DE1107143B - Verfahren zur Herstellung eines wasserarmen, leicht verarbeitbaren Betongemisches - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines wasserarmen, leicht verarbeitbaren Betongemisches Die vorliegende Erfindung dient der Herstellung von Betongemischen, die sich trotz niedrigen Wassergehaltes leicht verarbeiten, d. h. in den Formen und Schalungen leicht verdichten lassen. Außerdem zeigen sie wenig Entmischungsneigung, was sich besonders günstig bei Betonmischungen auswirkt, die in zentralen Anlagen hergestellt und dann auf Lastkraftwagen zur Verarbeitungsstelle gebracht werden.
• Es ist bekannt, daß die Festigkeitseigenschaften von Beton in erhärtetem Zustande einmal von der Festigkeit des Zementgerüstes abhängen und andererseits von dessen inniger Verklammerung mit den körnigen Zuschlagstoffen. Die Festigkeit des Zementgerüstes seinerseits ist bei gegebener Zementqualität und Menge um so höher, je restloser der chemische Aufschluß des Zementes bei der Hydratation gelingt und je weniger die praktisch benötigte Anmachewassermenge die theoretische Mindestmenge überschreitet, die chemisch-physikalisch zur Erhärtung des Zementes notwendig ist. Während also eine reichliche Bemessung der Anmachewassermenge die Erfüllung der ersten Forderung begünstigt, wirkt sich eine solche hinsichtlich der zweiten ungünstig aus. Für die innige Verbindung zwischen Zementleim und Zuschlagstoffen ist allein die Intensität des Mischvorganges und die dadurch zu erzielende gleichmäßige Beaufschlagung der Oberfläche jedes Kornes der Zuschlagstoffe mit Zementleim sowie eine gute Verdichtung des Betons maßgebend. Beides ist um so leichter zu erreichen, je plastischer eine Betonmischung ist. Eine Erhöhung der Plastizität ist aber bekanntlich durch eine reichliche Bemessung der Anmachewassermenge am einfachsten zu erzielen.
• Weiterhin muß darauf hingewiesen werden, daß die üblicherweise im Freien gelagerten Zuschlagstoffe auf Grund ihrer großen Oberfläche und oft auch erheblicher Porosität in der Lage sind, in bedeutendem Umfange Wasser zu binden. Sie können somit einmal bei entsprechender Witterung bei der Verarbeitung sehr viel Wasser zusätzlich in das Betongemisch einbringen, was sich in vollem Umfange festigkeitsmindernd auswirkt, ohne daß das so eingebrachte Wasser bei der Herstellung der Betonmischung für die Hy dratation des Zementes und die Erhöhung der Plastizität des Gemisches entsprechend seinem Anteil an der Gesamtwassermenge zur Verfügung steht. Sind die Zuschlagstoffe bei der Herstellung der Betonmischung dagegen zu trocken, so scheitert der Versuch, einen wasserarmen Beton herzustellen, an einer Erscheinung, die man in der Praxis das »Verbrennen« des Betons nennt. Bei den üblichen Mischverfahren, bei denen Zement, Wasser und Zuschlagstoffe zugleich in die Mischmaschine gegeben werden, reißen die zu trockenen Zuschlagstoffe auf Grund ihrer Oberflächenadhäsionskräfte und eventueller Kapillarkräfte das zur Verfügung stehende Anmachewasser in solchem Umfange an sich, daß zur Hydratation des Zementes nicht mehr genügend Wasser zur Verfügung steht. Man wird dann zu weiterer Zugabe von Wasser gezwungen und muß eine entsprechende Minderung der Festigkeitseigenschaften des Betons in Kauf nehmen.
• Diese Darlegung der bei der Herstellung von Betonmischungen zu beachtenden Probleme läßt erkennen, daß es einer genauen Abstimmung des anzuwendenden Verfahrens bedarf, um optimale Eigenschaften der Betonmischung zu erzielen. Von den zahlreichen Vorschlägen, die in dieser Hinsicht in der Literatur gemacht wurden, sei hier auf die in diesem Zusammenhang wichtigsten hingewiesen. So wurde bereits vorgeschlagen, bei der Herstellung von Betonmischungen von einem primär gefertigten Gemisch von Wasser und Zement oder einem Mörtelgemisch, bestehend aus Zement, Wasser und den Feinstbestandteilen der Zuschläge, auszugehen. Weiterhin wurde erwähnt, solche Vormischungen mit Hochfrequenzschwingungen zu beschallen, wobei Frequenzen von 11 Hz bis in das Ultraschallgebiet reichend in Vorschlag gebracht wurden. Bei dem üblichen Verhältnis von Zement und Wasser in den Mischungen ist durch soche Maßnahmen ein einwandfreier Aufschluß des Zementes garantiert. Weiterhin wurde vorgeschlagen, das fertige Betongemisch in den Formen und Schalungen oder vor dem Einfüllen in dieselben so lange mit Hochfrequenzschwingungen zu beschallen, bis der Zustand der Thixotropie eintritt. Zweifellos wird durch solche Maßnahmen die gleichmäßige Verteilung des Zementleimes auf den Kornoberflächen der Zuschlagstoffe begünstigt.
• Eingehende Versuche haben nun ergeben, daß neben dem Erwähnten auch der Wahl einer bestimmten Schwingungsamplitude bei jeder Beschallung von Betongemischen Beachtung geschenkt werden muß. Außerdem hat sich dabei ergeben, daß bei einem bestimmten Vorgehen bei der Herstellung von Betongemischen die besten Eigenschaften des Betons erzielt werden.
• Zunächst wird in üblicher Weise ein Zement-Wasser-Gemisch hergestellt, wobei die Wasserzugabe unter voller Berücksichtigung der an die zur Verfügung stehenden Zuschlagstoffe gebundenen Wassermenge bemessen wird. Ist dieses Gemisch sehr trocken, so kann man sich die thixotropen Eigenschaften desselben nutzbar machen und beim Mischen eine Beschallung vornehmen, wie dies in der Literatur bereits vorgeschlagen wurde. Ferner kann man sich bildende Zementhaufwerke, die sich einem Aufschluß widersetzen, mechanisch in bekannter Weise zertrümmern. In einem Zwangsmischer «=erden anschließend dem Zement-Wasser-Gemisch unter gleichzeitiger Beschallung mit Hochfrequenzschwingungen, deren Frequenz nicht unter 100 Hz liegen sollte und deren Amplitude insofern auf die zu verarbeitende Zementsorte abgestimmt ist, daß sie mindestens der doppelten Maximalkorngröße des Zementes entspricht, die Zuschlagstoffe beigemischt. Die Beschallung und damit der thixotrope Zustand des Gemisches wird während des gesamten Mischvorganges aufrechterhalten.
• Eine so hergestellte Betonmischung besitzt neben hervorragenden Festigkeitseigenschaften nach der Erhärtung in besonderem Maße die eingangs erwähnten Eigenschaften.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines wasserarmen Betongemisches mit leichter Verarbeitbarkeit und geringer Entmischungsneigung, bei welchem während des Zumischens der Zuschlagstoffe zum vorgemischten Zement-Wasser-Gemisch der thixotrope Zustand durch Einwirkung von Schwingungen einer Frequenz von mindestens 100 Hz hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwingungsamplitude, deren Größe mindestens der doppelten Maximalkorngröße des verwendeten Zementes entspricht, angewendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2145 198.