Institut für Baustoffe Ausstattung und Dienstleistung
Forschungslabor - Betontechnologie

Die Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe Betontechnologie werden unter anderem durch die im Folgenden dargestellten technischen Ausstattungen ermöglicht

Baustellenfilterpresse

Hintergrund

Mit der am IfB in einem vom DBV geförderten Forschungsvorhaben entwickelten Hochdruck-Filterpresse wird das Entwässerungsverhalten von zementösen Baustoffen unter hohem Druck untersucht.

Druckkraft wird von Hand über eine Handpumpe aufgebracht und von einem hydraulischen Druckkolben auf den Druckstempel übertragen. Der aufgebachte Druck beträgt bis zu 70 bar.

Die Hochdruck-Filterpresse ist sowohl für das Labor als auch für die oftmals schwierigeren Baustellenbedingungen geeignet.

Messprinzip

Das ausgepresste Filtratwasser wird im Zeitverlauf aufgezeichnet. Aus der Filtratwassermenge-Zeit-Kurve werden Kenngrößen zum Entwässerungsverhalten abgeleitet.

Das Entwässerungsverhalten von zementösen Baustoffen unter hohem Druck liefert Aufschluss über das Verhalten von Beton während des Pumpprozesses beim Einbau.

Sedimentationsprüfstand

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Großprüfstand für Verfüllversuche

Der Großprüfstand für Verfüllversuche ist eine Eigenkosntruktion des Instituts für Baustoffe

Komponenten

  • Kipprahmen: Hergestellt durch die Firma Metallbau Brandt

  • Transparente Prüfschalung: Harsco Infrastructure, WiKu KG
  • Mischeinheiten: UEZ Mischtechnik Gmbh
  • Pumpeinheit: Knauf PFT

Abmessungen

  • Höhe gesamt: 4,9 m
  • Höhe der Prüfschalung: 3,75 m
  • Breite: 3,3 m
  • Spaltbreite: 5 cm bis 20 cm
  • Gesamtgewicht: bis 9,5 t
  • Einfüllstutzen: DN 50 bis DN 150

Messtechnik

  • Absolutdrucksensoren (12 Kanäle)

    • Pumpe
    • Pumpenleitungen
    • Prüfschalung
  • Temperatursensoren (16 Kanäle)P
    • Pumpe
    • Schalung
    • Luft
  • Schalungsankerkräfte (6 Kanäle)

Verwendung

  • Simulation von offshoretypische Verfüllvorgängen bei Grouted Joints
  • Allgemeine Verfüllversuche von Betonen

Rheometer Haake Mars 60

Haake Mars 60

Mit dem Rheometer HAAKE MARS 60 von ThermoFisher werden rheologische Untersuchungen an Zementsuspensionen und Mörteln, sowie äquivalenten Modellfluiden durchgeführt. Das Rheometer ist ein Searle-System, das heisst die Probe ist statisch und die Messeinheit rotiert darin. 

Gerätedaten des Haake MARS 60 (CS = Spannungsgesteuert; CR = Rotationsgesteuert)

Gerätedaten

  • Min. Drehmoment bei Rotation (CS/CR): 0,01 µNm
  • Min. Drehmoment bei Oszillation: 0,002 µNm
  • Max. Drehmoment: 200 mNm
  • Drehmomentsauflösung: 0,1 nNm
  • Winkelauflösung: 12 nrad
  • Min. Frequenzbereich bei Oszillation: 10-6 Hz
  • Max. Frequenzbereich bei Oszillation: 100 Hz
  • Min. Normalkraft: 0.01 N
  • Max. Normalkraft: 50 N
  • Min. Drehzahl (CS): 10-7 rpm
  • Min Drehzahl (CR): 10-8 rpm
  • Max. Drehzahl: 4500

 

Baustoffzelle

Mit der Baustoffzelle lassen sich Zementsuspensionen und Mörtel präzise analysieren und rheologische Parameter ableiten. Die Baustoffzelle ist im Inneren mit Lamellen ausgestattet, um ein Wandgleiten zu verhindern. Die dazugehörigen Messpaddel sind so konstruiert, dass der Sedimentation, dem Wandgleiten und dem Bluten entgegengewirkt wird. In Kombination mit dem Field-ESA-Messgerät der Fa. PA Partikel-Analytik-Messgeräte können Zetapotentialmessungen sowie pH-Wert-Bestimmungen der Probe während der Rheometermessung vorgenommen werden. Ergänzt durch eine Titrationseinheit der Fa. PA Partikel-Analytik-Messgeräte können automatisiert definierte Lösungen in die Messzelle während der Messung hinzugegeben werden.

Platte-Platte Messsystem für das Rheometer HaakeMars60 Platte-Platte Messsystem für das Rheometer HaakeMars60 Platte-Platte Messsystem für das Rheometer HaakeMars60 © IfB
Platte-Platte-Messsystem

Platte-Platt und Kegel-Platte

Suspensionen mit geringeren Partikelgrößen können bei kleinerem Scherspalt mittels Platte-Platte- oder Kegel-Platte-System untersucht werden.

Viskomat NT

Viskomat NT

Das Rheometer Viskomat NT von der Fa. Schleibinger Geräte Teubert und Greim GmbH ermöglicht rheologische Messungen an Zementsuspensionen und Mörteln, sowie vergleichbaren Baustoffen wie Putzen, mineralischen Klebern oder Versatzstoffen bis zu einem Größtkorn von 2 mm. Das Rheometer ist vom Typ Couette, so dass die Probe mit dem Probenbehälter rotiert während das Messpaddel statisch bleibt. Während einer rheologischen Messung wird meist die Rotationsgeschwindigkeit des Probenbehälters gesteuert. Gemessen wird dabei das auf das Messpaddel übertragene Drehmoment. Diese beiden Größen dienen zur Abbildung von Fließkurven, die zur Auswertung und damit zur Bestimmung von rheologischen Kenngrößen herangezogen werden.

Am Institut für Baustoffe (IfB) gibt es aktuell zwei umfangreich ausgestattete Rheometer des Modells Viskomat NT. Dazu zählen unter anderem Umlaufkühler und Temperiertopf, die eine temperierte Messung ermöglichen, sowie zahlreiche Paddelgeometrien (Mörtelpaddel, Leimpaddel, modifiziertes Leimpaddel, Kugel-Mess-System) sowie die Korbzelle nach Prof. Vogel.    

Viskomat XL

Viskomat XL

Mit dem Viskomat XL der Fa. Schleibinger Geräte Teubert und Greim GmbH verfügt das Institut für Baustoffe (IfB) über ein Rheometer für rheologische Messungen an Mörtel und Frischbeton bis zu einem Größtkorn von 8 mm. Beim Viskomat Xl handelt es sich wie beim Viskomat NT, um ein Rheometer vom Typ Couette, bei dem die Probe mit dem Probenbehälter rotiert, während das Messpaddel statisch ist und durch eine Kraftmessdose das resultierende Drehmoment bestimmt. Neben den rotartorischen Messungen können mit dem Viskomat XL optional auch schubspannungsgesteuerte Messungen und Oszillationsmessungen durchgeführt werden. Die Temperatur kann während der Messung konstant gehalten werden.

Schwindkegel

Schwindkegel

Mit dem Schwindkegel wird das Schwind- und Dehnverhalten von Werkstoffen erfasst. Das Prüfmediums wird in flüssiger Form eingebaut und die Messung kann bereits kurz nach dem Einbau der Probe beginnen. Das Ende der Messung kann je nach Anforderungen variabel festgelegt werden. Die Dehnung des Baustoffes wird berührungslos und extrem genau mittels Laserdistanzmessung erfasst. Die Geometrie des Prüfgutbehälter stellt sicher, dass die Änderung der erfassten Wegstrecke genau der relativen Längenänderung entspricht. Die Wegdaten werden in 1/10 Mikrometer aufgelöst, automatisch digitalisiert und aufgezeichnet.