AT239690B

AT239690B - Verfahren zur Feststellung der Zusatzmenge eines gasentwickelnden Stoffes bei der Herstellung von volumsbeständigem Zementmörtel für Betonguß

Info

Publication number: AT239690B
Application number: AT921660A
Authority: AT
Inventors: Sverre Jystad
Original assignee: Sverre Jystad
Priority date: 1959-12-15
Filing date: 1960-12-09
Publication date: 1965-04-26

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Feststellung der Zusatzmenge eines gasentwickelnden
Stoffes bei der Herstellung von   volumsbeständigem  
Zementmörtel für Betonguss 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
3. wonach zur Erzielung einer ausreichenden Giessbarkeit des nach 1. und 2. bestimmten Betonmörtels eine entsprechend höhere Wasserzementzahl   (vac)   fixiert und ein zugeordnetes Porenvolumen und die zugehörige Mörtelfestigkeit   (om)   berechnet wird,
4. wonach schliesslich das Porenbildungsvermögen des gasentwickelnden Stoffes bei einem nach 1., 2. und 3.

   zusammengesetzten   giessbaren Betonn1Ïrtel   durch Zusatz einer willkürlich angenommenen Menge des gasentwickelnden Stoffes und Prüfung der dabei erzielten   Mörtelfestigkeit   bestimmt und dann der der berechneten Mörtelfestigkeit   (om)   und damit dem berechneten Porenvolumen zugeordnete Gehalt an gasentwickelndem Stoff ermittelt und zugesetzt wird. 



   Wie bereits erwähnt, ist es an sich bekannt, dem Zementmörtel einen gasentwickelnden Stoff   zuzu-   setzen, doch handelt es sich in diesem Falle in der Regel um die Herstellung von sogenanntem Gasbeton, der wegen   der Gasblasen wärmeisolierend wirken soll. Der   erfindungsgemäss erfolgende Zusatz des gaf entwickelnden Stoffes dient keinem wärmeisolierenden Zweck, weil der Zusatz in einem solchen Falle viel zu gering wäre, sondern ist dazu bestimmt, durch die dem Zementmörtel während der Gasentwicklung erteilte Volumszunahme die Schrumpfung auszugleichen, die der Zementmörtel ohne Zusatz eines gasentwickelnden Stoffes erfährt.

   In dieser Weise erhält man gegossene Betonprodukte mit einer Druckfestigkeit, die sich nur unwesentlich von der Druckfestigkeit für gehärteten Zementbrei allein unterscheidet ; diese Druckfestigkeit weist ausserdem einen bisher nicht bekannten, nur geringen Grad der Abweichung auf. 



   Den mit den inneren Spannungen im Beton verbundenen Problemen ist bisher keine systematische Aufmerksamkeit gewidmet worden. Es sind dies Spannungen, die so gross werden   können.   dass das Material von selbst zusammenbricht. Selbst wenn diese Probleme unter bestimmten Verhältnissen für die Beständigkeit des Materials von entscheidender Bedeutung sein können, so sind sie bei den praktischen Bauarbeiten bisher noch nicht in den Vordergrund getreten.

   Es liegen zwar Methoden vor, bei denen die Vcrwendung gasentwickelnder Stoffe ein Merkmal darstellt ; diese Stoffe sind aber dabei angewendet worden, ohne dass die erforderliche theoretische Grundlage vorgelegen hat und ohne dass es möglich gewesen ist, kontrollierbare und reproduzierbare Resultate zu erhalten, weil eben die Gesetzmässigkeiten für die inneren Spannungen im Beton bisher nicht bekannt gewesen sind. 



   Die Gewinnung eines volumsbeständigen Mörtels unter Benutzung der Erfindung beruht dagegen auf der jetzt nachgewiesenen Gesetzmässigkeit, die an Hand des nachfolgenden Beispiels unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. 



   Beispiel :
1. Festigkeitskurve von Zementmörtel (voll ausgezogen). 



   Die Festigkeitseigenschaften der eingesetzten Zementsorte müssen zunächst   dllrch   Proben untersucht werden. 



   Es werden die folgenden Daten bestimmt :
Maximalfestigkeit   Oov (Materialkonstante) ;'   kompensiert Wasserzementzahl v (ist der Maximalfestigkeit   Oov zugeordnet) ;  
Festigkeitsabnahme mo-l (gilt für Kurventeil von   vco   bis Vc   max)-  
Hieraus lassen sich dann folgende Eigenschaften berechnen :
Kritische Wasserzementzahl bei Wasserüberschuss v   c maxi   kritische Wasserzementzahl bei Zementüberschuss Vc min
Damit lässt sich die Festigkeitskurve für einen Zementbrei aufzeichnen. Der hier gewählte Zement hat folgende Werte :   oov   =   lOOOkg/cm, v o   =   0, 185 (7 Tage), mo-1   = 2,08, 
Vc min =   0, 075, Vc max   =   0, 65.   



   2. Festigkeitskurve von Betonmörtel (strichlierte Kurve). 



   Man wählt, entsprechend der verlangten Festigkeit und der gewünschten Sandart, u. zw. im vorlie- 
 EMI2.1 
 



   : l, d. h. l Gew.-Teilsche Gewicht von Wasser Sv =   l,   0 t/m3. 



   Auf Grund einiger Proben ergibt sich, dass die Maximalfestigkeit des Mörtels bei   vu = 0,   32 auftritt, wenn man annimmt, dass das Porenvolumen   8% beträgt.   Die Materialverteilung bei vc = 0, 32 ist dann : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Zement <SEP> 0,91 <SEP> t/m
<tb> Sand <SEP> 0, <SEP> 91 <SEP> t/m3
<tb> Wasser <SEP> 0, <SEP> 29 <SEP> t/m3 <SEP> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Das Porenvolumen im Verhältnis zum Hohlraum des Sandes    ist  l und   errechnet sich wie folgt : 
 EMI3.1 
 Die Maximalfestigkeit des Mörtels a om ist dann die folgende : 
 EMI3.2 
 
3. Berechnung von Porenvolumen und Mörtelfestigkeit. 



   Die erwünschte Wassermenge im Mörtel soll so klein wie möglich sein, aber eine brauchbare Giessbarkeit ist erforderlich. Bei Proben ist somit die Wasserzementzahl auf   Vc   = 0, 45 festgelegt worden. Der Wasserüberschuss bei   Vc   = 0, 45 ist 
 EMI3.3 
 
Da angenommen wird, dass die Luftmenge   8% beträgt, wird   der Überschuss an Wasser + Luft :   #v+#L = 0,17(1-0,   08) +0, 08 =   0, 237   Bei v = 0, 45 hat der Mörtel die Festigkeit   C1 m     #m   = 585 kg/cm2 (1-2,08. 0,237) = 296 kg/cm3 Die Festigkeit des Mörtels als Funktion der Wasserzementzahl kann nun festgelegt werden, indem die kritische Wasserzementzahl mit 
 EMI3.4 
 gegeben ist.

   Hieraus errechnet sich für 
Vc max = 0, 81 Zur Erreichung dieser Festigkeit muss die Porenmenge eine bestimmte Grösse besitzen. Falls sie zu gross ist, wird die Festigkeit reduziert, und falls sie zu klein ist, entstehen im Material innere Spannungen und die Festigkeit wird vermindert. 



   Der Wasserüberschuss des Breies bei vc = 0, 32 ergibt sich aus 
 EMI3.5 
 indem angenommen wird, dass   vco   nach unendlich langer Zeit von 0,185 auf 0,22 ansteigt. 



   Die zum Neutralisieren der inneren Spannungen im Brei erforderliche Porenmenge ist dann 
 EMI3.6 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 
 EMI4.2 
 gegenüber den angenommenen 8%. 



   4. Praktische Ermittlung der Porenmenge an Hand der   Mörtelfestigkeit.   



   Es wurden Mörtelwürfel in der Mischung   1 : 1   unter Zusatz von feinkörnigem Aluminium gegossen und die Festigkeit nach 7 Tagen bestimmt. Die Wasserzementzahl war 0,45. 
 EMI4.3 
 
<tb> 
<tb> 



  Marke <SEP> Datum <SEP> Ablesung <SEP> I <SEP> Ablesung <SEP> II
<tb> 11 <SEP> 13. <SEP> 3. <SEP> 59 <SEP> 274 <SEP> 280 <SEP> kg/cm2
<tb> 12 <SEP> 23. <SEP> 3. <SEP> 59 <SEP> 310 <SEP> 312 <SEP> kg/cm2
<tb> 13 <SEP> 6. <SEP> 4. <SEP> 59 <SEP> 296 <SEP> 300 <SEP> kg/cm2
<tb> 14 <SEP> 7. <SEP> 4. <SEP> 59 <SEP> 304 <SEP> 308 <SEP> kg/cm2
<tb> 15 <SEP> 8. <SEP> 4. <SEP> 59 <SEP> 308 <SEP> 316 <SEP> kg/cm2
<tb> 16 <SEP> 15. <SEP> 4. <SEP> 59 <SEP> 270 <SEP> 274 <SEP> kg/cm"
<tb> 17 <SEP> 17. <SEP> 4. <SEP> 59 <SEP> 274 <SEP> 278 <SEP> Kg/cm2
<tb> 18 <SEP> 29. <SEP> 4. <SEP> 59 <SEP> 284 <SEP> 290 <SEP> kg/cm2
<tb> 19 <SEP> 26. <SEP> 5. <SEP> 59 <SEP> 293 <SEP> 301 <SEP> kg/cm"
<tb> 20 <SEP> 28. <SEP> 5.

   <SEP> 59 <SEP> 316 <SEP> 320 <SEP> kg/cm2
<tb> Mittelwert <SEP> 293 <SEP> 298 <SEP> kg/cm2 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI4.4 
 
Die Porenmenge lässt sich nicht direkt messen, sie kann aber auch dadurch kontrolliert werden, dass die injizierten Proben die gleiche Festigkeit haben sollen wie der Injektionsmörtel. 
 EMI4.5 
 
<tb> 
<tb> 



  Festigkeit <SEP> (28 <SEP> Tage) <SEP> kg/cm2
<tb> Marke <SEP> Datum <SEP> Mörtel <SEP> Injizierte <SEP> Proben
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> 23 <SEP> 2, <SEP> 7. <SEP> 59 <SEP> 39. <SEP> 5 <SEP> 400 <SEP> 410 <SEP> 412
<tb> 24 <SEP> 2. <SEP> 7. <SEP> 59 <SEP> 383 <SEP> 386 <SEP> 385 <SEP> 386
<tb> 25 <SEP> 6. <SEP> 7. <SEP> 59 <SEP> 454 <SEP> 460 <SEP> 503 <SEP> 512
<tb> 26 <SEP> 10. <SEP> 7. <SEP> 59 <SEP> 420 <SEP> 426 <SEP> 394 <SEP> 395
<tb> 27 <SEP> 10. <SEP> 7. <SEP> 59 <SEP> 435 <SEP> 440 <SEP> 450 <SEP> 461
<tb> 28 <SEP> 6. <SEP> 8. <SEP> 59 <SEP> 485 <SEP> 490 <SEP> 480 <SEP> 481
<tb> 29 <SEP> 6. <SEP> 8. <SEP> 59 <SEP> 464 <SEP> 472 <SEP> 474 <SEP> 481
<tb> 30 <SEP> 12. <SEP> 8. <SEP> 59 <SEP> 400 <SEP> 404 <SEP> 414 <SEP> 420
<tb> 
 5. Vergleichsversuch ohne Sand (1 : 0). Der Brei bekommt bei v = 0, 4 genügende Giessbarkeit. 



  Wasserüberschuss 
 EMI4.6 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 
 EMI5.2 
 
 EMI5.3 
 um etwa   34%   zu. Es ist daher von grosser wirtschaftlicher Bedeutung, in jedem einzelnen Fall die Sandmenge dem jeweiligen Zementtyp anzupassen.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Feststellung der Zusatzmenge eines gasentwickelnden Stoffes bei der Herstellung von volumsbeständigem Zementmörtel für Betonguss mit reproduzierbaren Festigkeitseigenschaften, welcher Mörtel aus Zement, Wasser, Füllmaterial, wie Sand, und einem gasentwickelnden Stoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass 1. zunächst für die zur Verwendung gelangende Zementsorte die Maximalfestigkeit (a ov) und die ihr zugeordnete ausbalancierte Wasserzementzahl (vco) und die kritischen Wasserzementzahlen für Zementüberschuss (vc min) bzw. für Wasserüberschuss (vc max) bestimmt werden und auf Grund dieser Werte die Festigkeitskurve für reinen Zementbrei (voll ausgezogene Kurve) aufgezeichnet wird, 2. worauf die jeweils gewünschte Betonmörtelzusammensetzung, d.

h. das Verhältnis von Zement der nach 1. gewählten und untersuchten Sorte zu Füllmaterial, wie Sand, gewählt, und für diese Zusammensetzung durch Proben die Maximalfestigkeit (oom) samt der kritischen Wasserzementzahl (vc max) bestimmt und danach die Festigkeitskurve für den Betonmörtel (strichlierte Kurve) aufgezeichnet wird, 3. wonach zur Erzielung einer ausreichenden Giessbarkeit des nach 1. und 2. bestimmten Betonmörtels eine entsprechend höhere Wasserzementzahl (vc) fixiert und ein zugeordnetes Porenvolumen und die zugehörige Mörtelfestigkeit (am) berechnet wird, 4. wonach schliesslich das Porenbildungsvermögen des gasentwickelnden Stoffes bei einem nach l., 2. und 3.

zusammengesetzten giessbaren Betonmörtel durch Zusatz einer willkürlich angenommenen Menge des gasentwickelndeh Stoffes und Prüfung der dabei erzielten Mörtelfestigkeit bestimmt und dann der der berechneten Mörtelfestigkeit (am) und damit dem berechneten Porenvolumen zugeordnete Gehalt an gasentwickelndem Stoff ermittelt und zugesetzt wird.