DE102011002115A1

DE102011002115A1 - Betonzusammensetzung, insbesondere Estrichzusammensetzung

Info

Publication number: DE102011002115A1
Application number: DE201110002115
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2031-04-16
Also published as: DE102011002115B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betonzusammensetzung, insbesondere Estrichzusammensetzung, aufweisend wenigstens ein hydraulisches Bindemittel, bevorzugt Zement und einen Zuschlagsstoff, wobei der Zuschlagstoff eine Körnung zwischen 2 und 32 mm, bevorzugt von zwischen 2 und 18 mm, insbesondere von zwischen 2 und 8 mm, günstigerweise von zwischen 2 und 5 mm aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betonzusammensetzung, insbesondere Estrichzusammensetzung aufweisend wenigstens ein hydraulisches Bindemittel und einen Zuschlagsstoff.
Unter einem Estrich versteht man eine aus Beton hergestellte Bauwerksschicht. Estrich und hierbei insbesondere Zementestrich wird auf der Baustelle direkt auf dem Untergrund oder auf einer zwischenliegenden Trenn- oder Dämmschicht verlegt. Der Estrich erfüllt dabei eine oder mehrere der nachstehenden Funktionen:

– Erreichen einer vorgegebenen Höhenlage
– Aufnahme eines Bodenbelages
– unmittelbare Nutzung
– zur Verfügungstellung einer Lastverteilungsschicht, und/oder
– Umhüllung von Heizelementen im Boden.

Für Estriche gelten eine Reihe von Normen, insbesondere die Europäischen Normen EN 13318, EN 13813 und EN 13892, welche die Anforderungen an Estriche sowie diverse Prüfverfahren für Estrichmörtel und Estrichmassen regeln. Neben den Europäischen Normen besteht auch eine Deutsche Normenreihe DIN 18560, die Estriche im Bauwesen regelt.
Insbesondere wird in den Normen geregelt, dass, sofern Zementestrich mit einem Bodenbelag versehen werden soll, die Feuchte des Estrich kleiner gleich 2 bis 3% betragen muss. Bei dieser Feuchte ist die sogenannte Belegereife erreicht und es kann garantiert werden, dass das in dem Estrich verbliebene restliche Wasser vollständig zum Abbinden, das heißt der Hydration des Bindemittels im weiteren Verlauf der Estrichreifung dauerhaft durch den Bindemittelanteil gebunden werden kann. Es ergeben sich somit keine nachteiligen Auswirkungen, wie beispielsweise Schwinden des Estrichs nach Aufbau des Bodenbelages.
Zu hohe beziehungsweise beziehungsweise zu niedrige Feuchtewerte wirken sich nachteilig auf die Güte des hergestellten Bauwerkes aus. Während bei zu wenig verfügbarem Wasser eine vollständige Hydration des Zementes nicht erfolgen kann und sich dies negativ auf die Festigkeitseigenschaften auswirkt, führt ein zu hoher Wassergehalt zu einer starken Verdunstung des vorhandenen Wassers. Dies führt zum einen zu übermäßig starkem Schwinden der Estrichscheibe, zum anderen bilden sich im Zement Poren aus, die ebenfalls nachteilige Auswirkungen auf die Festigkeitseigenschaften haben. Insgesamt ist somit der Feuchtegehalt als kritischer Faktor bezüglich der angestrebten Güte, beispielsweise des Estriches oder eines sonstigen aus Zement beziehungsweise Beton gefertigten Bauwerkes anzusehen.
Nachteilig bei bekannten Estrichen beziehungsweise den für die Bildung der Estriche verwendeten Betonzusammensetzungen ist, dass aufgrund unterschiedlicher Qualitäten des Zuschlagsstoffes sowie der fehlenden Homogenität bezüglich der verwendeten Sieblinien und der darin vorhandenen Korngrößenverteilung das Problem auftritt, dass der normgemäß vorgeschriebene Wert für die Feuchte nicht selten erst bis zu 28 Tage nach dem Einbau des Estrichs erreicht wird. Bevor diese Feuchte jedoch nicht erreicht ist, kann nicht mit dem Nachfolgegewerk begonnen werden.
Es wird versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, dass dem hydraulischen Bindemittel Zuschlagsstoffe beigegeben werden, wie beispielsweise Abbindebeschleuniger, fließfähigkeitserhöhende Mittel oder sonstige Kunststoffe oder Kunststoffbeimischungen. Diese führen in der Regel zu einer Vergleichmäßigung der Estricheigenschaften, haben jedoch den Nachteil, dass der verwendende Handwerker auf die zur Verfügung gestellten Zusammensetzungen und Mischungen angewiesen ist, die zu erhöhten Preisen angeboten werden. Die Kosten für die Erstellung und den Einbau des Estrichs erhöhen sich daher.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und eine Estrichzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, mit der ein normgerechter Estrich schnell und kostengünstig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Estrichzusammensetzung gemäß Anspruch 1 sowie einem daraus gebildeten Estrich gemäß Anspruch 12.
Die erfindungsgemäße Estrichzusammensetzung weist wenigstens ein hydraulisches Bindemittel, bevorzugt einen Zement oder eine Zementart sowie einen Zuschlagsstoff auf. Bei dem Zuschlagsstoff handelt es sich um Kies oder Kiesgemische.
Um zu vermeiden, dass eine nicht genauer definierbare Menge an Feinanteil in dem verwendeten Zuschlagsstoff vorhanden ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Zuschlagsstoff eine Körnung zwischen 2 und 32 mm aufweist und kleinteiligere Feinanteile ausgeschlossen werden. Hierdurch wird weitestgehend vermieden, dass der Zuschlagsstoff einen nicht genauer definierten und mengenmäßig spezifizierten Feinanteil aufweist, der sich nachteilig auf die Verfügbarkeit von durch das hydraulische Bindemittel aufnehmbares und für die Hydration des Zements verwendbares, freies Wasser auswirkt. Es kann somit die Zusammensetzung des (einbaufertigen) Estriches klarer definiert und bestimmt werden. Die Estrichzusammensetzung wie vorgeschlagen ermöglicht es, die durch die Norm geforderten Feuchtewerte des Estriches bereits beim Einbau genauer zu bestimmen und somit einen Estrich zur Verfügung zu stellen, der bei oder kurz nach dem Einbau die durch die Norm geforderten und für den Aufbau eines Bodenbelages notwendige Feuchte aufweist.
Die Körnung des Zuschlagsstoffes liegt, wie bereits ausgeführt, zwischen 2 und 32 mm. Je nach Einbaudicke und aus der Betonzusammensetzung gebildeten Estrichart beziehungsweise geforderter Endfestigkeit und Belastbarkeit des Estriches, kann die Körnung auch zwischen 2 und 16 mm liegen. Als besonders bevorzugt erweist sich eine Körnung von zwischen 2 und 8 mm, wobei günstiger Weise die Körnung zwischen 2 und 4 mm liegt.
Angegeben sind hier jeweils die Größt- und Kleinstkorndurchmesser. Die Verteilung der Sieblinie liegt zwischen den jeweils angegebenen Grenzwerten.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betonzusammensetzung sieht vor, dass der Betonzusammensetzung Wasser beigegeben ist. Dabei wird es als günstig angesehen, wenn der Gewichtsanteil des Wassers an der Betonzusammensetzung bei zwischen 25 und 60% des Gewichtsanteils des hydraulischen Bindemittels an der Betonzusammensetzung liegt. Je nach Anforderungen durch das Bindemittel beziehungsweise die dem Zuschlagsstoff innewohnende Feuchte kann der Gewichtsanteil des Wassers angepasst werden.
Bevorzugt wird der Gewichtsanteil des Wassers bei zwischen 35 und 55% liegen, wobei ein Gewichtsanteil von 40 bis 45% Wassers am Gewichtsanteil des hydraulischen Bindemittels an der Betonzusammensetzung als besonders bevorzugt erweist. Durch die geeignete Wahl des Gewichtsanteils des Wassers, die abgestimmt ist auf die Eigenschaften des Bindemittels zum einen und die Körnung des Zuschlagsstoffes zum anderen und die gleichzeitig die Feuchte des Feuchte des Zuschlagsstoffes bei Anmischung der Betonzusammensetzung berücksichtigt, kann der Gewichtsanteil des Wassers in den oben genannten Grenzen variiert werden, um zu einer tatsächlichen und rechnerischen Feuchte von 2 bis 3% an für die Hydration verfügbarem Wasser im eingebauten beziehungsweise einbaufertigen Estrich beziehungsweise der hierfür verwendeten Betonzusammensetzung zu gelangen. Hierdurch wird dann bei oder kurz nach Einbau eines Estrichs die Belegereife erreicht.
Ein vollständig vom Feinanteil befreiter Zuschlagsstoff wird idealer Weise in der erfindungsgemäß beschriebenen Betonzusammensetzung verwendet, dennoch besteht die Möglichkeit und ist es in einer bevorzugten Weiterbildung der Betonzusammensetzung vorgesehen, dass der Zuschlagsstoff einen Feinanteil mit einer Körnung kleiner gleich 2 mm aufweisen kann. Der Zuschlagsstoff weist dabei bevorzugt einen Feinanteil von zwischen 0 und 66% auf. Ein Feinanteil am Zuschlagsstoff in dem oben genannten Bereich zeigt wenig bis keine Einflussnahme auf die Güte des aus der Betonzusammensetzung gebildeten Estrichs. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Hydration des Bindemittels wird durch die oben genannten Anteile nicht in gütesenkender Weise beeinflusst.
Als günstig wird es in diesem Zusammenhang angesehen, wenn der Feinanteil zwischen 0 und 33% des Zuschlagsstoffes ausmacht, bevorzugt liegt der Feinanteil jedoch zwischen 0 und 15%, wobei es als günstig angesehen wird, wenn der Feinanteil zwischen 0 und 14%, zwischen 0 und 13%, zwischen 0 und 12%, zwischen 0 und 10%, zwischen 0 und 8%, zwischen 0 und 6%, zwischen 0 und 4%, zwischen 0 und 2% und zwischen 0 und 1% liegt. Der Anteil des Feinanteils am Zuschlagsstoff muss selbstverständlich bei der Berechnung des Gewichtsanteils des Wassers an der Estrichzusammensetzung berücksichtigt werden. Idealer Weise liegt der Feinanteil bei unter 10% des Zuschlagsstoffes.
Der Feinanteil weist bevorzugt eine Körnung von zwischen 0,0001 und 1,9 mm auf.
In der Betonzusammensetzung kommt ein hydraulisches Bindemittel zum Einsatz, dessen Gewichtsanteil in der Betonzusammensetzung sich basierend auf dem Gewichtsanteil des Zuschlagsstoffes an der Betonzusammensetzung errechnet und bevorzugt bei zwischen 3 und 25% des Gewichtsanteils des Zuschlagsstoffes an der Betonzusammensetzung liegt. Als bevorzugt wird ein Gewichtsanteil des hydraulischen Bindemittels von zwischen 6 und 15%, insbesondere von zwischen 5 und 8% des Gewichtsanteils des Zuschlagsstoffes an der Betonzusammensetzung angesehen.
Entscheidend für die Güte und letztendlichen Festigkeitseigenschaften des aus der Betonzusammensetzung gebildeten Estrichs ist die Verteilung von hydraulischem Bindemittel, Zuschlagsstoff und für die Herstellung der einbaufertigen Betonzusammensetzung verwendetem Anmachwassers. Diese drei Faktoren beeinflussen sich gegenseitig, da der Gewichtsanteil des verwendeten hydraulischen Bindemittels, ausgehend von dem verwendeten Zuschlagsstoff und der Qualität des Zuschlagsstoffes errechnet wird. Gleichermaßen beeinflusst die Qualität des Zuschlagsstoffes und der Anteil an verwendetem hydraulischem Bindemittel die Menge an einzusetzendem Anmachwasser, um eine Betonzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die die letztendlich geforderte und angestrebte Güte hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften aufweist.
Neben einer Variation des Gewichtsanteils besteht hier auch die Möglichkeit und ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Betonzusammensetzung als günstig angesehen, wenn das verwendete hydraulische Bindemittel auf den letztendlichen Einsatzzweck des Estrichs abgestimmt wird. Das hydraulische Bindemittel ist dabei ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Portlandzement CEM I 32,5 R, Portlandzement CEM I 42,5 R, Portlandkalksteinzement CEM II/A-LL 32,5 R; Portlandölschieferzement CEM II/B-T 42,5 N, Portlandhüttenzement CEM II/A-S 32,5 R; Portlandhüttenzement CEM II/B-S 32,5 R; Portlandhüttenzement CEM II/B-S 42,5 N, Portlandkompositzement CEM II/B-M (S-LL) 32,5 R, Trasszementen, Hochofenzementen oder Eisenportlandzementen oder Mischungen aus den vorgenannten.
Je nach Anforderungen an den Estrich, kann dieser mit einer Nenndicke zwischen 15 und 166 mm eingebaut werden. Die gewählte Dicke des Estrichs richtet sich zum einen nach dem in der Betonzusammensetzung verwendeten Größtkorn, zum anderen nach der geplanten Auflast, die über den fertiggestellten Estrich abgetragen werden soll.
Ebenfalls für die Auswahl der Festigkeitsklasse des verwendeten Zementes ausschlaggebend ist die letztendliche Verwendung beziehungsweise Maximalbelastung des fertigen Estrichs.
Die vorgenannte Betonzusammensetzung weist den Vorteil auf, dass die Betonzusammensetzung beim Einbau mit einer definierten Feuchte zur Verfügung gestellt werden kann. Die Betonzusammensetzung weist deshalb bevorzugt beim Einbau eine Feuchte zwischen 1,5 und 5 Masseprozent auf, als besonders günstig wird angesehen, wenn die Betonzusammensetzung beim Einbau 2,5 bis 3,5 Masseprozent Wasser aufweist, als auch im Hinblick auf die alsbaldige Weiterbearbeitung, beispielsweise Belegung mit einem Bodenbelag, günstig wird angesehen, wenn die Betonzusammensetzung direkt beim Einbau bereits eine Feuchte von 2 bis 3 Masseprozent Wasser, wie durch die einschlägige Norm gefordert, aufweist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine sofortige oder alsbaldige Weiterbearbeitung beispielsweise Belegung des Estrichs mit einem insbesondere diffusionsoffenen Bodenbelag durchgeführt werden kann, jedoch im Estrich beziehungsweise der Betonzusammensetzung ausreichend freies Wasser vorhanden ist, um eine vollständige Hydration zu ermöglichen. Diese vollständige Hydration ist besonders wichtig für die letztendliche Güte des fertigen Estrichs, wird die Feuchte zu niedrig gewählt, kann es zu keiner vollständigen Hydration des Zementes kommen, was zu einer verringerten Güte des fertigen Zementes führt, da der in der Betonzusammensetzung vorhandene hydraulische Binder nicht vollständig abbinden kann. Der eingebaute Estrich weist dann von der Norm abweichende Werte für die Festigkeit, insbesondere Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit auf.
Ein zu hoher Masseanteil an Wasser bedingt längere Wartezeiten bis zum letztendlichen Erreichen einer Belegereife beziehungsweise bis zum Erreichen des Punktes an Feuchte, der geeignet ist, um einen Belag direkt auf dem Estrich zu verlegen und hat weitere negative Auswirkungen auf das Verhalten des Estrichs, insbesondere auf die Nennfestigkeit sowie das Schwindverhalten.
Je nach Verwendungszweck und Einbauort des aus der Betonzusammensetzung bildbaren Estriches wird es als günstig angesehen, wenn die Betonzusammensetzung eine Beimischung von Fasern, insbesondere von Metall- oder Kunststoffbewehrungsfasern aufweist. Hierüber kann gegebenenfalls eine höhere Verschleißfestigkeit des fertigen Estrichs erzielt werden, auch besteht die Möglichkeit, dass hier die Biegezugfestigkeit beziehungsweise Druckfestigkeit des Estrichs erhöht beziehungsweise weiter verbessert wird. Der Gewichtsanteil der Fasern liegt dabei bei bevorzugt 0,0001 bis 5% des Gesamtgewichts der Estrichzusammensetzung. Als günstig angesehen wird ein Gewichtsanteil der Fasern von zwischen 0,001 und 5%, als vorteilhaft hat sich ein Gewichtsanteil der Fasern von zwischen 0,01 und 5% erwiesen.
In einer als günstig angesehenen Zusammensetzung weist die Betonzusammensetzung zwischen 180 und 220 kg Zement, insbesondere eines aus den vorgenannten Zementarten ausgewählten Zementes pro Kubikmeter Zuschlagsstoff auf, bevorzugt werden hier 200 kg Zement pro Kubikmeter Zuschlagsstoff verwendet. Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Betonzusammensetzung 63 bis 85 Liter Wasser aufweist, wobei hier bevorzugt 80 Liter pro Kubikmeter Zuschlagsstoff verwendet werden. In der zuvor genannten Zusammensetzung wird davon ausgegangen, dass Zuschlagsstoff und Bindemittel in vollständig trockenem Zustand gemischt werden und somit eine Feuchte beispielsweise des Zuschlagsstoffes bei der zuzugebenden Wassermenge nicht berücksichtigt werden muss. Selbstverständlich wirkt sich ein feucht zur Verfügung gestellter Zuschlagsstoff auf die beizufügende Menge an Anmachwasser aus. Die entsprechenden Feuchtewerte des Zuschlagsstoffes müssen bei der Berechnung des beizugebenden Anmachwassers berücksichtigt werden.
In prozentualen Werten ausgedrückt, weist die Betonzusammensetzung, wie zuvor beschrieben, 75 bis 90%, bevorzugt 85% des Zuschlagsstoffes, 5 bis 20%, bevorzugt 10% des hydraulischen Bindemittels und 2 bis 10%, bevorzugt 3.6 bis 4,6% Wasser auf. Dieses Mischungsverhältnis wird dabei unmittelbar am Einbauort des Estriches beim Anmischen der Estrichzusammensetzung eingestellt und berücksichtigt eventuelle Feuchtewerte des Zuschlagsstoffes.
Es besteht die Möglichkeit, dass eine gemäß dem vorgenannten Protokoll angemischte Betonzusammensetzung bereits einbaufertig an die Baustelle angeliefert und dort eingebaut wird. Es erfolgt somit eine Mischung der drei Bestandteile hydraulisches Bindemittel, Zuschlagsstoff und Wasser beispielsweise im Betonwerk. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Einzelkomponenten an der Baustelle zur Verfügung gestellt und dort direkt vor Einbau gemischt werden. Daneben kann die Mischung aus hydraulischem Bindemittel und Zuschlagsstoff beispielsweise als Sack- oder Siloware vorgemischt und in trockenem Zustand angeliefert werden, so dass an der Baustelle lediglich eine Beigabe einer geeigneten Menge an Anmachwasser durchgeführt werden muss, um eine einbaufertige Betonzusammensetzung zur Verfügung stellen zu können.
Gleichfalls besteht die Möglichkeit, dass eine Trockenzusammensetzung bestehend aus 75 bis 90% des Zuschlagsstoffes und 5 bis 20% des hydraulischen Bindemittels, bezogen auf die fertige Estrichzusammensetzung in trockener Form, beispielsweise als Sack- oder Siloware zur Verfügung gestellt wird und der für die Bildung des Estrichs notwendige Anteil an Wasser, der zwischen 2 und 10%, bevorzugt bei zwischen 3,6 und 4,6% liegt, zur Fertigstellung der einbaufertigen Estrichzusammensetzung beigemischt wird, bevor der Einbau des Estrichs erfolgt.
Die Erfindung umfasst gleicher Maßen einen Estrich, der bevorzugt aus einer Betonzusammensetzung wie zuvor ausgeführt hergestellt wird. Der erfindungsgemäße Estrich zeichnet sich dadurch aus, dass er bei Einbau eine Feuchte von zwischen 1,5 und 5 Masseprozent Wasser aufweist. Als besonders günstig wird angesehen, wenn der Anteil an Wasser bei 2,5 bis 3,5 Masseprozent liegt. Für den sofortigen Einbau eines Bodenbelages erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Anteil an Wasser bei zwischen 2 und 3 Masseprozent liegt. Das im Estrich, unmittelbar nach dem Einbau vorhandene Wasser ist für das vollständige Abbinden des Bindemittels notwendig.
Es werden so die Anforderungen der Norm an die Belegbarkeit beziehungsweise Belegereife beispielsweise mit einem dampfdiffusionsoffenen Belag erfüllt und es kann ohne Zeitverlust das Nachfolgegewerk begonnen werden, bestenfalls unmittelbar nach dem Einbau des Estrichs oder nach einer kurzen Wartezeit von 1 bis 3 Tagen.
Unter Laborbedingungen, das heißt, bei konstant 20° Luftfeuchte und relativer Luftfeuchtigkeit von 50% erreicht der aus der oben genannten Betonzusammensetzung gebildete Estrich seine normgemäß vorgeschriebene Festigkeit nach circa 28 Tagen, da dann rechnerisch davon ausgegangen werden kann, dass das noch im Estrich vorhandene freie Wasser vollständig zur Hydration des Zements im Abbindeprozess aufgenommen wurde.
Der erfindungsgemäße Estrich ist dadurch gekennzeichnet, dass zu dessen Herstellung eine Betonzusammensetzung verwendet wird, die 75 bis 90% eines Zuschlagstoffes, bevorzugt 85% eines Zuschlagstoffes, beispielsweise Kies oder Sand mit einer Körnung von bevorzugt zwischen 2 und 32 mm, günstigerweise von zwischen 2 und 16 mm, bevorzugt zwischen 2 und 8 mm, besonders bevorzugt von zwischen 2 und 4 mm gebildet ist. Der Estrich beziehungsweise die für die Herstellung. des Estrichs verwendete Zusammensetzung weist ferner 5 bis 20% eines hydraulischen Bindemittels, bevorzugt von Zement, verschiedenen Zementarten oder Mischungen von verschiedenen Zementarten auf. Bevorzugt liegt der Anteil des hydraulischen Bindemittels bei 10% der Gesamtzusammensetzung. Zusätzlich wird, zur Herstellung der Zusammensetzung für den Einbau des Estrichs 2 bis 10% des Gesamtgewichts. der Zusammensetzung an Wasser verwendet, wobei der Anteil des Wassers bevorzugt bei 4%, insbesondere bei zwischen 3,6 und 4,6% liegt. Aus den vorgenannten Bestandteilen wird eine einbaufertige Betonzusammensetzung hergestellt, aus der hernach der Estrich gebildet werden kann. Die Zusammensetzung wird dabei in herkömmlicherweise bekannten Verfahren gemischt, gegebenenfalls wird das Anmachwasser zu einer gebrauchsfertigen Mischung aus Zuschlagstoff und hydraulischem Bindemittel mit den zuvor genannten Eigenschaften beim Herstellen der Betonzusammensetzung für den Einbau als Anmachwasser beigegeben und durch Mischen in entsprechenden Mischvorrichtungen die Betonzusammensetzung für den Gebrauch zur Verfügung gestellt. Der Einbau des Estrichs erfolgt dann in den hinlänglich bekannten Verfahren zum Estricheinbau.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Betonzusammensetzung, insbesondere Estrichzusammensetzung. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte. Zunächst wird ein hydraulisches Bindemittel zur Verfügung gestellt. Dieses wird mit einem Zuschlagstoff gemischt. Der Zuschlagstoff weist dabei eine Körnung von zwischen 2 und 32 mm, bevorzugt von zwischen 2 und 16 mm, insbesondere zwischen 2 und 8 mm, besonders bevorzugt von zwischen 2 und 4 mm auf. Das Verfahren sieht somit vor, dass das hydraulische Bindemittel mit einem Zuschlagstoff genau definierter Körnung gemischt wird, wobei beim Zuschlagstoff Körnungen unter 2 mm von der Verwendung (weitestgehend) ausgeschlossen sind. Dies hat den Vorteil, dass die für die Verwendung der Betonzusammensetzung der (Trocken)mischung zuzusetzende Menge an Wasser genauer definiert werden kann. Es kommt somit nicht zu einer Bindung des beigegebenen Anmachwassers durch den Feinanteil des Zuschlagstoffes. Das Wasser, in genau definiertem Mengenanteil, steht somit nahezu vollständig für die Hydration des Bindemittels zur Verfügung. Es kann somit neben einer genaueren Berechenbarkeit des notwendigen Wasseranteils eine Betonzusammensetzung mit höherer Güte für den Einbau zur Verfügung gestellt werden.
Die im Verfahren hergestellte Betonzusammensetzung hat des Weiteren den Vorteil, dass die, nach Beigabe des Anmachwassers, einbaufertige Betonzusammensetzung nahezu unmittelbar nach dem Einbau, beispielsweise eines Estrichs für die weiteren Nachfolgebearbeitungen zur Verfügung steht. Wartezeiten entfallen somit. Die Fertigstellung des Bauwerks erfolgt somit früher, was wiederum Kosten einspart.
Ein weiterer Verfahrensschritt, der günstigerweise durchgeführt wird, sieht vor, dass der Trockenmischung, die gemäß dem vorgenannten Verfahren hergestellt wurde, Anmachwasser beigegeben wird. Die Beimischung des Anmachwassers führt zur Herstellung einer einbaufertigen Betonzusammensetzung, insbesondere einer Estrichzusammensetzung.
Im erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahren erfolgt zusätzlich ein dem Mischen des hydraulischen Bindemittels mit dem Zuschlagstoff vorgelagerter weiterer Abtrennschritt. In diesem Schritt wird der Feinanteil nahezu vollständig oder bis auf einen tolerierbaren Anteil aus dem Zuschlagstoff abgetrennt. Der Feinanteil weist dabei bevorzugt insbesondere eine Körnung von zwischen 0,0001 und 1,9 mm auf. Die Abtrennung des Feinanteils erfolgt bevorzugt durch Sieben oder Waschen des Zuschlagstoffes.
Die im Verfahren herstellbare Zusammensetzung ist bevorzugt gebildet aus 75 bis 90%, bevorzugt 85% Zuschlagstoff, 5 bis 15%, bevorzugt 10% hydraulischem Bindemittel und 2 bis 10%, bevorzugt 4%, insbesondere bevorzugt zwischen 3,6 und 4,6% Wasser. Es kann dabei folgendermaßen vorgegangen werden: Zunächst erfolgt eine Mischung von Zuschlagstoff und hydraulischem Bindemittel in den für die letztendliche Zusammensetzung relevanten Gewichtsanteilen. Zur Fertigstellung für den Einbau wird dann, in einem separaten Schritt das Anmachwasser in der insbesondere auf das hydraulische Bindemittel abgestimmten Menge beziehungsweise dem entsprechenden Gewichtsanteil an der Gesamtzusammensetzung der Mischung aus Zuschlagstoff und hydraulischem Bindemittel beigegeben und somit die letztendliche Zusammensetzung für den Einbau fertig gestellt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben:
Beispiel 1
Ein Zementestrich wurde hergestellt aus 1 Kubikmeter eines Zuschlagstoffes mit der Kornverteilung zwischen 2 und 4 mm. Dem 1 Kubikmeter Zuschlagstoff wurden 200 kg Zement beigemischt. Nach inniger Vermischung der trockenen Bestandteile erfolgte die Beigabe von 80 l Anmachwasser. Eingestellt wurden somit ein Wasserzementwert von 0,4. Es wurden 1.800 kg Estrichzusammensetzung hergestellt und für den Einbau bereitgestellt. Als Zement wurde ein Portlandzement CEM I 32,5 R verwendet. Aus der Estrichzusammensetzung wurde ein Estrich gebildet. Der Estrich wies unmittelbar nach Einbau eine Feuchte von 3,27% freiem Wasser auf. Bereits 72 Stunden nach dem Einbau lag die Feuchte bei 2,92%, sodass 72 Stunden nach dem Einbau mit einer Belegung des Estrichs mit keramischen Fliesen begonnen werden konnte. Der Zuschlagstoff wies einen Feinanteil mit einer Körnung zwischen 0,0001 und 1,9 mm auf, der bei unter 10% der Gesamtmasse des Zuschlagstoffes lag.
Eine Berücksichtigung der Feuchte des Zuschlagstoffes war hier nicht notwendig, da der Zuschlagstoff, ebenso wie das hydraulische Bindemittel, vollständig trocken angeliefert wurden. Die Menge des verwendeten Wassers konnte somit direkt aus der verwendeten Zementmenge abgeleitet werden. Eine Berücksichtigung von im Zuschlagstoff unter Umständen vorhandenem Wasser musste nicht durchgeführt werden.
Eine nach 28 Tagen durchgeführte Messung der Festigkeitseigenschaften des eingebauten Estrichs hat ergeben, dass sämtliche Anforderungen der DIN 18560 erfüllt wurden. Mit der verwendeten Estrichzusammensetzung konnte somit ein Estrich hergestellt werden, der bereits nach kürzester Zeit für die Belegung mit einem Bodenbelag zur Verfügung stand, dies führte zu entscheidenden Einsparungen an Zeit und damit an Baukosten.
Beispiel 2
Es wurde ein Estrich aus Portlandkalksteinzement CE MII/A-LL 32,5 R hergestellt. Wasser wurde so zudosiert, dass ein Wasser-/Zement-Wert von 0,4 erzielt wurde. Die Menge an notwendigem Wasser wurde basierend auf der Feuchtigkeit des Zusschlagsstoffes, im Ausführungsbeispiel mit einer Körnung von zwischen 2 und 4 mm, sowie den Anforderungen durch den verwendeten Zement bestimmt und in entsprechender Menge der trockengemischten Estrichzusammensetzung, bestehend aus hydraulischem Bindemittel und Zuschlagsstoff, beigegeben. Der Estrich wurde eingebaut und abgeglättet. Unmittelbar nach dem Einbau wies der Estrich eine Feuchte von 3,27% auf. Bereits nach 3 Tagen wurde eine Feuchte des Estrichs von 2,92% gemessen. Nach 10 Tagen eine Feuchte von 2% aufgefunden.
Die gemäß Europäische Norm EN 13813 geforderte Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit wurde nach 28 Tagen erreicht.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Zusammensetzung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mit-offenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte Merkmale können auch im Rahmen der Zusammensetzungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Erfindung und zur Offenbarung.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
Es ist weiter zu beachten, daß die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die. eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Europäischen Normen EN 13318 [0003]
EN 13813 [0003]
EN 13892 [0003]
Deutsche Normenreihe DIN 18560 [0003]
DIN 18560 [0043]
Europäische Norm EN 13813 [0045]

Claims

Betonzusammensetzung, insbesondere Estrichzusammensetzung aufweisend wenigstens ein hydraulisches Bindemittel, bevorzugt Zement und einen Zuschlagsstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff eine Körnung zwischen 2 und 32 mm, bevorzugt von zwischen 2 und 16 mm, insbesondere von zwischen 2 und 8 mm, günstigerweise von zwischen 2 und 4 mm aufweist.
Betonzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonzusammensetzung zusätzlich Wasser aufweist, wobei der Gewichtsanteil des Wassers an der Betonzusammensetzung bei zwischen 25 und 60%, bevorzugt bei zwischen 35 und 55%, insbesondere bei 40 bis 45% des Gewichtsanteils des hydraulischen Bindemittels an der Betonzusammensetzung liegt.
Betonzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff einen Feinanteil mit einer Körnung kleiner/gleich 2 mm aufweist, wobei der Zuschlagsstoff einen Feinanteil von zwischen 0 und 66%, insbesondere von zwischen 0 und 33%, bevorzugt von zwischen 0 und 15%, 0 und 14%, 0 und 13%, 0 und 12%, 0 und 10%, 0 und 8%, 0 und 6%, 0 und 4%, 0 und 2%, 0 und 1% aufweist und/oder der Feinanteil eine Körnung zwischen 0,0001 und 1,99 mm, bevorzugt zwischen 0,001 und 1,9 mm, insbesondere zwischen 0,01 und 1,9 mm aufweist.
Betonzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des hydraulischen Bindemittels bei zwischen 3 und 25%, bevorzugt bei zwischen 6 und 15%, insbesondere bei zwischen 5 und 8% des Gewichtsanteils des Zuschlagsstoffes an der Betonzusammensetzung liegt und/oder das hydraulische Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Portlandzement CEM I 32,5 R; Portlandzement CEM I 42,5 R; Portlandkalksteinzement CEM II/A-LL 32,5 R; Portlandölschieferzement CEM II/B-T 42,5 N; Portlandhüttenzement CEM II/A-S 32,5 R; Portlandhüttenzement CEM II/B-S 32,5 R; Portlandhüttenzement CEM II/B-S 42,5 N; Portlandcompositzement CEM II/B-M (S-LL) 32,5 R, Trasszemente, Zemente gemäß DIN 1164, Eisenportlandzement, Hochofenzement oder Mischungen daraus.
Betonzusammensetzung nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonzusammensetzung beim Einbau eine Feuchte zwischen 1,5 und 5 Masse-%, insbesondere von 2,5 bis 3,5 Masse-%, bevorzugt von 2 bis 3 Masse-% Wasser aufweist und/oder die Betonzusammensetzung eine Beimischung von Fasern, insbesondere Metall- oder Kunststoffbewehrungsfasern aufweist, wobei der Gewichtsanteil der Fasern bei 0,001 bis 5% des Gesamtgewichts der Betonzusammensetzung liegt und/oder die Betonzusammensetzung aus zwischen 180 und 220 kg, bevorzugt 200 kg Zement pro m³ Zuschlagstoff und 63 bis 85 Liter Wasser, bevorzugt 80 Liter Wasser pro m³ Zuschlagsstoff gebildet ist und/oder – 75 bis 90%, bevorzugt 85% Zuschlagsstoff, – 5 bis 20%, bevorzugt 10% hydraulisches Bindemittel, und – 2 bis 10%, bevorzugt 4% Wasser aufweist.
Estrichtrockenmischung zur Herstellung einer einbaufertigen Estrichzusammensetzung nach Beigabe von Anmachwasser, wenigstens aufweisend ein hydraulisches Bindemittel, bevorzugt Zement und einen Zuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff eine Körnung zwischen 2 und 32 mm, bevorzugt von zwischen 2 und 16 mm, insbesondere von zwischen 2 und 8 mm, günstigerweise von zwischen 2 und 4 mm aufweist.
Estrich, insbesondere aus einer Betonzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 und/oder einer Estrichtrockenmischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Estrich bei Einbau eine Feuchte von zwischen 1,5 und 5 Masse-%, insbesondere von zwischen 2,5 und 3,5 Masse-%, bevorzugt von zwischen 2 und 3 Masse-% an freiem Wasser aufweist.
Estrich nach Anspruch 7 gekennzeichnet durch: – 75 bis 90%, bevorzugt 85% Zuschlagsstoff, – 5 bis 20%, bevorzugt 10% hydraulisches Bindemittel, und – 2 bis 10%, bevorzugt 4% Wasser in der Zusammensetzung.
Verfahren zur Herstellung einer Betonzusammensetzung, insbesondere Estrichzusammensetung, umfassend die Schritte: – Bereitsstellen eines eines hydraulischen Bindemittels, – Bereitstellen eines Zuschlagsstoffes, – Mischen des hydraulischen Bindemittels mit dem Zuschlagsstoff, wobei der Zuschlagsstoff eine Körnung von zwischen 2 und 32 mm, bevorzugt von zwischen 2 und 16 mm, insbesondere zwischen 2 und 8 mm, günstigerweise von zwischen 2 und 4 mm aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Betonzusammensetzung nach Anspruch 9 zusätzlich umfassend den Schritt Beimischen von Anmachwasser, wobei der Gewichtsanteil des Wassers an der Betonzusammensetzung bei zwischen 25 und 60%, bevorzugt bei zwischen 35 und 55%, insbesondere bei 40 bis 45% des Gewichtsanteils des hydraulischen Bindemittels an der Betonzusammensetzung und/oder Estrichtrockenmischung liegt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Mischen eine Abtrennung des Feinanteils, insbesondere des Feinanteils mit einer Körnung zwischen 0,0001 und 1,99 mm aus dem Zuschlagsstoff vorgesehen ist, insbesondere wobei der Feinanteil mittels Sieben oder Waschen des Zuschlagsstoffes abgetrennt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung aus – 75 bis 90%, bevorzugt 85% Zuschlagstoff, – 5 bis 20%, bevorzugt 10% hydraulisches Bindemittel, und – 2 bis 10%, bevorzugt 4% Wasser gebildet ist.