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Nichtlineare Modelle zur Senkungdes Zementverbrauchs durch Optimierungder Zuschlagspackungsdicht


Optimierung der Zuschlagsfraktionen

 


Der Zementverbrauch bei der Betonherstellung kann durch Mischen der passenden Zuschlagsmengen in unterschiedlichen Korngrößen auf einfache Weise gesenkt werden. Unterschiedliche Korngrößen reduzieren auch den Leerraum zwischen den Partikeln. Bei drei oder mehr unterschiedlich großen Zuschlagskorngrößen ist die korrekte Mengenberechnung nicht mehr trivial. Dieses Optimierungsproblem kann sehr schnell gelöst werden, sobald ein mathematisches Modell zur Leerraumbeschreibung bei den Zuschlagsfraktionen zur Verfügung steht. Wenn keine Zuschlagsfraktion über einen konstanten Querschnitt verfügt und unrunde Partikelformen vorliegen, gibt es auch keine einfachen Lösungen. In diesem Beitrag wird die Bestimmung der optimalen Zuschlagsmengen bei drei Korngrößen mit Hilfe der nichtlinearen Datenmodellierung auf der Basis einiger sorgfältig geplanter Experimente beschrieben. Dieser Lösungsansatz setzt die Annahme kugelförmiger Partikel, konstanter Querschnitte oder gleichmäßiger Partikelgrößen nicht voraus. Typisch für dieses Verfahren ist die Einsparung einiger Volumenprozente an Zement. Dieses Verfahren hat auch signifikante ökologische Auswirkungen in Bezug auf die Senkung der Kohlendioxidemissionen.

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