Technik

Präzise Feuchtemessung der Gesteinskörnung spart die Mischersonde

Die Qualität von Frischbeton ist entscheidend für die Stabilität und Lebensdauer von Betonbauwerken. Bei der Einhaltung von Betonrezepturen spielt die präzise Messung der Zuschlagsfeuchte eine große Rolle, da je nach Betonsorte betreffend des Wassergehaltes Genauigkeiten von  ±2 Liter bis  ±10 Liter Wasser pro Kubikmeter Beton gefordert werden, um eine Norm konforme Herstellung entsprechender Endprodukte zu garantieren.

Bei der Herstellung von Transportbeton begnügte man sich bisher häufig damit, nur die Feuchte des Sandes zu kontrollieren, um daraus die Wasserzugabe zu steuern, mit dem Ziel eine Grundabweichung von  ±5 bis ±10 Litern auf einen Kubikmeter Beton einzuhalten. Bei der Herstellung von  Beton für Fertigteile sowie selbstverdichtende, hochfeste und anderen Betonsorten ist meist eine geringere Abweichung (etwa  ±2 Liter pro Kubikmeter) von der Sollwassermenge gefordert.

Doppelwellen-Chargenmischer
Eine Grundabweichung von ±2 Liter pro Kubikmeter Beton kann ohne Einsatz einer Mischersonde eingehalten werden, da alle Zuschläge langzeitstabil mit einer gemittelten Genauigkeit von ±0,1 Prozent gemessen werden können. Hier am Beispiel eines BHS Doppelwellen-Chargenmischers (Typ DKX).

In der Praxis stellt die langzeitstabile Einhaltung vorgegebener Grundabweichungen bezüglich des Wassergehaltes von Frischbeton eine große Herausforderung dar. Die Feuchte von Kies muss explizit gemessen werden, da unter Umständen bis zu 25 Liter Wasser pro Kubikmeter Kies enthalten sein können, wenn dieser einen Feuchtegehalt von nur zwei Prozent hat. Nicht selten müssen Anlagenbetreiber ihre Anlagen von Hand nachsteuern, um die Anforderungen betreffend der geforderten Grundabweichung einhalten zu können.

Durch die präzise und langzeitstabile Erfassung der Feuchtewerte der einzelnen Zuschläge ergeben sich mehrere Vorteile:

Mit Erreichung einer Genauigkeit von  ±1 Picosekunde bei der Messung der Radarlaufzeit war es möglich, Radar-Feuchtesonden in der Bauindustrie einzusetzen. Das TDR-Messprinzip (Time-Domain-Reflectometry, auch Kabelradar genannt) hat sich in den letzten zehn Jahren als neues und präzises Messverfahren für anspruchsvolle Anwendungen in der Industrie immer mehr durchgesetzt.

Diagramm
Das Diagramm zeigt in unterschiedlichen Feuchtebereichen eine gemittelte Genauigkeit von ±0,1 Prozent von Sono-Sondenwerten im Vergleich zu Darr-Werten für Sand, Kies und Split unterschiedlicher Kornfraktionen. Die Messwerte wurden über ein Jahr lang sowohl im Sommer-  als auch im Winterbetrieb überwacht und protokolliert. In den Sono-Sonden kommt trotz unterschiedlicher Kornfraktionen der Zuschläge nur eine einzige Kalibrierkurve zum Einsatz.

Beim TDR-Verfahren wird über die Laufzeit (Zeitbereichsmessung) eines elektromagnetischen Impulses die Dielektrizitätskonstante e und damit die Feuchte bestimmt.

Bei der Sono TDR-Methode läuft eine Radarwelle mit nahezu Lichtgeschwindigkeit entlang eines Radarleiters und das Messfeld breitet sich scheibenförmig über der Sonde im Material aus.

Das Messfeld von Sono-Sonden misst auch bei geringer Schütthöhe über der Sonde; liegt mehr Material über der Sonde, dann dringt das Messfeld auch in das größere Materialvolumen ein. Messfeldbeeinflussungen durch etwa größere Kiesel oder durch Feinanteile werden bei dieser Methode quasi ausgemittelt und Fremdeinwirkungen durch anlagenspezifische Teile sind dadurch minimiert.

Mit neuen innovativen Technologien sollten sowohl Verbesserungen als auch geringere Investitions- und Folgekosten verbunden sein. Die Anforderungen an die Betonqualität werden immer höher. Die Sono Sonden-Technologie kann hier einen Beitrag leisten.

Sonde
Die Sono-Sonde als "Feuchte-Tomograph".
 
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