Zum Einfluss von Langzeitverzögerern auf der Basis von Phosphonsäure auf die Hydratation einzelner Klinkerphasen, Portlandzementklinker und Portlandzemente / Schriftenreihe der Zementindustrie Heft 65
186 S., 15 x 21 cm, 118 Bilder, 18 Taf., kart. / ISBN 3-7640-0466-5
Verein Deutscher Zementwerke (VDZ) Herausgeber / Rickert, Jörg
Während für die Wirkungsgruppen Betonverflüssiger (BV), Fließmittel (FM) und Luftporenbildner (LP) bereits umfangreiche Erkenntnisse bezüglich Identifizierung und Wirkungsweise in Zementleim, Mörtel und Beton erarbeitet wurden, sind die Erkenntnisse für verzögernde Wirkstoffe bislang noch nicht ausreichend. Das gilt insbesondere für neuartige Langzeit verzögernde Zusatzmittel auf Basis von Phosphonsäure, die beim Frischbetonrecycling (RB) und beim Waschwasserrecycling als Recyclinghilfen (RH) in hohen Dosierungen eingesetzt werden können. Wegen der vielfaltigen, häufig nur empirisch bekannten Wechselwirkungen von verzögernden Zusatzmitteln im Frischbeton können u. a. abhängig von Temperatur und Zugabezeitpunkt bei einzelnen Zementen Umschlagreaktionen auftreten. Unerwartet können z. B. Verzögerer plötzlich als Erstarrungsbeschleuniger wirken ("Umschlagen") und/oder die Festigkeitsbildung des Betons stark beeinträchtigen. In der Praxis kann dies zu aufwendigen Stemm- und Reinigungsarbeiten, dem Verlust der Fahrmischertrommel bis hin zum Abbruch ganzer Brückenfelder führen, was ruinöse Gewährleistungsaufwendungen nach sich ziehen kann. Derzeit ist dieser Langzeitverzögerer Dem kann zur Zeit nur durch aufwendige Erstprüfungen begegnet werden, wobei unerwünschte Reaktionen jedoch nicht immer ausreichend sicher ausgeschlossen werden können. In der vorliegenden Arbeit wurde daher der Einfluss von Langzeitverzögerer (L VZ) auf Basis von Phosphonsäure auf die Hydratation einzelner Klinkerphasen, technischer Klinker und Zemente systematisch in Leim-, Mörtel- und Betonversuchen untersucht. Anhand der Versuchsergebnisse wurde ein Modell abgeleitet, mit dem der Wirkungsmechanismus des Langzeitverzögerers erklärt werden kann. Derzeit ist dieser Langzeitverzögerer in Deutschland als Recyclinghilfe (RH) zugelassen. Durch systematische Untersuchungen wurde der Kenntnisstand über die Auswirkungen von Langzeitverzögerer (LVZ) auf Basis von 2-Phosphonobutan1,2,4-tricarbonsäure (PBTC) auf die Hydratation von Klinkerphasen, Klinker und Zement sowie auf wesentliche Mörtel- und Betoneigenschaften maßgebend erweitert. Zuerst wurde der Einfluss des LVZ auf die Hydratation der Klinkerphasen C3A, C4AF und C3S sowie auf die Hydratation einzelner Gemische aus C3A bzw. C4AF mit Sulfatträgern und/oder Calciumhydroxid untersucht. Danach folgten Untersuchungen an zwei technischen Portlandzementklinkern (K I, K II) und daraus hergestellten Zementen (Z I, Z II). Dabei enthielt K I und Z I bei höherem C3AF-Gehalt kein C3A, während K II und Z II mittlere Gehalte an C3A und C3AF aufwiesen. Mithilfe der Differenzialkalorimetrie (DCA), der Rasterelektronenmikroskopie (ESEM), der Röntgenbeugung (XRD) und der Thermoanalyse (DSC) wurde jeweils der Hydratationsverlauf untersucht bzw. die Hydratationsprodukte chemisch-mineralogisch analysiert. Bei den technischen Klinkern und Zementen wurde zusätzlich der Einfluss des LVZ auf das Erstarren und auf die Zusammensetzung der Porenlösung sowie das Sorptionsverhalten ermittelt. Weiterhin wurde die Calciumbindung des L VZ untersucht. Dabei wurde eine Calciumverbindung synthetisiert und analysiert, die für die Langzeitverzögerung verantwortlich ist. Anhand der Untersuchungsergebnisse wurde ein Modell abgeleitet, mit dem die Wirkungsmechanismen des Langzeitverzögerers erklärt werden können. In Betonversuchen wurde der Einfluss von LVZ auf die Frischbetonkonsistenz und die Betondruckfestigkeit ermittelt. Ebenso wurde der Einfluss langzeitverzögerter Restbetone auf die Frischbetonkonsistenz und die Betondruckfestigkeit damit hergestellter Recyclingbetone (Frischbetonrecycling) untersucht.
Fachbuch 466/2004 ab Seite
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