DE102010061818B3 - Selbstverdichtende Betone, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung der selbstverdichtenden Betone zur Herstellung einer Betonschicht - Google Patents

Abstract

Selbstverdichtender Beton, mit einem Anteil von mindestens 300 kg Hochofenzement pro m³ Beton, wobei der Hochofenzement einen Anteil von 20 Masseprozent bis 64 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 36 Masseprozent bis 80 Masseprozent Hüttensand aufweist, mit einem Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, mit einem Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, mit einem Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent des Hochofenzements, mit einem Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Hochofenzements und mit Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55.

Description

• Die Erfindung betrifft einen selbstverdichtenden Beton nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 oder 2, ein Verfahren zur Herstellung eines selbstverdichtenden Betons nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 4 oder 5 und eine Verwendung eines selbstverdichtenden Betons nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7.
• Aus dem Stand der Technik ist bekannt, auf zu sanierende oder instandzusetzende Flächen eine Schicht auf Mörtelbasis in Putzweise aufzubringen oder derartige Flächen mit einer Spritzbetonschicht instandzusetzen.
• Nachteilig bei den bisherigen Lösungen ist, dass die in der Sanierung/Instandsetzung von denkmalgeschützten Betonoberflächen/-fassaden häufig geforderten Originalstrukturen nicht herstellbar sind. Die Oberfläche entspricht nicht einer geschalten Betonfläche. Zudem verhindert eine eingeschränkte Zugänglichkeit häufig eine fachgerechte Sanierung.
• Aus der DE 10 2007 063 455 A1 sind ein Beton und eine Bahnschwelle aus Beton bekannt. Der leicht verdichtbare oder selbstverdichtende Beton weist Anteile von Zement und Wasser auf, wobei der Zementanteil mehr als 400 kg/m³ beträgt und im Verarbeitungszustand das Verhältnis der Massen von Wasseranteil zu Zementanteil kleiner als 0,4 ist.
• Aus der DE 10 2008 037 171 A1 sind ebenfalls ein Beton und eine Bahnschwelle aus Beton bekannt, wobei der leicht verdichtbare oder selbstverdichtende Beton Anteile von Zement und Wasser aufweist und wobei der Zementanteil mehr als 400 kg/m³ beträgt und im Verarbeitungszustand das Verhältnis der Massen von Wasseranteil zu Zementanteil kleiner als 0,4 ist. Neben einem Anteil einer feinen Gesteinskörnung mit Korngrößen von bis zu 4 mm weist der Beton auch einen Anteil einer groben Gesteinskörnung mit Korngrößen zwischen 8 mm und 16 mm auf, der mindestens teilweise aus Betonrezyklat besteht. Außerdem enthält der Beton ein Fließmittel.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten selbstverdichtenden Beton anzugeben, welcher besonders für eine Erstellung dünner Betonschichten geeignet ist, und des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen selbstverdichtenden Betons und eine Verwendung des selbstverdichtenden Betons anzugeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen selbstverdichtenden Beton mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2, ein Verfahren zur Herstellung eines selbstverdichtenden Betons mit den Merkmalen des Anspruchs 4 oder 5 und eine Verwendung eines selbstverdichtenden Betons mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Ein selbstverdichtender Beton weist in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Anteil von mindestens 300 kg Hochofenzement pro m³ Beton auf, wobei der Hochofenzement einen Anteil von 20 Masseprozent bis 64 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 36 Masseprozent bis 80 Masseprozent Hüttensand aufweist. Ein derartiger Hochofenzement ist aus der europäischen Norm EN 197 unter der Kurzbezeichnung CEM III bekannt. Der Hochofenzement weist nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 32,5 N/mm² und maximal 62,5 N/mm² auf. Dies trifft für Hochofenzemente CEM III mit der normierten Zementfestigkeitsklasse 32,5 und 42,5 zu.
• Des Weiteren weist der selbstverdichtende Beton in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton auf.
• Weiterhin weist der selbstverdichtende Beton in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton auf, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist. Ein Größtkorn von 8 mm bedeutet, dass ein maximaler Durchmesser der Steine oder Sandkörner der Gesteinskörnung maximal 8 mm beträgt. Die Gesteinskörnung ist bevorzugt Porphyrkies, welcher einen geringen Elastizitätsmodul aufweist.
• Der selbstverdichtende Beton enthält zudem in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent, bevorzugt 5 Masseprozent, des Hochofenzements. Ein derartiges Copolymer ist beispielsweise als eine Dispersion ausgebildet und weist zum Beispiel einen Feststoffgehalt von ca. 50 Masseprozent auf. Durch das Styren-Acrylat-Copolymer ist der selbstverdichtende Beton polymermodifiziert.
• Des Weiteren weist der selbstverdichtende Beton in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Hochofenzements auf, bevorzugt ca. 4 kg pro m³ Beton. Eine exakte Dosierung ist gegebenenfalls jeweils durch Versuche anzupassen, um eine optimale Fließfähigkeit des selbstverdichtenden Betons sicherzustellen.
• Der selbstverdichtende Beton weist zudem in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 auf.
• Ein selbstverdichtender Beton weist in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Anteil von mindestens 300 kg Portlandkompositzement pro m³ Beton auf, wobei der Portlandkompositzement als Hauptbestandteile einen Anteil von 65 Masseprozent bis 94 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 6 Masseprozent bis 35 Masseprozent zumindest eines Zumahlstoffes aufweist. Der Zumahlstoff oder die Mehrzahl von Zumahlstoffen kann/können beispielsweise Hüttensand, Puzzolan, Flugasche und/oder Kalkstein sein. Ein derartiger Portlandkompositzement ist aus der europäischen Norm EN 197 unter der Kurzbezeichnung CEM II bekannt. Der Portlandkompositzement weist nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 32,5 N/mm² und maximal 62,5 N/mm² auf. Dies trifft für Portlandkompositzemente CEM II mit der normierten Zementfestigkeitsklasse 32,5 und 42,5 zu.
• Des Weiteren weist der selbstverdichtende Beton in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton auf.
• Weiterhin weist der selbstverdichtende Beton in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton auf, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist. Ein Größtkorn von 8 mm bedeutet, dass ein maximaler Durchmesser der Steine oder Sandkörner der Gesteinskörnung maximal 8 mm beträgt. Die Gesteinskörnung ist bevorzugt Porphyrkies, welcher einen geringen Elastizitätsmodul aufweist.
• Der selbstverdichtende Beton enthält zudem in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent, bevorzugt 5 Masseprozent, des Portlandkompositzements. Ein derartiges Copolymer ist beispielsweise als eine Dispersion ausgebildet und weist zum Beispiel einen Feststoffgehalt von ca. 50 Masseprozent auf. Durch das Styren-Acrylat-Copolymer ist der selbstverdichtende Beton polymermodifiziert.
• Des Weiteren weist der selbstverdichtende Beton in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Portlandkompositzements auf, bevorzugt ca. 4 kg pro m³ Beton. Eine exakte Dosierung ist gegebenenfalls jeweils durch Versuche anzupassen, um eine optimale Fließfähigkeit des selbstverdichtenden Betons sicherzustellen.
• Der selbstverdichtende Beton weist zudem in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 auf.
• Die Werte der vorgenannten Rezeptur der ersten und zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des selbstverdichtenden Betons beziehen sich auf den Beton während des Anmischens bzw. unmittelbar nach dem Anmischen und vor einem Aufbringen des selbstverdichtenden Betons auf eine zu beschichtende Fläche. Nach dem Aufbringen auf die zu beschichtende Fläche härtet und trocknet der Beton, so dass sich insbesondere das Wasser-Zement-Verhältnis verändert.
• Dieser polymermodifizierte selbstverdichtende Beton ist besonders für eine Erstellung dünner Betonschichten im Rahmen von Sanierungs- und Instandsetzungsaufgaben geeignet, insbesondere an vertikalen Flächen. Mittels dieses polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons sind Schalungsstrukturen ähnlich einer Originalfläche auch auf sanierten Flächen sichtbar gestaltbar. Eine Betonschicht aus diesem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton ist des Weiteren auch als eine Betoninstandsetzungsschicht mit endgültiger Oberfläche einsetzbar.
• Mittels des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons ist eine eigentliche tragende Betonkonstruktion, auf welche er aufgetragen ist, schätzbar und es ist eine originalgetreue geschalte Betonoberfläche herstellbar. Des Weiteren sind mittels des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons auch selbsttragende, dauerhafte Betonbauteile herstellbar.
• Der auf eine instandzusetzende Oberfläche aufgebrachte polymermodifizierte selbstverdichtende Beton nivelliert sich aufgrund seiner rheologischen Eigenschaften selbsttätig aus und entlüftet, so dass keine zusätzliche Verdichtungsenergie einzubringen ist.
• Durch die Polymermodifizierung ist eine bessere Stabilität der Rezeptur des selbstverdichtenden Betons erreicht und eine Haftung des selbstverdichtenden Betons an der instandzusetzenden Oberfläche ist gegenüber Materialien nach dem Stand der Technik deutlich verbessert.
• Der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton weist aufgrund seiner Zusammensetzung zudem eine hohe Dauerfestigkeit auf, wodurch ein zukünftiger Sanierungsaufwand einer mit dem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton sanierten Fläche deutlich reduziert ist und ein wesentlich längerer Zeitraum bis zu einer erneut notwendigen Sanierung erreichbar ist.
• Vorzugsweise weist der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton Farbpigmente auf. Auf diese Weise ist eine jeweils gewünschte Farbe des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons herstellbar. Bedingt durch eine sehr helle Betongrundfarbe aufgrund des in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des selbstverdichtenden Betons verwendeten Hochofenzements CEM III weist der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton eine sehr gute Einfärbbarkeit mit Farbpigmenten auf, so dass der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton sehr gut farblich an jeweilige Erfordernisse anpassbar ist. Auch bei Verwendung des Portlandkompositzements CEM II in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des selbstverdichtenden Betons ist in Abhängigkeit von den neben dem Portlandzementklinker verwendeten weiteren Hauptbestandteilen, d. h. den ein oder mehreren Zumahlstoffen, eine gute Einfärbbarkeit gegeben.
• In einem Verfahren zur Herstellung eines selbstverdichtenden Betons werden in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Anteil von mindestens 300 kg Hochofenzement pro m³ Beton, wobei der Hochofenzement einen Anteil von 20 Masseprozent bis 64 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 36 Masseprozent bis 80 Masseprozent Hüttensand aufweist, ein Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, ein Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, ein Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent, bevorzugt 5 Masseprozent, des Hochofenzements, ein Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Hochofenzements, bevorzugt ca. 4 kg pro m³ Beton, und Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 gemischt.
• Der Hochofenzement ist aus der europäischen Norm EN 197 unter der Kurzbezeichnung CEM III bekannt. Der Hochofenzement weist nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 32,5 N/mm² und maximal 62,5 N/mm² auf. Dies trifft für Hochofenzemente CEM III mit der normierten Zementfestigkeitsklasse 32,5 und 42,5 zu.
• In einem Verfahren zur Herstellung eines selbstverdichtenden Betons werden in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Anteil von mindestens 300 kg Portlandkompositzement pro m³ Beton, wobei der Portlandkompositzement als Hauptbestandteile einen Anteil von 65 Masseprozent bis 94 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 6 Masseprozent bis 35 Masseprozent zumindest eines Zumahlstoffes aufweist, ein Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, ein Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, ein Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent, bevorzugt 5 Masseprozent, des Portlandkompositzements, ein Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Portlandkompositzements, bevorzugt ca. 4 kg pro m³ Beton, und Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 gemischt.
• Der Portlandkompositzement ist aus der europäischen Norm EN 197 unter der Kurzbezeichnung CEM II bekannt. Der Portlandkompositzement weist nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 32,5 N/mm² und maximal 62,5 N/mm² auf. Dies trifft für Portlandkompositzemente CEM II mit der normierten Zementfestigkeitsklasse 32,5 und 42,5 zu.
• Als Zumahlstoff kann beispielsweise Hüttensand, Puzzolan, Flugasche und/oder Kalkstein verwendet werden, wobei ein Zumahlstoff oder eine Mehrzahl unterschiedlicher Zumahlstoffe verwendet werden können.
• In beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens wird als Gesteinskörnung bevorzugt Porphyrkies verwendet, welcher einen geringen Elastizitätsmodul aufweist. Ein Größtkorn von 8 mm bedeutet, dass ein maximaler Durchmesser der Steine oder Sandkörner der Gesteinskörnung maximal 8 mm beträgt.
• In beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens wird beispielsweise ein als Dispersion, zum Beispiel mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 Masseprozent, ausgebildetes Styren-Acrylat-Copolymer verwendet. Durch das Styren-Acrylat-Copolymer ist der selbstverdichtende Beton polymermodifiziert.
• In beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens ist eine exakte Dosierung des Hochleistungsfließmittels gegebenenfalls jeweils durch Versuche anzupassen, um eine optimale Fließfähigkeit des selbstverdichtenden Betons sicherzustellen.
• Dieser polymermodifizierte selbstverdichtende Beton, welcher in beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens vorzugsweise in einem Zwangsmischer angemischt wird, ist besonders für eine Erstellung dünner Betonschichten im Rahmen von Sanierungs- und Instandsetzungsaufgaben geeignet, insbesondere an vertikalen Flächen. Mittels dieses polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons können Schalungsstrukturen ähnlich einer Originalfläche auch auf sanierten Flächen sichtbar gestaltet werden. Eine Betonschicht aus diesem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton kann des Weiteren auch als eine Betoninstandsetzungsschicht mit endgültiger Oberfläche eingesetzt werden.
• Mittels des angemischten polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons kann eine eigentliche tragende Betonkonstruktion, auf welche er nach dem Anmischen aufgetragen wird, geschützt werden und es kann eine originalgetreue geschalte Betonoberfläche hergestellt werden. Des Weiteren können mittels des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons auch selbsttragende, dauerhafte Betonbauteile hergestellt werden.
• Der auf eine instandzusetzende Oberfläche aufgebrachte polymermodifizierte selbstverdichtende Beton nivelliert sich aufgrund seiner rheologischen Eigenschaften selbsttätig aus und entlüftet, so dass keine zusätzliche Verdichtungsenergie einzubringen ist.
• Durch die Polymermodifizierung wird eine bessere Stabilität der Rezeptur des selbstverdichtenden Betons erreicht und eine Haftung des selbstverdichtenden Betons an der instandzusetzenden Oberfläche wird gegenüber Materialien nach dem Stand der Technik deutlich verbessert.
• Der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton weist aufgrund seiner Zusammensetzung zudem eine hohe Dauerfestigkeit auf, wodurch ein zukünftiger Sanierungsaufwand einer mit dem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton sanierten Fläche deutlich reduziert ist und ein wesentlich längerer Zeitraum bis zu einer erneut notwendigen Sanierung erreichbar ist.
• Vorzugsweise werden Farbpigmente zugesetzt und vermischt. Auf diese Weise kann eine jeweils gewünschte Farbe des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons hergestellt werden. Bedingt durch eine sehr helle Betongrundfarbe aufgrund des in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens verwendeten Hochofenzements CEM III weist der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton eine sehr gute Einfärbbarkeit mit Farbpigmenten auf, so dass der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton sehr gut farblich an jeweilige Erfordernisse angepasst werden kann. Auch bei Verwendung des Portlandkompositzements CEM II in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens kann der selbstverdichtende Beton in Abhängigkeit von den neben dem Portlandzementklinker verwendeten weiteren Hauptbestandteilen, d. h. den ein oder mehreren Zumahlstoffen, gut eingefärbt werden.
• Der selbstverdichtende Beton, vorzugsweise hergestellt mittels des Verfahrens, wird bevorzugt zur Herstellung einer Betonschicht verwendet, wobei der selbstverdichtende Beton auf eine zu beschichtende Fläche eines Bauteils aufgebracht wird.
• Dadurch sind die bereits zu den beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen des selbstverdichtenden Betons geschilderten Vorteile erreichbar.
• Zweckmäßigerweise wird in einem vorgegebenen Abstand zur zu beschichtenden Fläche des Bauteils eine Schalung angeordnet und der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton wird durch Einfüllen in einen Hohlraum zwischen der Schalung und der zu beschichtenden Fläche des Bauteils auf die zu beschichtende Fläche des Bauteils aufgebracht. Die Schalung wird vorzugsweise in einem vorgegebenen Abstand von mindestens 2,5 cm zur zu beschichtenden Fläche des Bauteils angeordnet und weist eine glatte Oberfläche oder in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eine strukturierte Oberfläche auf.
• Ein Schalungsmaterial richtet sich nach einer jeweils gewünschten Oberflächenstruktur der Betonoberfläche des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons und ist beispielsweise Kunststoff, Metall oder besonders bevorzugt Holz, da auf diese Weise auch eine Maserung des Holzes auf der Betonoberfläche des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons, d. h. auf der sanierten Fläche als Relief im polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton sichtbar gestaltet werden kann. Dadurch können mittels des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons Schalungsstrukturen ähnlich einer Originalfläche auch auf sanierten Flächen sichtbar gestaltet werden.
• Wird der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton zwischen die Schalung und die zu beschichtende Fläche eingefüllt, nivelliert er sich aufgrund seiner rheologischen Eigenschaften selbsttätig aus und entlüftet, so dass keine zusätzliche Verdichtungsenergie einzubringen ist. Der Abstand zwischen der Schalung und der zu beschichtenden Fläche kann über eine Längsausdehnung und/oder über eine Querausdehnung der zu beschichtenden Fläche gleich bleibend sein oder es können unterschiedliche Abstände auftreten. Ein Mindestabstand von 2,5 cm muss jedoch überall eingehalten werden.
• Der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton ist besonders vorteilhaft an einer zu beschichtenden Fläche des Bauteils einsetzbar, welche im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Er ist jedoch auch an anders ausgerichteten Flächen, beispielsweise auch an horizontal ausgerichteten Flächen einsetzbar.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
• Darin zeigen:
• 1 eine schematische Schnittdarstellung einer zu beschichtenden Fläche eines Bauteils, einer Schalung und einer Betonschicht aus einem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton, und
• 2 eine schematische Darstellung einer Betonoberfläche einer mit einem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton beschichteten Fläche.
• Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer zu beschichtenden Fläche 1 eines Bauteils 2, einer Schalung 3 und einer Betonschicht 4 aus einem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton. Das Bauteil 2 ist beispielsweise eine zu sanierende vertikale Hauswand, auf welche die dünne Betonschicht 4 aufzutragen ist.
• Zur Herstellung des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons werden ein Anteil von mindestens 300 kg Hochofenzement pro m³ Beton, wobei der Hochofenzement einen Anteil von 20 Masseprozent bis 64 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 36 Masseprozent bis 80 Masseprozent Hüttensand aufweist, ein Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, ein Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, ein Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent, bevorzugt 5 Masseprozent, des Hochofenzements, ein Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Hochofenzements, bevorzugt ca. 4 kg pro m³ Beton, und Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 gemischt.
• Der Hochofenzement ist aus der europäischen Norm EN 197 unter der Kurzbezeichnung CEM III bekannt. Der Hochofenzement weist nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 32,5 N/mm² und maximal 62,5 N/mm² auf. Dies trifft für Hochofenzemente CEM III mit der normierten Zementfestigkeitsklasse 32,5 und 42,5 zu.
• Alternativ werden zur Herstellung des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons ein Anteil von mindestens 300 kg Portlandkompositzement pro m³ Beton, wobei der Portlandkompositzement als Hauptbestandteile einen Anteil von 65 Masseprozent bis 94 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 6 Masseprozent bis 35 Masseprozent zumindest eines Zumahlstoffes aufweist, ein Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, ein Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, ein Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent, bevorzugt 5 Masseprozent, des Portlandkompositzements, ein Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Portlandkompositzements, bevorzugt ca. 4 kg pro m³ Beton, und Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 gemischt.
• Der Portlandkompositzement ist aus der europäischen Norm EN 197 unter der Kurzbezeichnung CEM II bekannt. Der Portlandkompositzement weist nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 32,5 N/mm² und maximal 62,5 N/mm² auf. Dies trifft für Portlandkompositzemente CEM II mit der normierten Zementfestigkeitsklasse 32,5 und 42,5 zu.
• Der Zumahlstoff oder die Mehrzahl von Zumahlstoffen kann/können beispielsweise Hüttensand, Puzzolan, Flugasche und/oder Kalkstein sein.
• In beiden Fällen erfolgt das Mischen besonders bevorzugt in einem Zwangsmischer oder in Ausnahmefällen beispielsweise auch in einem Freifallmischer.
• Die Gesteinskörnung ist bevorzugt Porphyrkies, welcher einen geringen Elastizitätsmodul aufweist. Ein Größtkorn von 8 mm bedeutet, dass ein maximaler Durchmesser der Steine oder Sandkörner der Gesteinskörnung maximal 8 mm beträgt.
• Das Styren-Acrylat-Copolymer ist beispielsweise als eine Dispersion ausgebildet und weist zum Beispiel einen Feststoffgehalt von ca. 50 Masseprozent auf. Durch dieses Styren-Acrylat-Copolymer ist der selbstverdichtende Beton polymermodifiziert.
• Eine exakte Dosierung ist gegebenenfalls jeweils durch Versuche anzupassen, um eine optimale Fließfähigkeit des selbstverdichtenden Betons sicherzustellen.
• Durch die Polymermodifizierung wird eine bessere Stabilität der Rezeptur des selbstverdichtenden Betons erreicht und eine Haftung des selbstverdichtenden Betons an der zu beschichtenden Fläche 1 wird gegenüber Materialien nach dem Stand der Technik deutlich verbessert.
• Der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton weist aufgrund seiner Zusammensetzung zudem eine hohe Dauerfestigkeit auf, wodurch ein zukünftiger Sanierungsaufwand einer mit dem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton sanierten Fläche deutlich reduziert ist und ein wesentlich längerer Zeitraum bis zu einer erneut notwendigen Sanierung erreichbar ist.
• Zusätzlich können dem polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton Farbpigmente beigemischt werden, um eine jeweils gewünschte Farbe des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons bzw. der auf der zu beschichtenden Fläche 1 des Bauteils 2 aufgetragenen Betonschicht 4 zu erreichen. Bedingt durch eine sehr helle Betongrundfarbe aufgrund des in der ersten Ausführungsform verwendeten Hochofenzements CEM III weist der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton eine sehr gute Einfärbbarkeit mit Farbpigmenten auf, so dass der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton sehr gut farblich an jeweilige Erfordernisse angepasst werden kann. Auch bei Verwendung des Portlandkompositzements CEM II in der alternativen Ausführungsform kann der selbstverdichtende Beton in Abhängigkeit von den neben dem Portlandzementklinker verwendeten weiteren Hauptbestandteilen, d. h. den ein oder mehreren Zumahlstoffen, gut eingefärbt werden.
• Um den polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton auf die zu beschichtende Fläche 1 des Bauteils 2 aufzutragen, wird die Schalung 3 in einem vorgegebenen Abstand von mindestens 2,5 cm zur zu beschichtenden Fläche 1 des Bauteil 2 angeordnet. Der Abstand zwischen der Schalung 3 und der zu beschichtenden Fläche 1 kann über eine Längsausdehnung und/oder über eine Querausdehnung der zu beschichtenden Fläche 1 gleich bleibend sein oder es können unterschiedliche Abstände auftreten. Ein Mindestabstand von 2,5 cm muss jedoch überall eingehalten werden.
• Die Schalung 3 ist beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder Holz und weist im hier dargestellten Beispiel eine strukturierte Oberfläche 5 auf. Bei einer Schalung 3 aus Holz ist beispielsweise bereits eine Maserung des Holzes als strukturierte Oberfläche 5 verwendbar. Auf diese Weise kann die Maserung des Holzes auf einer Betonoberfläche 6 der Betonschicht 4 aus polymermodifiziertem selbstverdichtendem Beton, d. h. auf der sanierten Fläche als Oberflächenstruktur 7 im polymermodifizierten selbstverdichtenden Beton sichtbar gestaltet werden, wie in 2 näher dargestellt. Dadurch können mittels des polymermodifizierten selbstverdichtenden Betons Schalungsstrukturen ähnlich einer Originalfläche auch auf sanierten Flächen sichtbar gestaltet werden.
• Der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton wird durch Einfüllen in einen Hohlraum zwischen der Schalung 3 und der zu beschichtenden Fläche 1 des Bauteils 2 auf die zu beschichtende Fläche 1 aufgebracht. Er nivelliert sich aufgrund seiner rheologischen Eigenschaften selbsttätig aus und entlüftet, so dass keine zusätzliche Verdichtungsenergie einzubringen ist.
• Der polymermodifizierte selbstverdichtende Beton ist, wie hier dargestellt, besonders vorteilhaft an einer zu beschichtenden Fläche 1 des Bauteils 2 einsetzbar, welche im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Er ist jedoch auch an anders ausgerichteten Flächen, beispielsweise auch an horizontal ausgerichteten Flächen einsetzbar.
• In 2 ist die Betonoberfläche 6 der mit polymermodifiziertem selbstverdichtendem Beton beschichteten Fläche 1 schematisch dargestellt und weist eine zur strukturierten Oberfläche 5 der Schalung 3 korrespondierende Oberflächenstruktur 7 als Relief auf.
• Bezugszeichenliste

1

zu beschichtende Fläche

2

Bauteil

3

Schalung

4

Betonschicht

5

strukturierte Oberfläche

6

Betonoberfläche

7

Oberflächenstruktur

Claims (11)

1. Selbstverdichtender Beton, mit einem Anteil von mindestens 300 kg Hochofenzement pro m³ Beton, wobei der Hochofenzement einen Anteil von 20 Masseprozent bis 64 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 36 Masseprozent bis 80 Masseprozent Hüttensand aufweist, mit einem Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, mit einem Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, mit einem Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent des Hochofenzements, mit einem Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Hochofenzements und mit Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55.
2. Selbstverdichtender Beton, mit einem Anteil von mindestens 300 kg Portlandkompositzement pro m³ Beton, wobei der Portlandkompositzement einen Anteil von 65 Masseprozent bis 94 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 6 Masseprozent bis 35 Masseprozent zumindest eines Zumahlstoffes aufweist, mit einem Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, mit einem Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 nun aufweist, mit einem Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent des Portlandkompositzements, mit einem Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Portlandkompositzements und mit Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55.
3. Selbstverdichtender Beton nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstverdichtende Beton Farbpigmente enthält.
4. Verfahren zur Herstellung eines selbstverdichtenden Betons, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstverdichtende Beton durch Mischen von – einem Anteil von mindestens 300 kg Hochofenzement pro m³ Beton, wobei der Hochofenzement einen Anteil von 20 Masseprozent bis 64 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 36 Masseprozent bis 80 Masseprozent Hüttensand aufweist, – einem Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, – einem Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, – einem Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent des Hochofenzements, – einem Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Hochofenzements – und Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 erstellt wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines selbstverdichtenden Betons, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstverdichtende Beton durch Mischen von – einem Anteil von mindestens 300 kg Portlandkompositzement pro m³ Beton, wobei der Portlandkompositzement einen Anteil von 65 Masseprozent bis 94 Masseprozent Portlandzementklinker und einen Anteil von 6 Masseprozent bis 35 Masseprozent zumindest eines Zumahlstoffes aufweist, – einem Anteil von mindestens 300 kg Kalksteinmehl pro m³ Beton, – einem Anteil von mindestens 1400 kg Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt pro m³ Beton, wobei die Gesteinskörnung ein Größtkorn von maximal 8 mm aufweist, – einem Styren-Acrylat-Copolymer mit einem Anteil von 5 Masseprozent bis 15 Masseprozent des Portlandkompositzements, – einem Hochleistungsfließmittel auf Basis von Polycarboxylatether mit einem Anteil von maximal 2 Masseprozent des Portlandkompositzements – und Wasser in einem Wasser/Zement-Verhältnis von maximal 0,55 erstellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Farbpigmente zugesetzt und vermischt werden.
7. Verwendung eines selbstverdichtenden Betons nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung einer Betonschicht (4), wobei der selbstverdichtende Beton auf eine zu beschichtende Fläche (1) eines Bauteils (2) aufgebracht wird.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorgegebenen Abstand zur zu beschichtenden Fläche (1) des Bauteils (2) eine Schalung (3) angeordnet wird und der selbstverdichtende Beton durch Einfüllen in einen Hohlraum zwischen der Schalung (3) und der zu beschichtenden Fläche (1) des Bauteils (2) auf die zu beschichtende Fläche (1) des Bauteils (2) aufgebracht wird.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalung (3) in einem vorgegebenen Abstand von mindestens 2,5 cm zur zu beschichtenden Fläche (1) des Bauteils (2) angeordnet wird.
10. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalung (3) mit einer strukturierten Oberfläche (5) in einem vorgegebenen Abstand zur zu beschichtenden Fläche (1) des Bauteils (2) angeordnet wird.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstverdichtende Beton auf eine vertikal ausgerichtete zu beschichtende Fläche (1) des Bauteils (2) aufgebracht wird.

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