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In-situ Charakterisierung während des Rüttelvorganges

Kugelrheometer zur Bestimmung rheologischer Parameter von Frischbeton


In diesem Beitrag wird eine neuartige Prüfmethode zur Messung rheologischer Parameter von Frischbeton auf Basis eines Kugelviskometers vorgestellt. Dabei wird eine Stahlkugel mit konstanter Geschwindigkeit durch den Frischbeton gezogen und der dabei auftretende Stationär­wert für die Widerstandskraft gemessen. Diese Messung wird bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten wiederholt und die gemessenen Widerstandskräfte, bzw. die daraus resultierende Schubspannung in Beziehung zu den jeweiligen Geschwindigkeiten bzw. Scherraten ge­setzt. Im Unterschied zu den üblicherweise eingesetzten Rotationsviskometern ist bei dieser Messvorrichtung eine Messung auch während des Rüttelvorgangs möglich. Dabei zeigt sich, dass das rheologische Verhalten während des Rüttelvorgangs eine grundlegende Ände­rung erfährt. Verhält sich ruhender Beton in erster Näherung nach dem Bingham-Gesetz, so zeigt gerüttelter Beton scherverdünnendes Verhalten, das sich hinreichend gut auf Basis eines sog. Power-Law Fluidmodells beschreiben lässt. Bei sehr niedrigen Ziehge­schwin­digkeiten machen sich im ungerüttelten Zustand Strukturbrucheffekte bemerkbar, deren Ursache noch nicht zufriedenstellend geklärt werden konnte. Auf Basis von Datensätzen an gerüttelten/ungerüttelten Betonen wurde versucht, Materialparameter im Rahmen einer Beschreibung als Power-Law Fluid rückzurechnen.

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