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Rheometrische Mischprozessführung Intensiv-Konus-Mischer mit integriertem Rheometer zur Herstellung von Hochleistungsbeton mit definierten rheologischen Eigenschaften

Baumert, Christian :
Rheometrische Mischprozessführung Intensiv-Konus-Mischer mit integriertem Rheometer zur Herstellung von Hochleistungsbeton mit definierten rheologischen Eigenschaften.
TU Darmstadt, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2012)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Rheometrische Mischprozessführung Intensiv-Konus-Mischer mit integriertem Rheometer zur Herstellung von Hochleistungsbeton mit definierten rheologischen Eigenschaften
Language: German
Abstract:

Da in der laufenden Produktion weder standardisierte Prüfverfahren noch Beton-Rheometer geeignet erscheinen, muss die rheologische Bewertung im Mischer selbst erfolgen. Die seit Jahrzehnten bei Normalbeton praktizierte Auswertung der Energieaufnahme der Antriebsmotoren während des Mischvorgangs ist bei Hochleistungsbetonen mit selbstverdichtenden Eigenschaften ungeeignet. Das System Viscoprobe™ arbeitet unabhängig vom Mischerantrieb, stellt aber eine zusätzliche Baugruppe dar und kann lediglich die Fließkurve ermitteln. Ausgehend von der Forderung nach einem Intensiv-Mischer, der ermöglicht, auch rheologische Parameter zu bestimmen, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Konus-Labor-Mischer KKM-R 30 eingesetzt, der ein Nennvolumen von 30 Litern aufweist. Dazu wurden die Antriebstechnik, die Mischwerkzeuge und die Mischprozessführung neu konzipiert und die erforderliche Software entwickelt. Trotz der Steigerung des Leistungsumfangs konnte die Anzahl der verbauten Komponenten gegenüber dem Seriengerät reduziert werden. Durch den Einsatz eines High-Torque-Motors kann das innere Mischwerkzeug, welches über einen großen Abstand zur Mischerwandung verfügt, direkt angetrieben werden. Der Betrieb des Motors erfolgt mit einem Frequenzumrichter, der nach dem Direct-Torque-Regelverfahren arbeitet. Damit wird neben der kontrollierten Beschleunigung des Mischwerkzeugs aus dem Stillstand auch der Betrieb bei niedrigsten Drehzahlen ermöglicht. Durch die hohe Steifigkeit des Antriebsstranges und dessen geringe Masse können zudem die aus der Rheometrie bekannten oszillierenden Messungen durchgeführt werden. Um die Mischleistung zu erhöhen, wurde die Maximaldrehzahl von 180 UPM beim Seriengerät auf 1000 UPM gesteigert. Durch die zusätzlich montierten Stifte an den Außenkanten der Mischpaddel kann ein höherer Anteil der Motorleistung in das Mischgut eingebracht und die Mischdauer verkürzt werden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
In the continuous production standard test methods and concrete rheometers are not suitable. The rheological evaluation of the concrete must therefore be carried out in the mixer. The evaluation of the energy consumption of the electric motors during the mixing process is inappropriate for high-performance concretes with self-compacting properties. The Visco Probe ™ system works independently of the mixer drive, but it places an additional module and can only determine the flow curve. For the present work, the laboratory-cone mixer KKM-R 30 was designed and the necessary software was developed. This intensive mixer, with a nominal capacity of 30 liters, allows the determination of rheological parameters. Despite the increase in the scope of performance, the number of used components was reduced, compared to the serial mixer. By using a high-torque motor, the internal agitator, which has a large distance from the vessel, is driven directly. The motor is powered with a frequency inverter, which operates on the direct torque control method. Thus, the controlled acceleration of the agitator from a standstill and the operation at very low speeds is possible. In addition, oscillatory measurements are are possible by the high stiffness and low mass of the drivetrain. To increase the mixing performance, the maximum speed of 180 rpm of the serial mixer was increased to 1000 rpm. With additionally mounted pins on the outer edges of the mixing paddle, a higher proportion of the engine power is introduced into the mixture and the mixing time can be shortened.English
Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: Mischen, Mischprozessführung, Hochleistungsbeton, Intensivmischer
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
mixing, mixing prozess management, high-performance concrete, intensiv mixerEnglish
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Bauingenieurwesen und Geodäsie
Date Deposited: 11 Oct 2012 09:43
Last Modified: 07 Dec 2012 12:05
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-31238
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Garrecht, Prof. Dr.- Harald and Bier, Prof. Dr.- Thomas A.
Refereed: 26 April 2012
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/3123
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