Optimierung der Zusammensetzung des Feinstkorns von ultra-hochleistungs und von selbstverdichtendem Beton
Grundlagen und Forschungsergebnisse
Schmidt, Michael / Geisenhanslüke, Carsten
Die besonders leichte und sichere Verarbeitbarkeit von selbstverdichtendem (SVB) und von ultra-hochleistungs Beton (UHPC) beruhen beide auf dem gleichen Prinzip: ihr Feinstkornanteil ist wesentlich höher als bei normalfestem Beton und der höhere Wasseranspruch des Feinstkorns wird durch hochwirksame Fließmittel ausgeglichen. In beiden Fällen werden die Viskosität und die Sedimentationsstabilität des Frischbetons ebenso verbessert wie die Homogenität und Dichtigkeit des Festbetons. Die Druckfestigkeit von SVB ist deshalb bei gleichem Wasser-Zement-Wert in der Regel höher als bei sonst vergleichbarem normalfestem Beton. Die noch weit höhere Festigkeit und Dichtigkeit ultra-hochfester Betone beruht nur zum Teil darauf, dass der w/z-Wert üblicherweise auf nur noch rd. 0,20 oder weniger herabgesetzt wird. Bei diesem nahezu selbstverdichtenden Hochleistungsbeton wird zusätzlich die Kornpackung aller Feinststoffe 0,125 mm, teilweise auch die gesamte Kornzusammensetzung bis zum Feinsand durch die gezielte Auswahl unterschiedlicher Feinststoffarten und -körnungen so optimiert, dass eine möglichst hohe Packungsdichte erreicht und der verbleibende Porenraum möglichst klein wird. Ein aussagefähiges Maß für die rheologischen Eigenschaften, aber auch für die Festigkeit und Gefügedichtigkeit von UHPC und SVB, ist das spezifische Feststoffvolumen in der Matrix, dargestellt durch das volumetrische Wasser-Feststoff-Verhältnis w/Fv. Nachfolgend wird anhand von Beispielen erläutert, wie sich die Kornzusammensetzung und das Wasser-Feststoff-Verhältnis auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften auswirken und wie sie im Einzelfall rechnerisch oder experimentell optimiert werden können.
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beton 5/2005 ab Seite 224
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