ASTM-Schwindring

Messung des behinderten Schwindens nach ASTM C1581

Messung des behinderten Schwindens. In eine ringförmige Stahlschalung wird Beton oder Mörtel eingefüllt. Beim Schwinden des Betons entsteht auf den inneren Stahlring eine Spannung. Diese wird mit Dehnmessstreifen (DMS) erfasst bis der Beton durch Rissbildung versagt.

Mit dieser Messmethode wird der Zeitpunkt der Rissbildung und die Entwicklung von Zugspannungen in Mörtel- und Betonproben bestimmt.

Es wird der Einfluss verschiedener Beton- oder Mörteleigenschaften auf die Rissbildung, durch Trocknungsschwinden, autogenes Schwinden und Hydratationswärme untersucht.

Mit dieser Vorrichtung kann die Rissneigung und der Spannungsverlauf bei behindertem Schwinden gemäß ASTM C1581 u. ä. gemessen werden.

Typischer Verlauf der Spannung, bis zum Versagen der Probe nach 6,8 Tagen bei knapp 100 µm/m Stauchung des Ringes. Quelle: ASTM C1581

Direkt am Schwindring ist ein DMS-Verstärker ein Thermoelementeingang  und eine A/D Wandlereinheit angebracht. Die Daten werden von dort direkt über ein Bussystem an den mitgelieferten Datenlogger übertragen.

Ein Datenlogger zeichnet die DMS Daten und optional Temperaturen von bis zu 6 Schwindringen auf. Mit diesem Datenlogger sind die Schwindringe voll netzwerkfähig. Sie können die Elektronik in Ihr Intranet einbinden, und haben so jederzeit Zugriff auf die Messdaten. Zur Bedienung genügt ein normaler Web Browser wie MS-Internet-Explorer oder Firefox.  Der Datenlogger in der Elektronik zeichnet die Messdaten nichtflüchtig  auf einem internen Speicher auf. Zum Betrieb der Schwindringe muss kein eigener PC bereitgestellt werden, vielmehr kann man sich die Daten numerisch und grafisch von einem beliebigen Arbeitsplatz im Netzwerk betrachten, ohne eine zusätzliche Software installiert zu haben. Die Messergebnisse können per Mausklick in Excel übernommen oder Grafiken als Bitmap exportiert werden.

Hardwarevoraussetzungen:
PC oder Netzwerk mit Ethernetschnittstelle 100/1000Base/T zum Auslesen der Daten.
Software: Windows Vista...10, Linux, MacOS, Internet Explorer, Edge, Opera, Chrome oder Firefox o.ä. Optional WLAN. Die Bedienung kann dann auch per Tablet oder Smartphone erfolgen. 

Normen

• ASTM C1581 / C1581M - 18a
  Standard Test Method for Determining Age at Cracking and Induced Tensile Stress Characteristics of Mortar and Concrete under Restrained Shrinkage

Literatur

• Sören EppersAssessing the autogenous shrinkage cracking propensity of concrete by means of the restrained ring test
  Die Bewertung der autogenen Schwindrissneigung von Beton mit Hilfe des
  Ring-Tests
• Sören Eppers, Christoph Müller
  On the examination of the autogenous shrinkage cracking propensity by means of the restrained ring test with particular consideration of temperature influences
• Prof. Dr.-Ing. Harald S. Müller,  Dipl.-Geol. Dipl.-Min. Astrid Hirsch, Dr.-Ing. Vladislav Kvitsel Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  Prof. Dr.-Ing. Rolf Silbereisen, Dipl.-Ing. Carsten Becker CEMEX Deutschland AG
  Schwindarmer Beton – Entwicklung und Möglichkeiten
  
• Frank Apicella, BASF Corp - Construction Chemicals
  "Crack-Free" Repair Materials ... Are We There Yet ?
  Minnesota Concrete Council
• Jae-Heum Moon,Farshad Rajabipour,Brad Pease,and Jason Weiss
  Quantifying the Influence of Specimen Geometry on the Results of the Restrained Ring Test
  Journal of ASTM International, Vol. 3, No. 8, Paper ID JAI100436
  
• Henkensiefken et al.2008 CBC
  Reducing Restrained Shrinkage Cracking in Concrete: Examining the Behavior of Self-Curing Concrete Made using Different Volumes of Saturated Lightweight Aggregate
• Olayinka Gbolahan Oladiran
  Assessment of restrained shrinkage cracking of concrete through elliptical rings, Brunel University School of Engineering and Design, PhD Theses, 2014
  
• K. Bonin, Wacker Chemie AG Burghausen, Germany,
  Polymer-Modified Self-Filling Concrete Compounds – A Concept for Dry-Mix Concrete
  Drymix Mortar Yearbook 2019, ed: Ferdinand Leopolder, drymix.info, ISBN 978-3-9816240-8-3
  
• A. Eisenreich, P. Taquet, E. Reveyrand-Tichit, Imery Aluminates
  Possibilities to Mitigate Cracking in Building Material with Calcium Aluminate Technologies
  Drymix Mortar Yearbook 2019, ed: Ferdinand Leopolder, drymix.info, ISBN 978-3-9816240-8-3
• Sören Eppers, Christoph Müller, Düsseldorf
  Zur Prüfung der autogenen Schwindrissneigung mit dem Ring-Test unter besonderer Berücksichtigung von Temperatureinflüssen, Betontechnische Berichte des VDZ, 2009

Schwindring 

• ASTM Schwindring aus Stahl (1.0570) mit 4 x Vollbrücken DMS, Wandstärke 13 mm, Außendurchmesser des Innenrings 330 mm, Höhe 150 mm
• DMS Messverstärker, Thermoelementeingang und A/D Wandlereinheit, am Innenring befestigt. Serielle digitale Schnittstelle zum Datenlogger.
• Ringschalung außen. Innendurchmesser des Außenrings (Edelstahl) 406 mm, Höhe 150 mm.
• Probenvolumen ca. 6,6 Liter, Probendicke ca 35,5 mm.
• Montageplatte Kunststoff
• Schrauben und Scheiben zum Befestigen der Ringe auf der Montageplatte
• Abdeckplatte aus Edelstahl für die Probe

 Bestellnummer. S00031

Datenlogger:

• Schnittstellenelektronik incl. integrierter Software
• Datenlogger für bis zu 6 Schwindringe (die Norm empfielt immer 3 Ringe parallel mit dem selben Material einzuschlagen!)
• Ein Thermoelement (Typ K) Temperaturkanal für jeden Ring
• Optional: Messung und Aufzeichnung der Raumtemperatur und Luftfeuchte
• Bedienungsanleitung
• Maße: 24 x 21 x 6 cm, Gewicht 1,8 kg

 Bestellnummer: S0003