DE3126890A1

DE3126890A1 - Concrete having great early strength with high water-cement values

Info

Publication number: DE3126890A1
Application number: DE19813126890
Authority: DE
Inventors: Rainer 7560 Gaggenau Bottke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-01-27

Abstract

In the concrete having great early strength with high water-cement values, in which a mixture of additives, cement and water is mixed intimately with one another and the additives are determined according to their granulation by grading curve and the cement and liquid contents according to the processability requirements and the final strength required, the amount of water necessary according to the processability requirements is partially replaced by liquid foam. The liquid foam can in this case take the place of about 1/3 of the water content necessary from the viewpoint of processability. An alkylsulphonate/protein mixture can be employed as a foaming agent.

Description

Beton mit großer Frühfestigkeit bei hohen Wasser-Zement-Concrete with high early strength at high water-cement

Werten Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf Beton mit großer Frühfestigkeit bei hohen Wasser-Zement-Werten, bei dem ein Gemenge aus Zuschlagsstoffen, Zement und Wasser innig miteinander vermischt ist, wobei die Zuschlagsstoffe ihrer Körnung nach durch Sieblinie und die Zement-und Flüssigkeitsanteile nach den Erfordernissen der Verarbeitbarkeit und der geforderten Endfestigkeit bestimmt sind In der Betontechnologie wird zwischen der sog. "Endfestigkeit", die nach einschlägigen Normen nach einer Aushärtezeit von 28 Tagen erreicht wird, und der vohrher, d.h. nach zum Bei-7 spiel 24 Stunden, 3 Tagen oder Tagen zu ermittelnden "Frühfestigkeit" unterschieden. Der sog. Wasser-Zement-Wert (W/Z Wert), der das Verhältnis des je Mengeneinheit Beton eingesetzten Wassers zum eingesetzten Zement angibt, ist nach den in der Fachwelt herrschenden Vorstellungen maßgeblich sowohl für die "EndSestigkeit" wie auch für die erzielbare "Frühfestigkeit". Values Description The invention relates to Concrete with high early strength at high water-cement values, in which a mixture of aggregates, cement and water is intimately mixed with one another, the Aggregates according to their grain size through the grading curve and the cement and liquid components determined according to the requirements of processability and the required final strength are In the concrete technology is between the so-called "final strength", which according to relevant Norms is reached after a curing time of 28 days, and the previous, i.e. after, for example, "early strength" to be determined 24 hours, 3 days or days differentiated. The so-called water-cement value (W / C value), which is the ratio of each The unit of quantity of concrete water used for the cement used is according to the prevailing ideas in the professional world both decisive for the "final stability" as well as for the achievable "early strength".

Nach dem insoweit als verbindlich angesehenen Wasser-Zement-Wert-Gesetz zieht somit jede Veränderung der Frühfestigkeit eine entsprechende Veränderung der Endrestigkeit nach sich. Dies erscheint unbefriedigend und verbesserungsbedürftig insofern, als bei vorgegebenen Endfestigkeiten überproportionale Frühfestigkeiten durchaus erwünscht sein können, aber nur um den Preis erhöhter Zementanteile erzielbar sind. According to the water-cement-value law, which is regarded as binding in this respect Thus, every change in the early strength draws a corresponding change in the Final residue after itself. This appears unsatisfactory and in need of improvement insofar as disproportionate early strengths for given final strengths can be quite desirable, but can only be achieved at the price of increased cement proportions are.

Zwar kann die Festigkeitsentwicklung von Betonen durch chemische Beschleuniger und auch durch Warmbehandlung beschleunigt werden5 aber dies erweist sich einerseits als außerordentlich teuer und andererseits als schwierig handhabbar. Schließlich ist eine derartige Beschleunigung der Festigkeitsentwicklung bei Transportbeton problematisch. It is true that the strength development of concrete can be influenced by chemical Accelerators and also be accelerated by heat treatment5 but this proves on the one hand to be extremely expensive and on the other hand to be difficult to handle. Finally, there is such an acceleration in strength development in ready-mixed concrete problematic.

Das Ziel der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Betons, dessen Festigkeitsentwicklung zwar mit hinreichender Genauigkeit einststellbar ist, der aber keine Nachteile gegenüber der Festigkeitsentwicklung von Betonen mit gleicher Endfestigkeit, aber niedrigerem Wasser-Zement-Wert aufweist. Diese Aufgabe ist bei einem Beton nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die nach den Erfordernissen der Verarbeitbarkeit notwendige Wassermenge zum Teil durch flüssigen Schaum ersetzt ist. The aim of the invention is therefore to create a concrete, whose strength development can be adjusted with sufficient accuracy, but no disadvantages compared to the strength development of concretes with the same Ultimate strength, but has a lower water-cement value. This task is at according to the invention, a concrete according to the preamble of claim 1 is achieved by that the amount of water necessary for the requirements of processability Part is replaced by liquid foam.

Der flüssige Schaum bewirkt eine die Verarbeitbarkeit des Betons begünstigende Verflüssigung im wesentlichen im gleichen Ausmaß, wie ein entsprechend höherer Wasseranteil, vor allem aber durch die erzielte Senkung des Wasseranteils eine beschleunigte Festigkeitsentwicklung. Ein Beton, dessen Festigkeitsentwicklung durch die Zugabe eines flüssigen Schaums gesteuert wird, erweist sich gegenüber herkömmlichen Betonen frostbeständiger und widerstandsfähiger gegen chemische Angriffe. Die Gefahr, daß der Beton bei extremen Witterungsbedingungen verbrennt, ist im Vergleich zu bekannten Betonen deutlich reduziert.The liquid foam has the effect of making the concrete more workable Liquefaction essentially to the same extent as a correspondingly higher proportion of water, Above all, however, due to the reduction in the water content achieved, an accelerated development of strength. A concrete whose strength is developed through the addition of a liquid foam is controlled, proves to be more frost-resistant and frost-resistant than conventional concretes more resistant to chemical attack. The risk of the concrete at extreme Weather conditions burns is clear when compared to known concretes reduced.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate refinements of the invention are set out in the subclaims specified.

Der Beton nach Patentanspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß etwa 113 des nach den Erfordernissen der Verarbeitbarkeit notwendigen Wasseranteils durch flüssigen Schaum ersetzt wird.The concrete according to claim 2 is characterized in that about 113 of the water content necessary according to the requirements of the workability liquid foam is replaced.

Angesichts der Tatsache, daß der flüssige Schaum hinsichtlich der für die Verarbeitbarkeit des Betons maßgeblichen Verflüssigung wie eine entsprechende Wassermenge wirkt, zeichnet sich ein derartiger Beton bei deutlicher Reduzierung des einzusetzenden Zementanteils trotz außerordentlich hoher Wasser-Zement-Werte durch eine hohe Frühfestigkeit gegenüber dem Stande der Technkik zuzurechnenden Betonen aus. Die Wasser-Zement-Werte ermitteln sich angesichts der Tatsache, daß Schaumporen als Wasser zu berücksichtigen sind, aus dem Verhältnis der eingesetzten Wasser-und Schaummenge zu der eingesetzten Zementmenge.Given that the liquid foam in terms of Liquefaction, which is decisive for the workability of the concrete, as well as a corresponding one If the amount of water acts, such a concrete is characterized by a significant reduction the proportion of cement to be used in spite of the extraordinarily high water-cement values due to a high early strength compared to the state of the art Emphasize. The water-cement values are determined in view of this the Fact that foam pores are to be considered as water, from the ratio the amount of water and foam used to the amount of cement used.

Obgleich Schaumbildner beliebiger Art eingesetzt werden können, hat sich ein Alkylsulphonat/ Eiweißgemisch insoweit al-s vorteilhaft erwiesen.Although foaming agents of any type can be used An alkyl sulphonate / protein mixture has proven advantageous in this respect.

Besondere Bedeutung kommt der Erfindung bei solchen Betonen zu, bei denen das Zuschlagsstoffgefüge durch den Zusatz extrem feinkörniger Zuschlagsstoffe, wie Flugasche,zu den nach Sieblinie bestimmten Zuschlagsstoffen so dicht gelagert ist, daß beim erhärteten Beton äußere Kräfte zu einem-wesentlichen Teil über den Betonzuschlag weitergeleitet werden, so daß der Zementstein im wesentlichen nur das Zuschlagsstoffgerüst verkittet, am Lastabtrag aber allenfalls unwesentlich beteiligt ist. Die Festigkeit solcher Betone, die noch nicht zum Stande der Technik gehöhren, ist nicht durch die Wasser-Zement-Werte bestimmt.The invention is of particular importance in the case of such concretes which the aggregate structure due to the addition of extremely fine-grain aggregates, like fly ash, stored so close to the aggregates determined by the grading curve is that the hardened concrete external forces to a substantial part of the Concrete aggregate are passed on, so that the cement stone is essentially only the aggregate structure is cemented, but only insignificantly involved in the load transfer is. The strength of concretes that are not yet state-of-the-art, is not determined by the water-cement values.

Die Überlegenheit des erfindungsgemäß eingestellten Betons gegenüber dem Stande der Technik zuzurechnends Beton« soll nachstend anhand zweier Ausführungsbeispiele gezeigt werden 1. Ausführungsbeispiel Betonwaren Stand der Technik nach der Erfindung Rheinsand 0/2 35 % 20 % Rheinkies 2/16 65 % 80 % Zement PZ 45 F 360 kg 180 kg Wasser 160 1 100 1 W/Z 0,44 0,55 W+Schaum/Z 0,44 0,83 Festigkeit nach * W/Z Wert-Gesetz ca. 60 N/mm2 ca. 28 N/mm2 Ist-Festigkeit 28 Tage ca. 60 N/mm2 ca. 100 N/mm2 Ist-Festigkeit 24 Stunden ca. 36 N/mm2 ca.50 N/mm2 Zusatzstoff (Flugasche) 180 kg * Poren d.h. auch Schaumporen werden als Wasser berücksichtigt.The superiority of the concrete adjusted according to the invention over Concrete attributable to the state of the art ”will be described below with the aid of two exemplary embodiments to be shown 1st embodiment of concrete products prior art according to the invention Rhine sand 0/2 35% 20% Rhine gravel 2/16 65% 80% cement PZ 45 F 360 kg 180 kg water 160 1 100 1 W / Z 0.44 0.55 W + foam / Z 0.44 0.83 firmness according to * W / Z law of values approx. 60 N / mm2 approx. 28 N / mm2 actual strength 28 days approx. 60 N / mm2 approx. 100 N / mm2 actual strength 24 hours approx. 36 N / mm2 approx. 50 N / mm2 additive (fly ash) 180 kg * pores i.e. foam pores are also considered as water.

2. Ausführungsbeispiel Transportbeton B25 0/32 K2 Stand der Technik nach der Erfindung Rheinsand 0/32 33 25 % Rheinkies 2/32 67 % 75 % Zement PZ 35 F 300 kg 180 kg Wasser 180 l 110 1 W/Z 0,6 0,61 W+Schaum /Z 0,6 0,86 Festigkeit nach * W/Z Wert-Gesetz ca. 34 N/mm2 ca. 19,5 N/mm2 Ist-Festigkeit 28 Tage ca. 34 N/mm2 ca. 39 N/mm2 Ist-Festigkeit 3 Tage ca. 22 N/mm2 ca. 21 N/mm2 Zusatzstoff 170 kg * Poren, d.h. auch Schaumporen werden als'Wasser berürcksichtigt.2nd embodiment of transport concrete B25 0/32 K2 state of the art according to the invention Rhine sand 0/32 33 25% Rhine gravel 2/32 67% 75% cement PZ 35 F 300 kg 180 kg water 180 l 110 1 W / Z 0.6 0.61 W + foam / Z 0.6 0.86 firmness According to the * W / Z law of values approx. 34 N / mm2 approx. 19.5 N / mm2 Actual strength 28 days approx. 34 N / mm2 approx. 39 N / mm2 actual strength 3 days approx. 22 N / mm2 approx. 21 N / mm2 additive 170 kg * pores, i.e. foam pores are also taken into account as water.

Claims

Claims ~~~~~~~ ~~~~~~~ Concrete with high early strength high water-cement values, in which a mixture of aggregates, cement and Water is intimately mixed with one another, the aggregates of their grain size according to the grading curve and the cement and liquid proportions according to the requirements the workability and the required final strength are determined that the amount of water necessary for the requirements of processability Part is replaced by liquid foam.

2. Concrete according to claim 1, characterized in that about 1/3 of the according to the requirements of the processability necessary water content by liquid Foam is replaced.

3. Concrete according to claim 1 or 2, characterized by an alkyl sulphonate / Protein mixture as a foaming agent.