5.1   Mögliche Parameter

Grünzugfestigkeit erdfeuchter Zementleimgemische

Die für erdfeuchte, frische Betonprodukte maßgebende Festigkeit hängt vom Herstellverfahren und der Produktgeometrie ab.Kann sich die frische Betonmatrix verformen, wirken Schubspannungen und die Scherfestigkeit ist die maßgebliche Festigkeitsgröße.Bricht die Betonmatrix spröde, sind Zugspannungen bruchauslösend und die Zugfestigkeit ist maßgeblich [119].

Die Leimmatrix der frischen Produkte sollte eine hohe Zugfestigkeit aufweisen bei nur sehr geringen Wegen. Wenn die maximale Zugfestigkeit erst bei einem langen Weg von z.B. 2 mm aktiviert wird, dann ist zu vermuten, dass es eher zu Ablösungen aus der Matrix kommt als wenn bereits bei sehr geringen Wegen hohe Kräfte aufgenommen werden können.

Eine zu optimierende Leimeigenschaft kann also darin bestehen, bei einem Weg von z.B. 0,5 mm eine höchstmögliche Zugkraft zu aktivieren.

Diese Eigenschaft kann als Zug Dehnungsmodulbezeichnet werden, der anhand der durchgeführten Versuche als Z0,6 ausgewertet werden kann. Dabei ist der Weg von 0,6 mm der Frequenz der Messwertaufnahme geschuldet, mit der die Messzelle eingestellt werden konnte.

Abbildung 149: Abbildung 128 mit gestrichelter Linie bei 0,6 mm Weg

Anhand der in Abbildung 149 eingefügten Linie bei 0,6 mm Verformung ist zu erkennen, dass Z0,6 bei zwei Kurven identisch ist, obwohl sich die maximalen Zugkräfte deutlich unterscheiden. In diesem Fall ist die Rezeptur mit CEM III (grüne Linie) mit einer hohen Zugkraft, die zugleich das Maximum bei einem geringen Wegdarstellt, für Betonpflastersteine besser geeignet als mit CEM II (rote Linie). Der Zugdehnmodul bei CEM II ist weniger als halb so groß bei vergleichbar hoher Zugfestigkeit. Die Rezeptur mit CEM I (blaue Linie) weist bei geringen Wegen keinen Vorteil auf gegenüber CEM III, da ihre deutlich höhere maximale Zugkraft erst bei größeren Wegen erreicht wird. In der Praxis kann diese kann dieses höhere Maximum erst dannn erreicht werden, wenn auch höhere Wege auftreten, z.B. bei der Rohrproduktion, wobei auch dort eine maximale Zugkraft bei geringeren Wegen vorteilhafter ist, um die beschriebenen Verformungen nach dem Produktionsprozess zu verhindern.

Weiterhin ist es für die Festbetoneigenschaften der erhärteten Erzeugnisse gut, einen möglichst hohen Wassergehalt in der frischen Rezeptur aufzuweisen. Weil sofort entschalte Betonprodukte in einem w/z Wert Bereich von 0,32 0,38 hergestellt werden, steht für eine ausreichende Hydratation zum Teil zu wenig Wasser zur Verfügung. Dieser Effekt wirkt sich unmittelbar auf alle relevanten Festbetoneigenschaften wie Spaltzug, Biegezug, Frost/ Taumittelbeständigkeit aus.

Bezogen auf die in dieser Arbeit diskutierten Kenngröße des Wasser Feststoffverhältnisses ist es also eine Optimierung, eine frühe Zugfestigkeit bei möglichst hohem Wassergehalt, d.h. hohem w/f Wert, zu erzielen.

Ebenfalls kann es bereits als Optimierung angesehen werden, wenn die Ergebnisse über denen des Leimes mit CEM I 42,5 R liegen, da dieser Leim bereits gute Resultate aufweist und in der Praxis entweder alleine als CEM I 42,5 R in erdfeuchten Betonrezepturen verwendet wird oder zusammen mit Flugasche.

Zusammenfassend sind folgende Parameter als optimal zu betrachten, wenn sie gemeinsam auftreten:

1. Hohe Zugkraft bei geringen Wegen
2. Maximale Zugkraft bei geringen Wegen
3. Hoher Verdichtungsgrad
4. Hoher w/f Wert

Nachschlagen
Ermittlung der Grünzugfestigkeit erdfeuchter Zementleimgemische als Grundlage für die Optimierung der Produktion von sofort entschalten Betonwaren

Dissertation von
Dr.-Ing. Stefan Zwolinski

vorgelegt Solingen Juli 2018

Veröffentlicht als Heft 25 in der Schriftenreihe des
Instituts für Konstruktiven Ingenieurbau
Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen
Bergische Universität Wuppertal

Herausgeber
Der Geschäftsführende Direktor
Institut für Konstruktiven Ingenieurbau
Bergische Universität Wuppertal

Fachgebiet
Werkstoffe im Bauwesen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Steffen Anders
Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Wolfram Klingsch
Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen
Bergische Universität Wuppertal

Organisation und Verwaltung
Institut für Konstruktiven Ingenieurbau
Bergische Universität Wuppertal
Pauluskirchstraße 11
42285 Wuppertal
Telefon: (0202) 439-4039

© Dr.-Ing. Stefan Zwolinski

ISBN 978-3-940795-24-3

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