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Eigenschaften und Anwendung eines Schnellzements für konstruktive Betonbauteile
Höhere Frühfestigkeiten zur Beschleunigung des Fertigungsprozesses
Ludwig, Horst-Michael / Neumann, Thomas / Rothenbacher, Werner
Bei Beton- und Stahlbetonfertigteilen wird verstärkt eine hohe Frühfestigkeit gefordert, damit sie bereits nach wenigen Stunden entschalt, transportiert oder vorgespannt werden können. Die konventionellen Maßnahmen zur Erhöhung der Frühfestigkeit, wie hoher Zementgehalt, niedriger Wasserzementwert und die Nutzung von Zementen hoher Festigkeitsklassen, führen nicht in jedem Fall zu einem befriedigenden Ergebnis. Da für den Fertigteilbereich bislang kein Schnellzement zur Verfügung stand und die Festigkeitssteigerung über Betonzusatzmittel nur sehr eingeschränkt möglich ist, kam zur Beschleunigung von Fertigungsprozessen nur die Warm-/Dampfbehandlung des Betons in Frage. Insbesondere aufgrund stetig steigender Energiepreise, aber auch bedingt durch qualitative Probleme, wird jedoch zunehmend nach Alternativen zu dieser Vorgehensweise gesucht. Vor diesem Hintergrund wurde von der Schwenk GmbH ein Schnellzement speziell für die Fertigteilindustrie entwickelt, der nun unter dem Markennamen Fastcrete® plus vertrieben wird. Damit steht ein Zement nach DIN EN 197-1 zur Verfügung, der ohne Einschränkungen im Bereich des Stahl- und Spannbetons nach DIN 1045 eingesetzt werden kann. Aufgrund seiner schnellen Festigkeitsentwicklung, die in üblichen Fertigteilrezepturen zu 6-Stunden-Druckfestigkeiten von > 15 N/mm² führt, eignet sich der Zement insbesondere für die industrielle Herstellung von Betonbauteilen im Fertigteilwerk. Die Praxiserfahrungen, die mit dem Schnellzement Fastcrete? plus seit nunmehr anderthalb Jahren seit seiner Markteinführung im Februar 2006 gesammelt werden konnten, sind durchweg positiv. Die dargestellten Anwendungsfälle zeigen, dass die Motivation zum Einsatz des Schnellzements von Anwender zu Anwender sehr unterschiedlich war. Neben der Substitution bzw. Reduzierung der Warmbehandlung war die wesentliche Zielstellung meist die Steigerung der Produktionsmenge oder – speziell bei sehr kühler Witterung – die Aufrechterhaltung des Produktionsausstoßes. Daneben ergaben sich weitere Vorteile durch den verringerten Schalungsbedarf und der Möglichkeit, unmittelbar nach dem Befüllen der Schalungen mit dem Glättvorgang beginnen zu können. In vielen Fällen hat der Einsatz von Fastcrete? plus auch die Sichtbetonqualität der Betonbauteile signifikant verbessert. Bei entsprechenden Anforderungen an die Frühfestigkeit ist die Anwendung des Schnellzementsystems durch Verwendung von modifizierten Fließmitteln auf PCE-Basis auch im Transportbetonbereich möglich. Auch die Reparatur von Verkehrsflächen, insbesondere der Start- und Landebahnen von Flughäfen und Autobahnen in Betonbauweise ist mit Fastcrete? plus durchführbar. Da der Schnellzement in der Einführungsphase einer intensiven Beratung bedarf, ist eine enge Abstimmung mit der Bauberatung des Herstellers sinnvoll. . . . . . . . Properties and use of a quick-setting cement for structural concrete elements – There is an increasing demand for high early strength for precast and reinforced concrete structural elements so that they can be removed from the formwork, transported or prestressed after only a few hours. The conventional measures for raising the early strength, such as higher cement content, lower water/cement ratio and the use of cements from higher strength classes, do not always produce satisfactory results. No quick-setting cement has been available in the past for precast structural elements and the strengths can only be raised to a limited extent by using concrete admixtures. This has meant that heat/steam treatment of the concrete was the only option for accelerating the manufacturing process. However, there has been an increasing search for alternatives to this procedure, particularly because of constantly rising energy prices but also due to quality problems. Against this background Schwenk KG has developed a quick-setting cement specifically for the precast structural element industry that is now marketed under the brand name Fastcrete® plus. This cement conforms to DIN EN 197-1 and can be used without any restrictions for reinforced and prestressed concrete complying with DIN 1045. Because of its very rapid strength development, which in normal mix formulations for precast elements leads to 6-hour compressive strengths > 15 N/mm2, the cement is particularly suitable for industrial production of concrete structural elements in precasting plants. The practical experience that has been gained so far with the Fastcrete® plus quick-setting cement since its introduction to the market a year and a half ago in February 2006 has been consistently positive. The applications that are described show that the motivations for using the quick-setting cement varied greatly from user to user. In addition to the replacement or reduction of heat treatment the main aim was usually to raise the production level or – especially in very cold weather – to maintain production output. There were also further advantages through the reduced need for formwork and the ability to start the smoothing process immediately after filling the formwork. In many cases the use of Fastcrete® plus has also significantly improved the fair-faced concrete quality of the structural elements. Where there are corresponding requirements for early strength the quick-setting cement system can also be used in the ready-mixed concrete sector by using modified PCE-based plasticizers. Traffic areas, especially motorways and the take-off and landing runways of airports, can also be repaired by concreting with Fastcrete® plus. Quick-setting cement requires intensive guidance in the introductory phase so it is sensible to coordinate closely with the producer’s building consultancy department.
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beton 1.2/2008 ab Seite 10
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