Etwa die Hälfte der in Deutschland hergestellten Menge an Transportbeton wird mit der Betonpumpe zur Einbaustelle gefördert. Dabei treten immer wieder Schwierigkeiten durch „Stopfer" oder zu hohe Pumpendrücke auf, die u.a. auf die Erweiterung der Betonzusammensetzung in den letzten Jahrzehnten zurückgeführt wird, d.h. auf den Übergang vom 3-Stoff-Gemisch „Zement+Wasser+Gesteinskörnung" zum 5-Stoff-System „Zement+Wasser+Gesteinskörnung+Betonzusatzstoff+Betonzusatzmittel". Die betontechnologische Entwicklung war geprägt durch die Verwendung von Flugasche als Betonzusatzstoff und vor allem durch den Einsatz von Betonverflüssiger und Fließmittel. Hauptanlass für die in einem Transportbetonwerk durchgeführten Messungen war die Frage des Einflusses von verschiedenen Betonverflüssigern und Fließmitteln auf den Pumpendruck. Ergänzt wurden die Untersuchungen durch Druckmessungen bei verschiedenen Leimgehalten, bei unterschiedlicher Lage der Sieblinie des Sands und beim Einsatz von Betonzusatzstoffen. Bei den beschriebenen Untersuchungen wurden betontechnische Einflussfaktoren auf die Pumpfähigkeit von Beton ermittelt. Mit kleiner werdendem Leimvolumen steigt der Betondruck in der Pumpe stark an. Da bei niedrigem Leimvolumen der Beton steifer wird, versucht man diese Konsistenzänderung in der Praxis durch eine erhöhte Fließmitteldosierung auszugleichen. Dabei besteht die Gefahr, dass innerhalb des Betongefüges Entmischungen auftreten, ohne dass der Beton dabei Wasser oder Leim absondert. Zwischen den Sandpartikeln entstehen dabei sedimentierte Bereiche, die zu einer Erhöhung des Scherwiderstands des Betons und damit zu steigenden Drücken im Fördersystem führen. Bei abnehmender Fördergeschwindigkeit bzw. bei Unterbrechungen des Pumpens wird dieser Effekt noch verstärkt. Sinkende w/z-Werte bewirken ebenfalls eine Erhöhung des Betondrucks. Dieser Zusammenhang bleibt auch gültig, wenn die Betonkonsistenz durch die Zugabe eines Verflüssigers bzw. Fließmittels ausgeglichen wird. Aus dem zur Verfügung stehenden Zahlenmaterial zur Sortenstatistik kann geschlossen werden, dass Betone heute weniger Wasser, dadurch bedingt weniger Leim und mehr verflüssigende Zusatzmittel enthalten. Schwierigkeiten beim Betonpumpen lassen sich daher zumindest teilweise auf die veränderte Betontechnologie zurückführen. Sande mit einer hohen spezifischen Oberfläche können einen erheblichen Anteil des Zugabewassers binden und dadurch gleichermaßen die Pumpwilligkeit eines Betons reduzieren. Im Extremfall sind Stopfer im Fördersystem und Wartezeiten auf der Baustelle die Folge. Aus diesem Grund muss die Förderung des Betons zur Einbaustelle bei der Festlegung der Betonzusammensetzung mit berücksichtigt werden. Betonzusatzstoffe verhalten sich bei gleicher spezifischer Oberfläche analog zu Zement. Die Art des verflüssigenden Zusatzmittels beeinflusst den Betondruck in geringem Umfang.
Factors affecting the pumpability of concrete
About half the quantity of ready-mixed concrete produced in Germany is transported to the point of placement with concrete pumps. Difficulties occur repeatedly due to blockages or excessively high pump pressures that are attributable to, among other things, the broadening of the concrete composition in recent decades, i.e. the transition from the 3-material “cement+water+aggregate” mix to the 5-material “cement+water+aggregate+addition+admixture” mix. The concrete technology development has been marked by the use of fly ash as a concrete addition and, in particular, by the use of concrete plasticizers and superplasticizers. The main reason for the measurements carried out in a ready-mix concrete plant was the question of the influence of different concrete plasticizers and superplasticizers on the pump pressure. The investigations were supplemented by pressure measurements at different paste contents, at different positions of the sand grading curve and with the use of concrete additions. The concrete technology factors that affect the pumpability of concrete were determined in these investigations. The concrete pressure in the pump increases sharply with decreasing volume of paste. The concrete becomes stiffer at low paste volumes so in practice the attempt is made to offset this change in consistency by increased addition of superplasticizer. There is a danger that segregation will occur within the concrete microstructure without the concrete secreting any water or paste. Areas of sediment occur between the sand particles and lead to an increase in the shear resistance of the concrete and therefore to rising pressures in the conveying system. This effect is increased still further with decreasing conveying speed or if the pump is stopped. Falling w/c ratios also produce an increase in the concrete pressure. This relationship holds true even if the concrete consistency is balanced by the addition of a plasticizer or superplasticizer. From the numerical material available on the statistics of different grades it can be concluded that concretes now contain less water, and therefore less paste and more plasticizing admixtures. Difficulties with concrete pumps can be attributed, at least partially, to the changed concrete technology. Sands with a high specific surface area can combine a substantial proportion of the mixing water and to the same extent reduce the pumpability of the concrete. In the extreme case this can result in blockages in the conveying system and delays at the construction site. Transport of the concrete to the point of placement must therefore also be taken into account when specifying the concrete composition. For the same specific surface area concrete additions behave in the same way as cement. The nature of the plasticizing admixture has little influence on the concrete pressure.