Zeta-Potential und Rheologie von Zementleimen – Einfluss von Fließmittel sowie Hüttensand und Kalkstein; Teil 2
Zeta potential and rheology of cement pastes – influence of superplasticisers and of granulated blastfurnace slag and limestone; part 2
Rickert, Jörg
Im Forschungsinstitut der Zementindustrie (FIZ) wurde der Einfluss von vier gezielt im Labor synthetisierten Fließmitteln auf der Basis von Polycarboxylatether (PCE) auf den Scherwiderstand und insbesondere den Sättigungspunkt von Zementleimen mit zwei handelsüblichen Zementen untersucht. Damit sollte geklärt werden, ob und ggf. aus welchen Parametern der Molekülstruktur von PCE sich eine allgemeine Wirkungsweise in Verbindung mit verschie denen Zementen ableiten lässt. Rheologischen Unter - suchungen zum Scherwiderstand, insbesondere zum Sättigungspunkt, wurden Zeta-Potential-Messungen gegenübergestellt. Des Weiteren wurde der Einfluss von zwei Kalksteinen und zwei Hütten sanden auf das Zeta-Potential und den Scherwiderstand von Leimen damit hergestellter Laborzemente sowie auf die Adsorption eines handelsüblichen PCE untersucht. PCE mit einer hohen Ladungsdichte waren relativ unabhängig von der Seitenketten- und Hauptkettenlänge bei den untersuchten Zementen in Bezug auf das Erreichen des Sättigungspunkts am wirksamsten. Die Dauer der verflüssigenden Wirkung am Sättigungspunkt korrelierte nicht immer mit der Länge der Seitenketten. Mit steigender Wirkstoffmenge sank der Scherwiderstand und das Zeta-Potential verschob sich, aufgrund der durch die Adsorption der PCE hervorgerufenen Verschiebung der Scherebene, in Richtung des isoelektrischen Punkts (0 mV). Die adsorbierte Wirkstoffmenge, das Zeta-Potential und der Scherwiderstand korrelierten miteinander. Der Sättigungspunkt konnte sowohl anhand rheologischer Messungen über den Scherwiderstand als auch über die Bestimmung des Zeta-Potentials ermittelt werden. Die untersuchten Kalksteine und Hüttensande können u.a. Sulfat- Ionen aus der Porenlösung adsorbieren, sodass sich ein negatives Zeta-Potential einstellt. Infolgedessen ist auch bei diesen Komponenten eine kompetitive Adsorption zwischen Sulfat-Ionen und Fließmittelmolekülen zu erwarten. Die Erhöhung des Hüttensandanteils führte zu einer deutlichen Absenkung des Scherwiderstands der Zementleime und Verschiebung des Zeta-Potentials in Richtung des isoelektrischen Punkts. Die verwendeten Kalksteine beeinflussten den Scherwiderstand sowie das Zeta-Potential von Zementleim unterschiedlich und deutlicher als die untersuchten Hüttensande. – Abstract – The influence of four PCE-based superplasticisers (synthesized selectively in the laboratory) on the shear resistance, especially at the saturation point, of cement pastes was investigated at the FIZ (Research Institute of the Cement Industry) using two commercially available cements. The intention was to clarify whether, and possibly from which parameters of the molecular structure of the PCE (polycarboxylate ether), it is possible to deduce a general mode of operation in conjunction with different cements. Rheological investigations of the shear resistance, especially at the saturation point, were compared with zeta potential measurements. The influence of two limestones and two granulated blastfurnace slags on the zeta potential and the shear resistance of laboratory cements produced with them, as well as on the adsorption of a commercially available PCE, was also examined. For the cements investigated the PCEs with high charge densities were relatively independent of the lengths of the side and main chains with respect to reaching the saturation point most effectively. The duration of the plasticizing action on the saturation point did not always correlate with the lengths of the side chains. The shear resistance fell with increasing quantity of active substance and the zeta potential was displaced in the direction of the isoelectric point (0 mV) due to the displacement of the shear plane caused by adsorption of the PCE. There was a correlation between the quantity of active substance adsorbed, the zeta potential and the shear resistance. The saturation point was determined both with the aid of rheological measurements of the shear resistance and by determining the zeta potential. The limestones and granulated blastfurnace slags investigated were able to adsorb sulfate ions from the pore solution, resulting in a negative zeta potential. Competitive adsorption between sulfate ions and plasticizer molecules is therefore also to be expected with these components. Increasing the proportion of granulated blastfurnace slag led to a significant drop in the shear resistance of the cement pastes and displacement of the zeta potential in the direction of the isokinetic point. The limestones used affected the shear resistance and the zeta potential of the cement paste to different extents and more significantly than the granulated blastfurnace slags investigated.
Beitrag herunterladen

Ein Login ist zur Zeit leider nicht möglich.

oder alternativ ohne Konto:

Beitrag kaufen (€24,-)
beton 9/2010 ab Seite 363
Herausgeber des Artikels:
beton
Verlag Bau+Technik GmbH
Steinhof 39
40699 Erkrath
Tel: 0211 92499-0
Fax: 0211 92499-55