Ausbreitmaß 4.0 - Digitale Qualitätsprüfung

Infolge der zwingend erforderlichen Reduktion der Umweltwirkungen bei der Betonherstellung werden in der Praxis zunehmend komplexere Rezepturen mit z. T. neun bis zehn verschiedenen Ausgangsstoffen eingesetzt. Dies macht die Fehlersuche bei ggf. vorliegenden Abweichungen enorm komplex. Gleichzeitig liegen für die Prüfung der Betoneigenschaften im Werk bzw. auf der Baustelle nur sehr einfache empirische Prüfverfahren vor und (Korrektur-)Maßnahmen basieren nahezu ausschließlich auf einer subjektiven Augenscheinprüfung und dem Erfahrungswissen der handelnden Personen. Als Prüfverfahren wird standardmäßig der Ausbreitversuch eingesetzt. Aus dem Durchmesser des ausgebreiteten Frischbetons wird dabei auf das Fließverhalten des Betons geschlossen.

Ziel der hier vorgestellten Arbeiten war es, das ausgeprägte Erfahrungswissen von erfahrenen Baustoffprüfenden in digitale Methoden zu übersetzen und so eine ganzheitliche neutrale Bewertung der Qualitätsmerkmale des Frischbetons vorzunehmen.

Zur Integration derartiger digitaler Standards bei der Konsistenzprüfung wurde im hier beschriebenen und durch den Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein E. V. unterstützten Projekt eine bildbasierte Messmethodik mit anschließender Auswertung durch Computer Vision-basierte Methoden entwickelt. Hierzu wird der ausgebreitete Frischbeton mit photogrammetrischen Methoden erfasst und das so aufgenommene Bild mittels Computer Vision-Methoden ausgewertet. Neben dem Durchmesser können u. a. aus der Oberflächengestalt umfangreiche – bislang für den Prüfenden unzugängliche – Informationen z. B. zur Betonzusammensetzung, zu Schwankungen im Wassergehalt oder auch zur Frischbetonstabilität des Betons abgeleitet werden.

Die Kennwerte können unmittelbar in eine (zukünftig) digitale Qualitätsregelung der Beton- bzw. Fertigteilproduktion einfließen und stellen einen entscheidenden Schlüssel dar, um digitale selbstlernende Regelkreisläufe zur Aussteuerung der Betoneigenschaften zu implementieren.

Die Autoren danken dem Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein E. V. für die Förderung der hier vorgestellten Arbeiten.

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