QualiMaster RT1 – Konsistenzmessung im Eirich Mischer

Mit der Rheologiemessung im Mischer zeigt Eirich eine Technologie, die unter die Finalisten beim bauma Innovationspreis gewählt wurde. Eirich hat die Funktion des Rheometers in den Mischer (In-situ Messung) integriert. Das Produkt wird unter dem Namen QualiMaster RT1 geführt. Nach der Aufbereitung des Betons kann direkt im Mischer eine rheometrische Messung erfolgen, um Kennzahlen für Fließgrenze und dynamische Viskosität festzustellen und daraus die Konsistenz des Betons abzuleiten.

Qualitätssteigerung und Digitalisierung für die Herausforderungen der Zukunft im Beton

Aktuell stellt die Forderung der CO₂-Einsparung die Beton- und Zementindustrie vor große ­Herausforderungen. Um die CO₂-Bilanz des Betons zu verbessern, wird der Zement durch andere feinkörnige Substituenten teilweise ersetzt. Zudem kann auch ein Teil der Körnung durch Rezyklate ausgetauscht werden. Ist es mit Standardzement schon eine Herausforderung, die Fließeigenschaften einzustellen, so erhöht sich die Schwierigkeit bei der teilweisen Substitution von Zement und Körnung.

Daneben werden an Hochleistungsbetone wie beispielsweise SVB (selbstverdichtender Beton) hohe ­Anforderungen an das Fließverhalten gestellt, um anspruchsvolle Geometrien zuverlässig und ohne Entmischung zu befüllen. Auch hier wird die Fließeigenschaft des Frischbetons durch die Art und Menge des Feinanteils stark beeinflusst.

Die Bestimmung der Konsistenz erfolgt üblicherweise mit genormten Messmethoden wie beispielsweise das Setzfließmaß oder die Trichterauslaufzeit. Ein Nachteil dieser Methoden ist laut Anbieterangabe, dass sie manuell durchgeführt werden und zudem wertvolle Zeit kosten. Die rheometrische Messung im Mischer ist eine zeitsparende und personenunabhängige Bestimmung der Fließeigenschaft. Sie erfolgt direkt nach der Aufbereitung im Mischer. Eine Probenahme ist nicht notwendig. Da die komplette Charge im Mischer verbleibt, kann ein nachträgliches Einstellen der Fließeigenschaft, durch Zugabe von z. B. weiterem Zusatzmittel erfolgen und direkt im Anschluss an das Einmischen eine erneute Messung ­durchgeführt werden.

 
Steuerungserweiterung ermöglicht die In-Situ-Messung

Der Eirich-Intensivmischer besteht aus einem rotierenden Behälter und einem exzentrisch gelagerten, drehzahl- und drehrichtungsvariablen Mischwerkzeug - dem Wirbler. Der Wandabstreifer sowie der drehende Behälter haben die Aufgabe, das Material zum Wirbler zu befördern, welches die eigentliche Aufbereitungsaufgabe ausführt.

Für die rheologischen Messungen im Mischer steht der Mischbehälter jedoch still und nur das Mischwerkzeug dreht sich. Das Funktionsprinzip ist also identisch zu einem Rotationsrheometer mit rotierendem Messkörper (Searle-Prinzip). Die Erstellung  von Messmethoden sowie die Auswertung erfolgt über die Mischersteuerung. Diese Steuerungserweiterung ermöglicht es die gängigen Messmethoden als Rampen oder Stufenprofil flexibel und individuell zu erstellen. Die Messergebnisse werden direkt als Kennzahlen ausgegeben und stehen zudem als Datensatz im Langzeitspeicher zur Verfügung.  Die gemessenen und gemittelten Werte werden automatisch in der Fließkurve (Wertepaare Drehmoment über Drehzahl) dargestellt. Die Regressionsfunktion kann nach Bingham oder Herschel-Bulkley gewählt werden, um so die charakteristischen Kennzahlen für Viskosität, Fließgrenze und Thixotropie zu erhalten, welche mit den gängigen Messergebnissen z. B. aus Setzfließmaß korrelieren.

Einfach und schnelle Methode mit maximalem Nutzen

Mit den ermittelten Werten können Schwankungen innerhalb verschiedener Chargen einer Rezeptur festgestellt werden. Dem Betontechnologen wird dadurch ein Tool geboten, seine Betonchargen in kürzester Zeit zu kontrollieren und so eine konstante Qualität trotz schwankender Ausgangsstoffe zu liefern.