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Mischungsentwurf und Fließeigenschaften von Selbstverdichtendem Beton (SVB) vom Mehlkorntyp unter Berücksichtigung der granulometrischen Eigenschaften der Gesteinskörnung
(2010) Huß, Andreas; Reinhardt, Hans-Wolf (Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Dr.-Ing. E.h.)
In der Dissertation wurde ein Prüfverfahren zur Bestimmung der erforderlichen Leimmenge zur Herstellung von Selbstverdichtendem Beton (SVB) vom Mehlkorntyp entwickelt. Dabei wird direkt das für den SVB vorgesehene Korngemisch untersucht, wodurch auch Einflüsse, die von den granulometrischen Eigenschaften des Korngemisches abhängen, erfasst werden. Dieses Verfahren wurde als Korn-Gemisch-Prüfung (KGP) bezeichnet. Mit der Korn-Gemisch-Prüfung wurde ein neues, praxisgerechtes Verfahren zur Bestimmung des erforderlichen Leimbedarfes für SVB vom Mehlkorntyp entwickelt. Durch die direkte Prüfung des für die Betonherstellung vorgesehenen Korngemisches stellt dieses Verfahren eine Methode zur integralen Beschreibung der granulometrischen Eigenschaften von Korngemischen dar. Damit ist die Verwendung von beliebig geformten Gesteinskörnungen zur Herstellung von SVB möglich. Bei der Berechnung der erforderlichen Leimmenge wird auch das Wasser-Mehlkorn-Verhältnis berücksichtigt. Durch Kenntnis der erforderlichen Leimmenge lässt sich die Mischungsberechnung auf die bekannte Stoffraumrechnung reduzieren. Durch die Bestimmbarkeit der zur Herstellung von SVB erforderlichen Leimmenge mit der Korn-Gemisch-Prüfung kann der Fokus auf die Optimierung des Bindemittelleims gerichtet werden. Dabei hat sich die im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen verwendete Leistungsmessung des Labormischers als schnelle und zielsichere Methode zur Bestimmung der erforderlichen Mindestwassermenge erwiesen. Ausgehend von der erforderlichen Leimmenge und der Mindestwassermenge sind gezielte Optimierungen des SVB – vor allem im Hinblick auf die Wahl und Dosierung des Fließmittels – möglich. Zur Beschreibung der rheologischen Eigenschaften der SVB wurden mit einem automatischen Ausbreittisch die Fließkurven beim Setzfließversuch aufgezeichnet. Die mit dem automatischen Ausbreittisch gemessenen Setzfließkurven lassen sich in sehr guter Näherung durch eine Exponentialgleichung approximieren. Die Beschreibung der Fließkurve durch die gewählte Exponentialgleichung ergibt einen linearen Zusammenhang zwischen der Fließgeschwindigkeit bzw. der Fließbeschleunigung und dem Fließweg. Da die Fließgeschwindigkeit bzw. die Fließbeschleunigung bei Betrachtung über dem Fließweg direkt von dem Faktor beta abhängig ist, wird der Koeffizient beta als Frischbetonkennwert für die Dämpfung bzw. die effektive Viskosität der Fließbewegung beim Setzfließversuch interpretiert. Der Koeffizient wird daher als Fließzeitkoeffizient bezeichnet. Zwischen dem Fließzeitkoeffizienten und der im BTRHEOM Rheometer bestimmten plastischen Viskosität konnte tendenziell ein linearer Zusammenhang aufgezeigt werden. Sowohl der Fließzeitkoeffizient als auch die plastische Viskosität der untersuchten SVB sind dabei von der Leimschichtdicke abhängig.
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Vergleichsprüfungen des Frostwiderstandes und Vergleich mit der Praxis : AiF-Vorhaben - Nr.: 13928 N ; Forschungsbericht 12-8900005/AiF-13928N/Hß vom 7.12.2006
(2006) Huß, Andreas; Reinhardt, Hans-Wolf
Inhalt des AiF-Forschungsprojekts Nr.: 13928 N (DBV-Nr.: 247) "Vergleichsprüfungen des Frostwiderstandes und Vergleich mit der Praxis" war die vergleichende Untersuchung des Frost-Widerstandes von Betonen unterschiedlicher Zusammensetzungen unter Laborbedingungen und nach Auslagerung am Otto-Graf-Institut (FMPA) in Stuttgart. Die Zusammensetzungen der untersuchten Betone lagen dabei im Grenzbereich der Vorgaben nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 für die Expositionsklassen XF1 und XF3 sowie außerhalb der Vorgaben (u. a. höherer w/z-Wert, geringerer Zementgehalt). Die Beanspruchung der untersuchten Betone bestand aus reinem Frostangriff ohne Taumittel. Für die Frostbeanspruchung im Labor wurde das CIF-Prüfverfahren nach der RILEM Recommendation TC117-FDC, das u. a. als alternatives Prüfverfahren (CF-Prüfverfahren) in der Vornorm DIN CEN/TS 12390-9 angegeben ist, mit demineralisiertem Wasser angewendet. Da für die Beurteilung des Frostwiderstandes von XF1-Betonen derzeit kein genormtes Prüfverfahren zur Verfügung steht, wurde das CIF-Prüfverfahren auch bei der Prüfung der XF1-Betone angewendet. Für die Auslagerung unter praxisorientierten Bedingungen wurden als Prüfkörper Würfel mit rd. 15 cm Kantenlänge hergestellt. Dabei wurde eine der Seitenflächen ohne Verwendung von Trennmittel gegen eine 5 mm Dicke Teflonscheibe betoniert. Diese Seitenfläche wurde als Prüffläche, die der Witterung ausgesetzt war, verwendet. Während der Auslagerung wurden die Prüfflächen der XF3 Betone horizontal unter freiem Himmel positioniert. Die Prüfflächen der XF1 Betone wurden vertikal in Richtung Westen ausgerichtet. Die Auslagerung fand auf dem Dach des Otto-Graf-Institutes statt. Die ausgelagerten Prüfkörper wurden nach jeder Frost-Periode visuell auf Veränderungen durch Frosteinwirkung untersucht. Zudem wurden über einbetonierte Sensoren in ausgewählten Probekörpern Informationen über den Temperaturverlauf und die Feuchtigkeit (ausgedrückt über den elektrolytischen Widerstand im Beton) erfasst. Der vorliegende Bericht enthält die Auswertung der im Rahmen des Forschungsprojektes durchgeführten Prüfungen bzw. Untersuchungen und einen Vergleich der Laborergebnisse mit den Feststellungen an den Auslagerungsproben.