DE2417012A1 - Concrete mixes from cement, aggregates and water - using memory stores to calculate exact amt. of water required - Google Patents

Abstract

Concrete mix. using cement, aggregates, water and additional materials, is formed by (a) determining the compsn. of the concrete required; (b) determining the actual quantity of cement; (c) storing value (b); (d) determining the actual quantity of sand; (e) storing value (d); (f) determining the moisture content of the sand; (g) storing value (f); (h) adding water according to value (f). Three memory stores are pref. used for values (b,d,f) and a fourth memory store may also be used for determining the actual quantity of additional materials required. Process ensures the exact water: cement ratio is used. Avoids need to add excess cement to compensate for possible errors in measurements or weighing, and therefore an appreciable saving in cost is obtd.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Betonmischung, gebildet von Zementzuschlagstoffen, Wasser und Zusatzmitteln Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Betonmischung, gebildet von Zementzuschlagstoffen, Wasser und Zusatzmitteln. Method and apparatus for producing a concrete mix of cement aggregates, water and additives is the subject of the invention a method and apparatus for producing a concrete mix of cement aggregates, water and admixtures.

Bei der Herstellung derartiger Mischungen ist es erforderlich, für eine bestimmte Betons orte ein ganz bestimmtes Verhältnis von Zement zu Wasser herzustellen, Die Mindestwerte dieser Verhältnisse werden für die verschiedenen Betons orten von den Behörden aus Festigkeitsgründen vorgeschrieben.In the preparation of such mixtures it is necessary for a certain type of concrete produces a certain ratio of cement to water, The minimum values these ratios will be different for the different Concrete locations are prescribed by the authorities for reasons of strength.

Bisher wurde bei der Herstellung einer Betonmischung wie folgt verfahren: 1. Das Verhältnis von Zement : Wasser wurde eingestellt.So far, the following procedure has been used to produce a concrete mix: 1. The cement: water ratio has been set.

2. Die Zement- und Kieswagen wiegen sich entsprechend den vorgegebenen Istwerten voll und entleeren sich in den mischer.2. The cement and gravel wagons weigh as specified Actual values are full and emptied into the mixer.

3. Es erfolgt der Wasserzusatz.3. The water is added.

Bei diesen Verfahren muß in Kauf genommen werden, daß im Kies Feuchtigkeit vorhanden ist, deren menge nicht genau bestimmbar ist. Es ist demnach zuviel Wasser in der mischung vorhanden. Es mußte daher Zement im Überschuß zugegeben werden, damit das Verhältnis Zement : Wasser mit Sicherheit eingehalten wurde, um die vorgeschriebene Festigkeit des Betons zu gewährleisten.With this method it must be accepted that there is moisture in the gravel is present, the amount of which cannot be precisely determined. So there is too much water present in the mix. Cement therefore had to be added in excess, so that the ratio of cement: water was adhered to with certainty, at the prescribed level To ensure the strength of the concrete.

Diese überschüssige Zementzugabe zur Gewährleistung der Betonfestigkeit verursacht erhebliche Kosten. Um diese Kosten zu senken, wird gemäß einem anderen bekannten Verfahren die Feuchtigkeit des beizumischenden Sandes schon im Sandsilo bestimmt. Entsprechend dem festgestellten Feuchtigkeitswert wird dann entsprechend mehr Sand und später weniger Wasser zugegeben. Bei diesem Verfahren ist es jedoch nicht möglich, die Schwankungen des Feuchtigkeitsgehaltes des Sandes in verschiedenen Regionen des Silos zu berücksichtigen, so daß davon auszugehen ist, daß der gesamte Siloinhalt einen einheitlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweist.This excess cement addition to ensure the concrete strength causes considerable costs. In order to reduce this cost, according to another known processes, the moisture of the sand to be mixed in already in the sand silo certainly. In accordance with the determined moisture value, then accordingly more sand and later less water added. In this procedure However, it is not possible to measure the fluctuations in the moisture content of the sand in different regions of the silo to be considered, so assume is that the entire silo content has a uniform moisture content.

Dies trifft jedoch nicht zu, weil aus physikalischen Gründen der Feuchtigkeitsgehalt des Siloinhalts im unteren Bereich erheblich höher ist als im oberen Bereich. Es muß also auch bei diesem Verfahren aus Sicherheitsgründen mit Zementüberschuß bei entsprechend höheren Kosten gearbeitet werden.However, this is not the case because, for physical reasons, the moisture content of the silo content is considerably higher in the lower area than in the upper area. It Therefore, for safety reasons, with this method too, there must be an excess of cement correspondingly higher costs can be worked.

Bei einem anderen bekannten Verfahren entleeren zunächst die Wagen für Kies bzw. Zuschlagstoffe und die Zementwaage in den mischer, in den dann Wasser zugeführt wurde, wobei die Konsistenz der Mischung gemessen wurde. Der Wasserzugabe lag dabei theoretisch der Ist-Feuchtigkeitswert der mischung zugrunde, da nur so viel Wasser zugefügt wurde, wie die Konsistenz es entsprechend der gewünschten Betons orte vorschrieb.In another known method, the carriages are first emptied for gravel or aggregates and the cement scales in the mixer, then in the water was fed, whereby the consistency of the mixture was measured. The addition of water Theoretically, this was based on the actual moisture content of the mixture, because that's the only way a lot of water was added as the consistency of it according to the desired concrete places prescribed.

Die Konsistenzmessung war jedoch nicht zuverlässig, weil man dabei von der Leistungsaufnahme des rnischermotors ausging.However, the consistency measurement was not reliable because you were doing it was based on the power consumption of the mixer motor.

Dabei konnten erhebliche Fehler z.B. durch Schwankungen in der Spannung des Stromnetzes auftreten. Auch konnten Fehlmessungen bei Änderung der Reibungsverluste in den Lagern bzw. in den mischerwerkzeugen vorkommen. Diese Art der messung war also nicht genau genug. Insbesondere wurde sie ungenau, wenn gleichzeitig Zusatzmittel beigefügt wurden, um eine bessere Durchmischung zu erhalten. Solche Zusatzmittel beeinflussen die Konsistenz ganz erheblich und täuschen somit falsche Werte vor, Um die geforderten mindest-Festigkeitswerte der Betonmischung einzuhalten, ist es daher auch bei diesem Verfahren erforderlich, mit Zementüberschuß zu arbeiten.Considerable errors could be caused by fluctuations in the voltage, for example of the power grid. Incorrect measurements could also occur when the frictional losses changed occur in the bearings or in the mixer tools. This kind of Measurement so wasn't accurate enough. In particular, it became inaccurate when using additives were added to get a better mixing. Such additives influence the consistency considerably and thus simulate false values, In order to maintain the required minimum strength values of the concrete mix, it is therefore also with this method it is necessary to work with excess cement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Betonmischung zu entwickeln, bei welchem die geforderte Festigkeit sicher eingehalten wird, ohne daß Zement im Überschuß zugegeben werden muß, um meßfehler oder Wiegefehler zu berücksichtigen.The invention is based on the object of a method and a device to develop a concrete mix with the required strength is safely adhered to without having to add excess cement to avoid measuring errors or weighing errors to be taken into account.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß folgende Verfahrensschritte in zeitlicher Reihenfolge nacheinander ablaufen: a) Einstellung der Rezeptur der Betonmischung.This object is achieved by the following process steps run one after the other in chronological order: a) Setting the recipe of the Concrete mix.

b) Ermittlung des Zement-Ist-Wertes.b) Determination of the actual cement value.

c) Speicherung des Zement-Ist-Wertes.c) Storage of the actual cement value.

d) Ermittlung des Sand-Ist-Wertes.d) Determination of the actual sand value.

e) Speicherung des Sand-Ist-WertesO f) Ermittlung des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand.e) Storage of the actual sand valueO f) Determination of the actual value of the Moisture in the sand.

g) Speicherung des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand.g) Storage of the actual value of the moisture in the sand.

h) Zugabe des Ist-Wertes von Wasser abzüglich des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand0 Gegenüber dem Stand der Technik wird durch dieses Verfahren eine sprunghafte Bereicherung erzielt, ohne daß ein wesentlicher mehraufwand entsteht. Es ist lediglich das vorgeschriebene Verhältnis Zement : Wasser einzustellen, der Zement-Ist-Wert zu speichern, der Sand-Ist-Wert zu speichern, die Feuchtigkeit der gesamten Zuschlagstoffe im Mischer mit herkömmlichen methoden zu messen und deren Wert zu speichern und dann der Soll-Wert des zuzufügenden Wassers zu bestimmen, welcher den Wert des vorgeschriebenen Verhältnisses von Zement : Wasser abzüglich Feuchtigkeitsgehalt der Zuschlagstoffe hat. Dieser Wasser-Soll-Wert kommt dann zusammen mit dem Zement und evtl. Zusatzmitteln wie Frostschutzmittel, Verzögerer, Verflüssiger und ähnliches in den Mischer, Wesentlich dabei ist, daß nur von den Ist-Werten, doh. den tatsächlich im Mischer vorhandenen Dosierungen ausgegangen wird, die gespeichert werden, wodurch das vorgeschriebene Verhältnis Zement : Wasser diesen vorhandenen Werten entsprechend genau hergestellt wird. Die überschüssige Zugabe von Zement aus Sicherheitsgründen ist daher nicht mehr erforderlich. Auch können keine Fehldosierungen mehr vorkommen, z0B. durch mehr oder weniger schnelles Öffnen und Schließen der Verschlußteile am Zementsilo. Neben der genauen Herstellbarkeit der vorgeschriebenen Betonmischung bietet das Verfahren also auch eine erhebliche Senkung der ZementkostenO Ebenso wird durch das neue Verfahren eine erhebliche Besserung bei den Zuschlagstoffen erreicht, bei denen nun ebenfalls von den Ist-Werten, d.h. von der im mischer vorhandenen Dosierung und nicht mehr von den Soll-Werten ausgegangen wird. Dies resultiert daraus, daß die Feuchtigkeit der Zuschlagstoffe im mischer selbst ermittelt wird, ebenso wie deren menge, wobei sich zunächst der zuzuschlagende Sand mit dem zuzuschlagenden Kies mischt, bevor die Feuchtigkeitsmessung durchgeführt wird, so daß sehr genaue Werte erhalten werden, da ein homogenes Gemisch gemessen wird. Gleichzeitig wird dabei der Feuchtigkeitsgehalt des Grobkieses berücksichtigt, was bei den bisher bekannten Verfahren meßtechnisch nicht möglich war, so daß man auf Schätzungen angewiesen war.h) Addition of the actual value of water minus the actual value of the moisture im Sand0 Compared to the state of the art, this process makes a jump Enrichment achieved without a significant additional expense. It is just set the prescribed cement: water ratio, the actual cement value to save the sand's actual value to save the moisture of all the aggregates measure in the mixer using conventional methods and store their value and then determine the target value of the water to be added, which is the value of the prescribed Ratio of cement: water minus the moisture content of the aggregates Has. This target water value then comes together with the cement and any additives like antifreeze, retarder, condenser and the like in the mixer, essential it is here that only of the actual values, doh. the ones actually present in the mixer Dosages are assumed to be saved, thus making the prescribed The cement: water ratio is precisely prepared in accordance with these existing values will. The excess addition of cement for safety reasons is therefore not more required. In addition, incorrect dosages can no longer occur, e.g. by more or less quick opening and closing the closure parts at the cement silo. In addition to the exact manufacturability of the prescribed concrete mix the process also offers a significant reduction in cement costs o Likewise the new process will result in a significant improvement in aggregates reached, for which now also from the actual values, i.e. from the one in the mixer Dosage and no longer the target values are assumed. This results from that the moisture of the additives is determined in the mixer itself, as well as their quantity, whereby the sand to be added is first mixed with the to be added Gravel mixes before the moisture measurement is done, making it very accurate Values are obtained as a homogeneous mixture is measured. At the same time will while taking into account the moisture content of the coarse gravel, which was previously the case known method was not possible in terms of measurement technology, so that one had to rely on estimates was.

Nach dem neuen Verfahren gibt der Grobes seine Feuchtigkeit an den ihn umhüllenden Sand ab, so daß diese bei der Feuchtigkeitsmessung voll mit eingeht. Diese Feuchtigkeitsmessung erfolgt nach herkömmlichen methoden, z.B. durch die messung der elektrischen Leitfähigkeit auf kapazitivem Wege durch eingebrachte Sonden oder durch Infrarotmessung oder Isotopenmessung oder andere dem Fachmann bekannte Verfahren. Wenn die Ist-Werte von Zement, Sand und Feuchtigkeitsgehalt gespeichert sind, kann daraus der Ist-Wert des zuzuführenden Wassers bestimmt werden, der sich aus dem Soll-Wert ergibt, welcher aus dem Ist-Wert des Zements resultiert abzüglich der gemessenen Feuchtigkeit. Durch die Speicherung des Zement-Ist-Wertes, des Sand-Ist-Wertes und des Feuchtigkeitsgehaltes des Sandes unter Verwendung einer bekannten Feuchtigkeits-eßvorrichtung wird somit eine Betonmischung nach einer beliebig vorgegebenen Rezeptur erhalten, deren Feuchtigkeit nur vom Ist-Wert des Zements abhängt und daher keine Sicherheitszugaben mehr erfordert. Die Speicherung verzögert das Verfahren als solches nicht, da sie ja in den Mischvorgang selbst nicht eingreift. Der Aufwand an Speichern ist auch apparatemäßig nicht sehr groß, da hier übliche elektronische bzw. elektromechanische Speicher verwendet werden können.According to the new process, the coarse gives its moisture to the encasing it from sand so that it is fully included in the moisture measurement. This moisture measurement is carried out using conventional methods, e.g. through measurement the electrical conductivity in a capacitive way through inserted probes or by infrared measurement or isotope measurement or other methods known to the person skilled in the art. When the actual values of cement, sand and moisture content are saved, can from this the actual value of the to be fed Water to be determined, the results from the target value, which results from the actual value of the cement minus the measured humidity. By storing the actual cement value, the actual sand value and the moisture content of the sand using a known moisture-eating device a concrete mix is thus obtained according to any given recipe, whose moisture only depends on the actual value of the cement and therefore no safety allowances requires more. The storage does not delay the process as such, since it yes does not intervene in the mixing process itself. The overhead of saving is also not very large in terms of apparatus, since the usual electronic or electromechanical ones Memory can be used.

Sollen der Betonmischung noch Zusatzmittel beigegeben werden, so wird der Ist-Wert dieser Zusatzmittel in einem weiteren Speicher gespeichert. Dieser vierte Speicher zur Speicherung der Ist-Werte der Zusatzmittel kann mit dem ersten Speicher zur Speicherung des Ist-Wertes des Zements zu einem Doppelspeicher, d.ho zu einer Einheit zusammengefaßt sein. Bei der Beimischung von Zusatzmitteln ist keinerlei Feuchtigkeitsgehalt mehr zu berücksichtigen, jedoch ist die Dosierung der Zusatzmittel abhängig vom Ist-Wert des Zements. Da dieser Wert jedoch gespeichert ist, entstehen durch die Zugabe von Zusatzmitteln keinerlei Ungenauigkeiten bei der Herstellung der mischung.If admixtures are to be added to the concrete mix, then the actual value of this additive is stored in a further memory. This fourth memory for storing the actual values of the additives can with the first Memory for storing the actual value of the cement in a double memory, i.e. be combined into one unit. When adding additives No more moisture content has to be taken into account, but the dosage is the additive depends on the actual value of the cement. However, because this value is saved the addition of additives does not result in any inaccuracies the production the mixture.

Anhand eines Blockschaltbilds werden das Verfahren und die zu seiner Durchführung erforderlichen Vorrichtungen im einzelnen erläutert.Using a block diagram, the process and its Implementation required devices explained in detail.

Im Verfahrensschritt 1 wird nach der vorgegebenen Rezeptur der Soll-Wert des Verhältnisses von Zement : Wassergehalt eingestellt0 Im zweiten Verfahrensschritt wird der Ist-Wert des Zements gespeichert. Im dritten Verfahrensschritt wird der Ist-Wert des Sandes gespeichert. Danach wird nach einer gewissen Vormischzeit der Feuchtigkeitsgehalt der Zuschlagstoffe im mischer bestimmt und gespeichert. Aus dem Soll-Wert des Verhältnisses Zement : Wassergehalt, dem Ist-Wert des Zements, dem Ist-Wert des Sandes und dem Feuchtigkeitsanteil in den Zuschlagstoffen wird der Ist-Wert des zuzufügenden Wassers ermittelt, welcher aus dem Soll-Wert abzüglich dem in den Zuschlagstoffen enthaltenen Feuchtigkeitsgehalt besteht, Die entsprechende Wasserzugabe wird dann angesteuert.In process step 1, the target value is determined according to the prescribed recipe the ratio of cement: water content set0 In the second process step the actual value of the cement is saved. In the third step, the The actual value of the sand is saved. After a certain premixing time, the The moisture content of the aggregates is determined and stored in the mixer. the end the target value of the cement: water content ratio, the actual value of the cement, the actual value of the sand and the moisture content in the aggregates the actual value of the water to be added is determined, which is deducted from the target value the moisture content contained in the aggregates, the corresponding The addition of water is then triggered.

Sollen der Betonmischung Zusatzmittel beigefügt werden, so ist ein mit 6 bezeichneter weiterer Verfahrensechritt erforderlich, der in der Einstellung des Soll-Wertes von Zement s Zusatzmittelmenge besteht. Der Ist-Wert der Zu.atzmittelmenge ergibt sich dann aus dem Ist-Wert des Zements durch einen Soll-Ist-Wert-Uergleich, wonach der Ist-Wert der Zusatzmittelzugabe angesteuert wird. Wenn keine Zusatzmittel beigemischt werden sollen, entfällt der zuletzt geschilderte Verfahrensschritt.If admixtures are to be added to the concrete mix, a 6 further procedural step is required, the one in the setting the target value of cement s amount of admixture. The actual value of the additive amount then results from the actual value of the cement through a target-actual value comparison, according to which the actual value of the Additive addition is controlled. if No additives are to be added, the last one described does not apply Process step.

Patentansprüche Claims

Claims (3)

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung einer Betonmischung, gebildet von Zementzuschlagstoffen, Wasser und Zusatzmitteln, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Verfahrensschritte, die innzeitlicher Reihenfolge nacheinander ablaufen: a) Einstellung der Rezeptur der Betonmischung. Claims method for producing a concrete mix of cement aggregates, water and admixtures, not indicated the following procedural steps, the internal sequence one after the other run: a) Setting the recipe of the concrete mix. b) Ermittlung des Zement-Ist-Wertes. b) Determination of the actual cement value. c) Speicherung des Zement-Ist-Wertes. c) Storage of the actual cement value. d) Ermittlung des Sand-Ist-Wertes. d) Determination of the actual sand value. e) Speicherung des Sand-Ist-Wertes. e) Storage of the actual sand value. f) Ermittlung des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand0 g Speicherung des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand. f) Determination of the actual value of the moisture in the sand0 g storage the actual value of the moisture in the sand. h) Zugabe des Soll-Wertes von Wasser abzüglich des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand. h) Addition of the target value of water minus the actual value of the Moisture in the sand. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß drei Speicher (I, II, III) vorhanden sind, von denen der erste (I) der Speicherung des Zement-Ist-Wertes, der zweite (II) der Speicherung des Sand-Ist-Wertes und der dritte (III) der Speicherung des Ist-Wertes der Feuchtigkeit im Sand dient. 2. Apparatus for performing the method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that three memories (I, II, III) are available are, of which the first (I) the storage of the cement actual value, the second (II) the storage of the sand actual value and the third (III) the storage of the Actual value of the moisture in the sand is used. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein vierter Speicher (IV) vorhanden ist,- der der Ermittlung des Ist-Wertes von Zusatzmitteln dient.3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c N e t that a fourth memory (IV) is available, - that of the determination of the actual value of additives is used. 4o Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der erste Speicher (I) und der vierte Speicher (IV) zu einem Doppelspeicher zusammengefaßt sind.4o device according to claims 2 and 3, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t that the first memory (I) and the fourth memory (IV) too are combined in a double memory. LeerseiteBlank page