CDF -Prüfanlage

 

Die Frostbeständigkeit

Die Dauerhaftigkeit ist neben der Festigkeit eine der wichtigsten Eigenschaften von Beton. Vor allem der kombinierte Angriff von Frost und Tausalz kann die Beständigkeit nachhaltig reduzieren. Der Frost-Tausalz-Widerstand ist deshalb eines der wichtigsten Prüfkriterien.

Der Frost-Tausalz-Schaden wird wesentlich durch die Randbedingungen wie Feuchtegehalt und Temperaturverlauf beeinflusst. Im Vergleich zu anderen Anlagen werden bei der Schleibinger Frostprüfanlage diese Randbedingungen exakter eingehalten und ermöglichen einen einfacheren und kostengünstigeren Test, der eine genügend kleine Prüfstreuung aufweist.

Konzept

Das Konzept der Anlage unterliegt stetiger Verbesserung, die auf Erfahrungen basiert, die wir in den letzten Jahren mit diesen Geräten gemacht haben. Dies umfass insbesondere die Steuerung und das Kältemanagement der Anlage. Auf der Anforderungsliste stehen ganz oben die Ausfallsicherheit und die Bedienerfreundlichkeit der Anlage. Die CDF-Anlage soll sich weitgehend selbst überwachen und dem Benutzer entsprechende Hinweise auf anstehende Probleme geben.

Die Technik der Anlage ist nun durch abnehmbare Verkleidungen von allen Seiten gut zugänglich. Dicke penibel ausgeführte Rohrleitungsisolierungen und die Querbelüftung des Aggregateteils verhindern zuverlässig Kondenswasserbildung. Sehr gute Passform aller Bauteile wird durch den Einsatz von CNC-Stanz und CNC-Biegepressen erreicht. 

  

 

Vorteile:

Aufbau

klares Konzept für weniger Wartungsaufwand

Die Schleibinger Frostprüfanlage besteht aus einem Grundgestell mit Aggregaten, einer Prüfwanne mit Einsätzen für die Proben und einem Schaltschrank mit Bedienteil.

Die Prüfwanne wird von einem hoch klappbaren Deckel abgedeckt. Beim CDF-Test können gleichzeitig 10 Stück 15-mal-15-Proben oder 30 Stück 10-cm-Bohrkerne, beim VDZ-Würfelverfahren 15 mal 2 Würfel geprüft werden. 

Das Aggregateteil gliedert sich in die drei Bereiche Kältemaschine, Kältespeicher und Pumpenteil. Alle Ventile und Pumpen sind beschriftet und leicht zugänglich. 

Der professionell aufgebaute Schaltschrank beinhaltet leicht zugänglich sämtliche elektronischen und elektrischen Elemente.

Regler

intelligent, universell, selbstoptimierend

Durch den Einsatz eines speziell entwickelten Reglers, der einerseits die Totzeiten durch ein mitgeführtes Streckenmodell (Lünberg-Beobachter) kompensiert und andererseits die Regelparameter während des Betriebes optimiert, kann in Verbindung mit dem Kältespeicher auch in den kritischen Phasen des Temperaturzyklus eine Regelabweichung im Bereich der Messgenauigkeit des softwareseitig linearisierten PT100 Temperaturfühlers erreicht werden.

Die anwenderfreundliche, menügeführte Bedienung der Anlage erfolgt über ein extra großes, modernes farbiges Touch-Screen-Display.
Der Temperaturverlauf kann grafisch und numerisch online dargestellt werden.

Alle relevanten Anlagenkomponenten werden vom Regler überwacht. Dazu gehören Füllstände, Verdichterdruck, Übertemperatur, Untertemperatur und Fühlerausfall.

Die Anlage verfügt serienmäßig über eine Ethernet-Schnittschnelle und kann in ein vorhandes Labornetzwerk eingebunden werden.

Durch den eingebauten WEB Server könne Sie den Zustand der Anlage von jedem PC aus über einen WEB Browser abfragen. Ebenfalls können Sie die Temperaturverläufe der letzten Wochen grafisch darstellen lassen. Ist ihre Anlage an das Internet angeschlossen so können Sie diese Daten von jedem Punkt der Erde aus abfragen.



     Technische Daten

Elektrischer Anschluß

 

V/Hz

 

400V/3Ph/50Hz

Leistung

 

kW

 

6 / 10,5

Abmessung (außen)

 

cm (BxTxH)

 

225x95x120

Abmessung (innen)

 

cm (BxTxH)

 

170x51x20

Platzbedarf

 

cm (BxT)

 

350x145

Leergewicht

 

ca. kg

 

560

Aänderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.


Eine Übersicht über die gängigsten Frostprüfverfahren finden Sie hier in der Bachelorarbeit von Fabian Köppel und Wolfgang Klatt, erstellt an der OTH Regensburg 2014.

Ein Überischtsbild finden Sie hier.

Normen

CDF-Test  (CEN/TS 12390-9)

Zuverlässige Aussagen nach 2 Wochen

Der wichtigste Unterschied gegenüber anderen Prüfverfahren ist, dass die Probenbehälter aus Edelstahl über eine Kühlflüssigkeit von unten temperiert werden. Dies gewährleistet einen einachsigen Temperaturangriff über die Befrostungsfläche des Prüfkörpers 

Zum kapillaren Saugen und zum Frost-Tau-Wechsel werden die Proben in Edelstahlbehältern (Gastro-Norm-Behälter) aufbewahrt. Diese Behälter sind in unterschiedlichsten Teilungen erhältlich und erlauben so ein Anpassen auf die Probengröße. Die Proben ruhen in diesen Behältern auf 10 mm hohen Abstandhaltern und tauchen 5 mm in die Tausalzlösung ein.

Die Frost-Tau-Wechselbelastung erfolgt nach dem kapillaren Saugen. Ein Zyklus wird innerhalb von 12 Stunden durchlaufen. Für eine Regelprüfung sind 28 Frost-Tau-Wechsel ausreichend.

Zum Entfernen der losen Abwitterung an der Beanspruchungsfläche wird der Probenbehälter im Ultraschallbad beschallt. Die Lösung mit der Abwitterung wird in einen Filter abgegossen, getrocknet und gewogen. Dieser Wert wird ins Verhältnis zur geprüften Fläche und der Anzahl der Frost-Tau-Wechsel gesetzt. Das Ergebnis heißt CDF-Wert.

CIF Test nach CEN/TS 12390-9

Hier wird zusätzlich zum CDF Test (s.o.) die inner Schädigung der Probe gemessen. Hierzu wird der Probekörper vor Beginn der Frost-/Tauwechsel in ein spezielles Wasserbad gesetzt und mit 150 kHz durchschallt. Die Laufzeit des Schallsignals wird aufgezeichnet. Während der Frostwechsel wird diese Prozedur im Abstand mehrerer Tage wiederholt. Aus der Veränderung der Ultraschalllaufzeit kann auf die Veränderung des e-Moduls der Probe zurückgerechnet werden. Die relative Änderung des e-Moduls ist ein Maß für die innere Schädigung des Prüfkörpers. Es werden soviele Frost-/Tauwechsel durchgeführt, bis die Ultraschall-Laufzeit auf 80 % des Ausgangswertes abgefallen ist.

VDZ-Würfelverfahren nach CEN/TS 12390-9

Eine Anlage, mehrfacher Nutzen

Es werden spezielle Edelstahlbehälter für zwei 100 mm Würfel verwendet. Die Würfel werden von einer Salzlösung oder von Wasser bedeckt. Die Edelstahlbehälter tauchen fast ganz in die Kühlsohle ein. Dadurch kann der Temperaturverlauf unabhängig von der Auslastung wesentlich genauer als mit Klimakammern eingehalten werden.

Die Würfel werden 24 Stunden in der Prüfflüssigkeit vorgelagert und dann 100 Frost- Tauwechseln unterzogen. In der Regel dauert ein Frost-Tauwechsel 24 Stunden. Nach 10, 25, 50 75 und 100 Frost-Tau-Wechseln wird die Masse der Abwitterung bestimmt und zur Masse der Probe ins Verhältnis gesetzt.

In der Schleibinger Frostprüfanlage kann der Frost-Tauwechsel auch in 12 Stunden bei annähernd gleicher Abwitterung durchfahren werden. Dadurch ergibt sich ein enormer Zeitvorteil.


Noch wenig bekannt ist die

CEN/TR 15177 2006-06

Prüfung des Frost-Tauwiderstandes von Beton - Innere Schädigung. Auch dieses Verfahren, das weitgehend mit dem CIF Verfahren übereinstimmt, können Sie in der CDF Prüfanlage fahren.  

DIN EN 13581 Norm , 2002-12

Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken - Prüfverfahren - Bestimmung des Masseverlustes von hydrophobiertem Beton nach der Beanspruchung durch Frost-Tausalz-Wechsel; Deutsche Fassung EN 13581:2002

ASTM C 666-2008 Teil A

Auch diesen amerikanischen Frosttest können Sie mit der CDF Anlage fahren ! Schleibinger liefert die passenden Behälter. 

ÖNORM B 3303 oder 23303

XF1 Widerstand

Zuschlagstest

z.B. Nach DIN 4226 und DIN 52104

Frosttest

für den Straßenbau nach den Vorschriften der Länder Sachsen, Thüringen und Hessen

Literatur

Bundesanstalt für Wasserbau,  Merkblatt für die Frostprüfung von Beton Ausgabe 2012 (MFB2012)

Neuere Untersuchungen über den Frost-Tausalz-Widerstand von Beton Bonzel, Justus; Siebel, Eberhard: Beton Heft 4-6 (1977)

Frost-Tausalz-Widerstand von Betonpflastersteinen, Korrelation und Vergleich zwischen CDF Test und dem Slab Test, M.J. Setzer, R. Auberg
ISSN 0947 0921, 1994

Ergebnisse eines europäischen Ringversuchs - Frost und Frost Tausalzprüfverfahren, Eberhard Siebel,  Wolfgang Breit, Düsseldorf, BFT 11/99

Optimierung und Kalibrierung der Frost-Tausalz-Prüfung von Beton, CDF-Test, Volker Hartmann, Dissertation Universtät-GH Essen 1992

Zuverlässige Prüfung des des Frost- und Frost-Tausalzwiderstandes von Beton mit dem CDF- und CIF-Test, Rainer Auberg, Dissertation Universität-GH Essen 1999

Hochleistungsbeton unter Frost-Tau-Wechselbeanspruchung, Susanne Palecki, Dissertation Univ. Duisburg-Essen 2005

In-Situ Untersuchungen an Betonbauwerken zur Verifizierung des Frost- und Frost-Tausalz-Widerstandes - Kaimauer und Kläranlage -, G. König, F. Dehn, Univ. Leipzig, 2006

Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Bewertung von gesteinstechnischen Eigenschaften im Rahmen der Werkseigenen Produktionskontrolle, S. Neidinger, Diss. TU München, 2012

Eine Übersicht über die gängigsten Frostprüfverfahren finden Sie hier in der Bachelorarbeit von Fabian Köppel und Wolfgang Klatt, erstellt an der OTH Regensburg 2014.
Ein Übersichtsbild finden Sie hier
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Einfluss der Alterung auf die innere und äußere Schädigung von Hochleistungsbeton unter Frost- und Frost-Tausalzangriff, Forschungsbericht des Instituts für Materialwissenschaft der Universität Duisburg-Essen, Susanne Palecki, 2016

Frost-Tausalz-Angriff auf Beton - Neue Erkenntnisse zum Schadensmechanismus, Matthias Müller, Dissertation Bauhaus Univ. Weimar, 2021

Unterlagen

Datenblatt zum Gerät

Video zum CDF Test

Bedienungsanleitung

Video zur Aufstellung und Installation

Anmerkung zur Berrechnung der Quantile bei der Auswertung der Abwitterung beim CDF Verfahren

Die Fa. Schleibinger liefert für den CDF-, CIF-, VDZ-Test das komplette Zubehör.