DE2658128B2

DE2658128B2 - Fließfähige Betonmischung

Info

Publication number: DE2658128B2
Application number: DE2658128A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1979-10-31
Also published as: NO148847B; JPS5382827A; NO148847C; FR2375148A1; FR2375148B1; NO773862L; DE2658128C3; GB1540988A; DE2658128A1; ES464774A1; US4282036A

Description

Die Erfindung betrifft eine fließfähige Betonmischung aLS Zementleim und körnigen Zuschlägen zur Herstellung von Stahlbeton oder Spannbeton, wobei die Körner der Zuschläge Porenräume bilden, die von dem Zementleim ausgefüllt werden.

Beton ist eine Mischung aus einem aus Zement und Wasser bestehenden Zementleim und Zuschlägen aus natürlichem oder künstlichem, dichtem oder porigem Gestein mit Korngrößen, die für den jeweiligen Verwendungszweck des Betons geeignet sind, in der Betrachtungsweise der Betontechnologie bilden die Zuschläge, die nach bestimmten Korngrößen gestaffelt sind, ein sog. Korngerüst, in dem sich die einzelnen Körner gegeneinander abstützen. Der Zementleim füllt die verbliebenen Hohlräume aus und verkittet die Körner miteinander. Daraus folgt, daß die Zuschläge und der Zementleim volumenmäßig in einem ganz bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen. Ein Überschuß an Zementleim z. B. würde zu einem Absetzen des Zementleims an der Oberfläche und somit zu Rißbildungen führen.

Bei der Verarbeitung des Frischbetons in der Schalung muß er verdichtet werden, um ein dichtes Gelüge und eine satte Umhüllung der Stahleinlagen zu erreichen und Strukturporen im Betongefüge sowie in den Grenzflächen an der Schalung zu vermeiden. Diese Bedingungen müssen um so strenger eingehalten werden, je dichter das herzustellende Betonbauteil bewehrt ist.

Der zur ordnungsgemäßen Verdichtung erforderliche Energieaufwand ist abhängig von der Konsistenz des Betons. Diese wiederum hängt weitgehend ab von dem Gehalt des Betons an Zementleim sowie von der Korngröße und der Rohdichte der Zuschläge, je geringer der Zementleimgehalt, desto trockener ist der

Beton und desto höher ist der Energieaufwand zur Verdichtung, z.B,iiJurch Stampfen oder Rütteln, Je

höher der Zementjeimgebalt, desto weicher ist der

' Beton und desto leichter ist er zu verarbeiten. Die

-, Festigkeit des Betons wird maßgeblich durch die Güte des Zementleimr, durch das Gewichtsverhältnis des im Beton enthaltenen Wassers zum Zement, den sog. Wasser-Zement-Wert, bestimmt Wasserzugabe allein verbessert zwar die Verarbeitbarkeit der Mischung,

ι κ verändert aber die Festigkeitseigenschaften.

Es ist bekannt, die Fließeigenschaften von Beton durch chemische Zusätze zu verbessern, welche die innere Reibung im Gemisch aufheben. Diese Betonzusatzmittel sind allerdings nur begrenzte Zeit wirksam.

ii Sie bewirken, insbesondere im Zusammenhang mit weicher Frischbetonkonsistenz, daß sich infolge der Aufhebung der inneren Reibung die schwereren Bestandteile der Zuschläge gegenüber den leichteren stärker absetzen, so daß im fertigen t'iton eine

>n Schichtung nach der Rohdichte der einzelnen Bestandteile entstehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fließfähigkeit einer Betonmischung zu erhöhen, ohne auf chemische Betonzusatzmittel zur Erhöhung der

Fließfähigkeit zurückgreifen zu müssen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Betonmischung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß, auf die Einheit bezogen, der Anteil des Zementleims größer ist als zum Ausfüllen der

in Porenräume erforderlich und daß bei niedrigem Wasser-Zement-Wert die Viskosität des Zementleims und die Korngröße sowie die Rohdichte der Zuschläge so aufeinander abgestimmt sind, daß die Zuschlagkörner im Zementleim bis zu seinem Erhärten schwebend

j-, gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Betonmischung unterscheidet sich grundlegend von dem bekannten Betonaufbau nach der bisherigen Betontechnologie. Im Gegensatz zu dem bekannten Betonaufbau, bei dem sich die Zuschlagkör-

M) ner gegeneinander abstützen, wird bei der Mischung nach der Erfindung volumenmäßig der größere Teil des Rauminhalts von dem Zementleim eingenommen, während der Anteil der Zuschläge demgegenüber zurücktritt. Ein nach der Erfindung zusammengesetzter

•r, Beton erfordert nur einen geringen Aufwand zum Fördern und Verarbeiten, so daß er auch ohne hohen Verdichtungsaufwand die Stahleinlagen satt umhüllt und Strukturporen im Betongefüge und in den Grenzflächen weitgehend vermieden werden. Der

-,n Zementleim bildet also eine zähe Flüssigkeit, in der die Zuschlagkörner bis zu seinem Eririrten schwebend gehalten werden.

Cin erfindungsgemäß zusammengesetzter Beton hat durch den hohon Zementleimanteil auch einen gegen-

-,-, über einem Normalbeton verhältnismäßig hohen Zementanteil. Um die Hydratationswärme beim Abbinden nicht zu groß werden zu lassen, ist es zweckmäßig, rascher und weniger rasch abbindende Zemente gemeinsam zu verwenden.

mi Um die Zähigkeit zu erhöhen, aber auch um Zement zu sparen, können dem Zementleim zur Bildung einer Matrix feine, zweckmäßig kugelförmige, Partikel als Füller beigemischt sein, die einen hohen Oberflächenanteil haben. Als Beimischung werden zweckmäßig

hs Puzzolane, wie Flugasche, Traß oder Kalkgesteinsmehl verwendet. Als Zuschläge können Sand und/oder Leichtzuschläge, wie Blähschiefer oder Blähton verwendet werden.

Je nach Verwendungszweck können die Anteile von Zement, Wasser und Betonzusehlag sowie die Korngrößen des Betonzuschlags unterschiedlich gewählt werden, Soll ein Leichtbeton hergestellt werden, so werden a|s Betonzuschlag Materialien geringer Rohdichte gewählt. Da leichte Materialien als Betonzuschlag das Fließverhalten des Betons ungünstig beeinflussen, erfordert diese Mischung einen etwas höheren Wasseranteil als ein Schwerbeton, bei dem die Bestandteile des Bctonzuschlags mit höherer Rohdichte die Ausbreitung und demzufolge die Fließeigenschaften verbessern. Es ist jedenfalls ohne Schwierigkeiten möglich, die einzelnen Bestandteile so aufeinander abzustimmen, daß im Einzelfall optimale Bedingungen erreicht werden.

Das Fließverhalten eines nach der Erfindung hergestellten Betons ist so gut, daß er aufgrund seiner Zusammensetzung über flexible Schlauchleitungen mit einem Durchmesser von nur 60 mm gepumpt werden kann, ohne daß ein Entmischen zu befürchten wäre. Mit leichten, flexiblen Schlauchleitungen wird ein gezieltes Einbringen des Betons über Einfüllöffnungen ermöglicht, die in regelmäßigen Abständen gegeneinander versetzt in den Schalungswänden des jeweils herzustellenden Betonbauteils angebracht sind.

Die flüssige Konsistenz des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Betons bringt eine um 30 bis 50% längere Erstarrungszeit als ein vergleichbarer Normalbeton und damit mehr zeitlichen Spielraum bei der Verarbeitung, wobei plastifizierende Zusatzmittel nicht erforderlich sind.

Für die Entlüftung eines derartigen Betons und zur Ausschaltung von Strukturporen im Grenzbereich ist

ι auch bei eng liegender Bewehrung und Knotenpunkten zur satten Umhüllung der Siahleinlagen nur eine sehr geringe Energie durch Klopfen bzw. leichtes Rütteln durch Schalungsrüttler erforderlich. Ein Normalbeton demgegenüber würde kräftig wirkende Schalungsrüttler

in oder Innenrüttler voraussetzen, die bei eng liegender Bewehrung mit Knotenpunkten und großer Wanddicke nicht ausreichend gezielt wirken können.

Durch das damit erreichbare dichte Betongefüge ohne Strukturporen ist ein ausgezeichneter Korrosions-ί schutz für die Stahleinlagen und eine Wasserundurchlässigkeit des Betons gegeben. Bedingt durch die flüssige Konsistenz hat der Beton ein hohes Angebot an Feinmörtel, der wiederum in Verbindung mit der geringen Verdichtungsenergie glatte Wandflächen zur Folge hat

Der erfindungsgemäß hergestellte Beton eignet sich demgemäß besonders für Schwimmkörper aus Stahlbeton, die infolge ihrer hohen Beanspruchungen und des möglichst geringen Gewichts kleine Wanddicken bei hohem Bewehrungsanteil haben. Gerade hier ist eine glatte Außenfläche und ein guter Korrosionsschutz der Stahleinlagen notwendig. Eine für einen solchen Zweck geeignete Mischung kann gegenüber eine/n Normalbeton folgende Zusammensetzung haben:

a) Beton nach der Erfindung Gewicht StofTraum

kg dm³

b) Nonnalbeton Bn 450 Anteil Gewicht Stoffraum

% kg dm³

Anteil

1 Fi	Zement	760	250	25.0	390	126	12,6
jv	Wasser	327	327	32,7	191	191	19,1
	Flugasche	100	46	4,6		-	-
*<';*	Sand 0/2	394	151	15,1	806	30ό	30,8
	Blähschiefer 0/6	374	226	22,6	-	-	-
	Kies 8/16	-	-	-	970	375	37,5
		1955	1000	100,0	2357	1000	100,0
I	Wasserzement-Wert		ig""³			12! - 0,49 390

Claims

Patentansprüche:

1. Fließfähige Betonmischung aus Zementleim und körnigen Zuschlagen zur Herstellung von Stahloder Spannbeton, wobei die Körner der Zuschläge IPorenräume bilden, die von dem Zementleim ausgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß, auf die Einheit bezogen, der Anteil des Zementleims größer ist als zum Ausfallen der Porenräume erforderlich und daß bei niedrigem Wasser-Zement-Wert die Viskosität des Zementleims und die Korngröße sowie die Rohdichte der Zuschläge so aufeinander abgestimmt sind, daß die Zuschlagkörner im Zementleim bis zu seinem Erhärten schwebend gehalten werden.

2. Betonmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zementleim zur Bildung einer Matrix feine Partikel als Füller beigemischt sind.

3. Betonmischung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung feiner kugelförmiger Partikel.

4. Betonmischung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Beimischung von Puzzolanen, wie Flugasche, Traß oder Kalkgesteinsmehl.

5. Betonmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Sand und/oder Leichtzuschlägen, vorzugsweise Blähschiefer oder Blähton.