Rheologie von mineralischen Baustoffen
SCC und Fließmittel Kolloquium und Workshop in Regensburg
NN
Selbstverdichtender Beton (SCC) heißt eines der aktuellsten Themen, wenn sich internationale Fachleute aus der Baubranche treffen. Das merkte man auch bei den Vorträgen des Kolloquiums über Rheologie von mineralischen Baustoffen, das bereits zum zehnten Mal an der Fachhochschule Regensburg in Kooperation mit dem Prüfgerätehersteller Schleibinger stattfand: SCC fehlte bei fast keinem Beitrag. International anerkannte Fachleute kamen am 13. und 14. März zu Wort. Knapp 100 Interessierte lauschten zum Teil mit neuesten Computeranimationen und Videos ergänzten Vorträgen. – Dr.-Ing Golaszewski von der Politechnika Slaska, Gleiwitz, berichtete über "Rheologische Eigenschaften von Frischbetonmörteln mit neuer Generation der Fließmittel". Fließmittel beeinflussen - bei gegebenem w/z-Wert - nicht nur das Fließverhalten, sondern auch die Verarbeitungszeit und Festigkeit von Beton. Es wurden sechs Fließmittel an drei Zementen (CEM I, II und III) bei unterschiedlichen Temperaturen und Wasser-Zement-Werten geprüft. Dabei konnte eine hohe Effektivität nachgewiesen werden. Allerdings zeigten sich bei manchen Kombinationen auch Probleme wie erhöhte Viskosität und beträchtliche Störungen der Verarbeitungszeiten. – Dipl.-Ing. Eckhardt vom Readymix Institut in Ratingen stellte "Anwendungsbezogene Messprofile für den Viskomat bei der Baustoffprüfung" vor und erläuterte diese an einigen Beispielen. Alleine aus einer Langzeitmessung können relevante Aussagen über den Baustoff abgeleitet werden. Zusätzliche Informationen gewinnt man, wenn relative Fließkurven von Baustoffen herangezogen werden. Auch bei der Reklamationsbearbeitung lassen sich so wichtige Hinweise auf Problemlösungen finden. – Dr. Wallevik, vom Icelandic Building Research Insitute in Reykjavik stellte "Einige Apekte der Rheologie von Selbstverdichtendem Beton" vor. Er erläuterte dies anhand von Praxisbeispielen. Dabei wurden die Rezepturen immer mit Hilfe von Rheometern optimiert. Es ist mit deren Hilfe sogar möglich, Selbstverdichtende Betone herzustellen, die eine deutliche Fließgrenze aufbauen. Damit kommen auch Betonagen mit großen Einbauhöhen mit vergleichsweise geringem Schalungsdruck aus. Um die entsprechenden Mischungen zu optimieren ist eine genaue Kenntnis darüber nötig, wie Zusatzmittel die rheologischen Parameter wie Fließgrenze und Viskosität ändern. Ein Trend-Diagramm hilft hier bei der Entscheidung. Es wurde eine erfolgreiche Brückensanierung vorgestellt, bei der SCC von einer Seite des Trägers, diesen neu verhüllend, durch die Schalung auf die andere Seite des Trägers wieder auf Einfüllniveau laufen sollte, das Ganze ohne Rüttelenergie. – Zusammenspiel von Feinstoffen, – Fließmittel, Luftporen und Wasser – Dipl.-Ing. Schachinger von der TU München vermittelte Messungen über "das Zusammenspiel von Wasser, Feinstoffen, Fließmittel und Luftporen in der modernen Betontechnologie". Es konnten folgende Erkenntnisse dargestellt werden: Durch die Reduzierung des w/z-Wertes bei Zementleimen lassen sich durch den Einsatz von Fließmitteln höhere Ausbreitmaße erzielen, bevor Bluten oder Entmischungserscheinungen auftreten. Sowohl die Verringerung der Fließgrenze als auch die der relativen Viskosität führen zu einer Verbesserung der Verarbeitbarkeit. Durch den Einsatz von Fließmitteln, wird hauptsächlich die relative Fließgrenze reduziert. Nachdem die Fließgrenze durch die Erhöhung des Wassergehaltes und insbesondere durch den Einsatz von Fließmitteln stark beeinflusst wird, ist diese rheologische Kenngröße offensichtlich vorrangig von den chemischen Wechselwirkungen abhängig. Durch den Eintrag der Luftporen und den Einsatz von Feinststoffen wird die relative Viskosität beeinflusst. Sie hängt somit maßgeblich von dem Feststoffgehalt und der Korngrößenverteilung des Feststoffes ab. Neben den rheologischen Kenngrößen (rel. Fließgrenze, rel. Viskosität) wirkt sich eine höhere Frischbetondichte positiv auf das Fließmaß aus. – Hinweise zu Messprofilen – Dipl.-Ing. Schneider von der Firma Safa in Baden-Baden berichtete über die "Gegenüberstellung von Konsistenzparametern und Hinweise zu Messprofilen". Ein Zusammenhang zwischen relativer Fließgrenze, relativer Viskosität und Ausbreitmaßen ist, wenn überhaupt, nur näherungsweise und in engen Systemgrenzen möglich. Nachdem die Messwerte immer auch das Vorleben des Baustoffs wiederspiegeln, können unterschiedliche Messregime zu divergierenden Ergebnissen führen. Deshalb ist es notwendig, für bestimmte Aussagen die darauf abgestimmten Profile zu verwenden. – Entmischungserscheinungen – bei großen Fallhöhen – Dipl.-Ing. Murr von der Universität Innsbruck berichtete über "Rheologische Untersuchungen mit dem Viskomat NT an SCC-Mörtelmischungen" anhand eines Anwendungsbeispiels und stellte ein entsprechendes Messprofil vor. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden in einer SCC-Mischung umgesetzt und an einer Testwand in der Praxis überprüft. Die erzielte Qualität konnte überzeugen, allerdings zeigte sich, dass sich große Fallhöhen beim Einbau ungünstig auswirken und zu Entmischungserscheinungen führen. – Grenzbereich flüssig-fest – Dipl.-Ing. Greim von der Firma Schleibinger in Buchbach stellte "Messungen im Grenzbereich flüssig-fest" vor. Dabei handelt es sich um ein neu entwickeltes Messverfahren, bei dem Volumenänderungen frischer Baustoffe im Übergangsbereich von flüssig zu fest berührungslos ohne Messfehler durch die Messgeometrie erfasst werden können. Erste Ergebnisse zeigen, dass das frühe Schwinden bis zu 10 mm/m betragen kann. Die Ankopplung von konventionellen Schwindrinnen erfolgt erst deutlich nach dem Erstarrungsbeginn und erlaubt dadurch systembedingt keine reproduzierbare Aussagen über das frühe Schwinden. Ein Zusammenhang zwischen Schwinden und Wasserverlust, wie in der Literatur beschrieben, konnte nicht festgestellt werden. – Wer noch tiefer in die Materie einsteigen wollte, konnte sich am nächsten Tag im Rahmen eines Workshop in die Grundlagen der Baustoffrheologie einarbeiten. Zwei Stationen wurden angeboten: Dipl.-Ing. Teubert von der Firma Schleibinger, zeigte anhand von Beispielflüssigkeiten, warum Baustoffrheometer nur relative Messwerte liefern können. Das vielen Auswertungen zugrunde gelegte Bingham-Modell wurde beleuchtet und um einige Aspekte erweitert. Schließlich konnte man sich anhand einer SCC-Simulationssoftware ein Bild über die Stoffkennwerte von selbstentlüftenden Baustoffen machen. Deutlich wurde, dass Fließgrenze und Viskosität sehr genau eingestellt werden müssen, um einen entmischungsresistenten und selbstentlüftenden Baustoff herzustellen. In der zweiten Station des Workshop, betreut von Dipl.-Ing. Greim wurde die Anwendung des Baustoffrheometers Viskomat NT an zwei ausgewählten Beispielen gezeigt. Ein Baustoff mit unerwünschter Fließgrenze wurde einem Baustoff mit durchaus gewünschter Fließgrenze gegenübergestellt. Ausgewählt waren eine selbstnivellierende Bodenmasse und ein Fliesenkleber. Bei den durchgeführten Messungen konnten die Teilnehmer sehen, wie sich die Eigenschaften von Fliesenkleber und Bodenmasse in wenigen Minuten nicht nur qualifizieren, sondern auch quantifizieren lassen. –
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beton 5/2001 ab Seite 265
Herausgeber des Artikels:
beton
bis beton 4/2022: Verlag Bau+Technik GmbH
ab beton 5/2022: Concrete Content UG
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