erzielten
Volumenverminderung während des Rüttelvorganges eines mit Beton gefüllte Probebehälters
mit an sich bekannten. Mitteln laufend gemessen, vorzugsweise selbsttätig in Schaubildern
aufgezeichnet bzw. registriert wird.
-
Es wird mithin gemessen bzw. registriert, in welcher Weise sich unter
dem Einfluß eines baustelienmäßigen Rüttelvorganges die Eigejischaften der Betonmischung
ändern. Dabei handelt es sich nicht nur darum, die Eigenschaften, wie Dichte, Raumgewicht
usw., zu messen, die der Beton etwa nach dem Rütteln erreicht, sondern darüber hinaus
die Gesetze zu beobachten und abzuleiten, nach denen die Änderungen dieser Eigenschaften
in jedem einzelnen Augenblick vom Beginn bis Beendigung des Rüttelvorganges vor
sich gehen.
-
An sich ist es in der Meßtechnik bekannt, kohlenr stoffhaltige Stoffe
bezüglich der bei ihrer. Entgasung stattfindenden Vorgänge z. B. dadurch zu untersuchen,
daß ein Probestück in einer Apparatur, die mit der Nachbildung einer Nebengewinnungsanlage
verbunden ist, einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, wobei ein allmähliches Eindringen
der Temperatur in das Probestück bewirkt wird, um so das bei der Verkokung stattfindende
allmähliche Eindringen der Temperatur in den Koks von den Heizwänden und auch von
dem oberen Teil einer Verkokungskammer her nachzuahmen und bei der Untersuchung
den wirklichen Verhältnissen näher zukommen.
-
Lediglich eine solche Anpassung an die Bedingungen der Praxis liegt
der Erfindung nicht zugrunde.
-
Weiterhin schlägt die Erfindung vor, neben der Volumenverminderung
der zu prüfenden Betonmasse auch die bei der Rüttelung etwa ausgeschiedenen Wasser-
und/oder Luftmengen zu messen.
-
Für die Auswertung der Meßergebnisse ist es zur Erleichterung der
Übersicht zweckmäßig, wenn die, was die Erfindung gleichfalls vorschlägt, im ersten
Teil des Rüttelvorganges eintretenden größeren Setzungen der Betonmasse von der
Registriervorrichtung in einem kleineren Maßstab aufgezeichnet werden als die im
weiteren Verlauf der Rüttelung zu erwartenden; kleineren Setzungen, wobei. der Aufzeichnungsmaßstab
dler letzteren gleichfalls vergrößert wird. Gegenstand der Erfindung ist schließlich
auch noch die besondere bauliche Ausbildung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besonders geeigneten Vorrichtung. Diese besteht aus einem vornehmlich
ortsfest angeordneten, etwa birnenförmigen Behälter, dessen Deckel unter Zwischenschaltung
einer die Rüttelbewegungen eines eingebauten Rüttelgerätes bekannter Art auffangenden
elastischen Verbindung, z. B. einer Feder, mit dem einen Ende eines duppelarmigen
Hebels gekuppelt ist, dessen anderes End!e die Regis tnervorrichtung steuert.
-
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen von zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtungen im Schnitt
dargestellt. Die Durchführung eines erfindungsgemäßen Meßvorganges soll nachstehend
an diiesen Beispielen näher erläutert werden.
-
1 ist ein ortsfest angeordneter Behälter, der etwa birnenförmig ausgebildet
ist und in Lagern 2 ruht.
-
In diesen Behälter wird der mit 3 bezeichnete Beton eingebracht, und
zwar in einer solchen Menge, daß die von unten her in den Behälter hineinragende
Rüttelvorrichtung, die bekannter Art sein kann. gerade noch in der Lage ist, auf
alle Stellen des Betons einzuwirken. Der verwendete Rüttler 4 ist zweckmäßig ein
Rüttelgerät gleicher Bauart und Stärke wie beim Einformen an der Baustelle.
-
Der entsprechendi schwer ausgebildete Deckel 5 ist sa beweglich aufgesetzt,
daß er die Sackungen des Betons mitmachen kann. Durch geeignete Oftnungen 6 kann
neben Luft auch Wasser austreten, welches dann einem geeichten Meßgefäß 7 zufließt.
-
Unter dem Einfluß der Rüttelbewegun.gen wird sich dier Deckel zunächst
ohne Hohlraum satt auf die Oberfläche des Betons auflegen, bei weiterem Rütteln
wird er mit nachsacken Die Setzungen des Deckels werden von einer Schreibvorrichtung
8 in an sich bekannter Weise registriert.
-
Um zu verhindern, daß die Rüttelstöße auf die Schreibvorrichtung
mit übertragen werden, sind zwischen dem Deckel 5 und dem Registrierwerk 8
elastische
Glieder, z. B. in Form einer Feder 9, sowie entsprechend große Massen 10 eingeschaltet.
-
Bei der Bemessung der Massen in ist darauf zu achten, daß die Eigenschwingungszahl
des Registrierwerkes nicht mit der Frequenz des Rüttelgerätes übereinstimmt.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Verbindung
des Deckels 5 mit dem Registrierwerk aus einem doppelarmigen Hebel I I, der bei
I2 drehbar gelagert ist. In der Praxis wird jedoch solchen Verbindungen der Vorzug
gegeben, die gewährleisten, daß zu Beginn, der Rüttelbewe gung die zunächst größeren
Setzungen des Betons in einem kleineren Maßstab aufgezeichnet werden, während insbesondere
im allerletzten Teil der Bewegung die sehr kleinen, aber für die Beurteilung des
Betons wichtigen Sackungen in ungleich größerem Maßstab wiedergegeben werden'. Durch
genaue Eichung des Gefäßes kann bei jeder Stellung des Deckels der Inhalt abgelesen
und bei bekanntem Füllgewicht das spezifische Gewicht in einfachster Weise bestimmt
werden.
-
Den Aufzeichnungen des Gerätes kann; man nun meist schon mit einem
Blick entnehmen, obi und in welcher Zeit durch das baustellenmäßige Rütteln ein
bestimmter gewollter Verdichtungsgrad, insbesondere die vollkommene Frischbetonver
dichtung erreicht wird bzw. wie weit das Betongemenge verbessert oder die Rüttelzeit
verlängert werden muß, um dies zu erreichen. Gleichzeitig kann das Betonvolumen
abgelesen und das spezifische Gewicht mitbestimmt werden. Die Kurven lassen erkennen,
in welcher Weise die Verdichtung im Laufe des Rüttelvorganges allmählich fortschreitet;
sie geben Werte, welche unmittelbar auf die Verhältnisse an der Baustelle selbst
übertragen werden können.
-
Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einher zur Durchführung
des neuen Verf ahrens geeigneten Vorrichtung, und zwar zum Prüfen der Eigenschaften
von Rüttelgrobbeton. Dabei werden zweckmäßig statt des in das Innere dies Behälters
I hineinragenden Rüttelgerätes 4 sogenannte Außenrüttelgeräte I3 verwendet. Dadurch
kann man einen einheitlichen größeren Prüfkörper gewinnen. Um die Ergebnisse dennoch
auf die Verhältnisse an der Baustelle übertragen zu können, werden Stärke und Anordnung
der Außenrüttler durch Vorversuche so festgelegt, daß eine weitgehende Übereinstimmung
mit der Wirkung eines Innenrüttlers erreicht wird.