DE2054569B2 - Verfahren zur Herstellung von Sichtbeton - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sichtbeton mit nleichfarbiger. fleckenloser und ebenmäßiger Oberfläche für ortsfeste Baukörper und vorgefertigte Bauteile aus einer Mischung aus Grob- und Feinzuschlagstoffen, Zement und Wasser.

Unter Sichtbeton wird ein zementhaltiger Baukörper verstanden, der nach Fertigstellung des Bauwerks sichtbar bleibt. Dabei ist es unerheblich, ob die Betonoberfläche nachgearbeitet wird oder nicht. Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Sichtbeton wesentlich mehr Faktoren als bei der Fertigung von Massen- und Konstruktionsbeton zu berücksichtigen sind. Während für Konstruktionsbeton die Festigkeil und Wasserundurchlässigkeit wesentlich sind, muß Sichtbeton neben diesen Eigenschaften auch noch eine das Auge ansprechende Oberfläche, Farbe und Flächengestaltung haben, die auch ästhetisch befriedigt. Ausführungsmängel bei der Sichtbetonherstellung haben die Bildung von Flecken, Farbunterschieden. Kies- 4$ nestern, Betonierabsätzen, einer porigen Oberfläche, die Bildung einer Sinterhaut usw. zur Folge. Im Laufe der Zeit können noch weitere Fehler sichtbar werden, nämlich Ausblühungen, Rostflecke, Netzrißbildung, die zur Grobrißbildung führen kann und Tropfsteinbildung.

Diese Mangel können teilweise durch richtige Auswahl der Zuschläge in bezug auf Sauberkeit, Form- und Oberflächenstruktur sowie Korngrößenverteilung vermieden werden. Das Mischungsverhältnis der Zuschlagstoffe und die Verhältnisse Zuschlagstoffe : Zement : Wasser sind für die Verarbeitbarkeit der Mischung und die Qualität des Sichtbetons maßgebende Faktoren. In den letzten Jahren wurden verschieden artige Verschalungen für Sichtbeton entwickelt, wie 1. B. Schalungen aus rauhen oder gehobelten Holzplatten, glatten Sperrholzplatten, Platten mit Gummi- oder Kunststoffbeschichtungen, Metallplatten usw. jedoch lassen sich auch hierdurch gewisse Mangel der unbearbeiteten Sichtbetonoberflächen nicht ausschließen. So kennt der Fachmann beispielsweise durch Schalöl verursachte Flecken und Verfärbungen, die durch Schalplatten verschiedener Qualität entstehen. Die Fertigung von Sichtbetonkörpern mit völlig glatter, lunkerfreier Oberfläche und einheitlicher Farbe ist daher praktisch nicht möglich. Sichtbetonoberflächen bedürfen deshalb zur Verbesserung des Aussehens fast immer eine Nachbearbeitung. Ausgebrochene Kanten und Ecken müssen ergänzt werden. Poren, die durch Luftblasen zwischen Beton und Schalung entstanden sind, sowie Vertiefungen müssen ausgefüllt werden. Oft ist ein Anstrich nötig, um überhaupt einen gleichmäßigen Eindruck zu erreichen. ledern Anstrich muß eine Vorbereitung der Betonoberfläche vorausgehen, damn eine gute Haftung gewährleistet ist. Ein derartiger Anstrich muß von Zeit zu Zeit erneuert werden. Die Kosten hierfür sind besonders bei Hochhäusern mit Sichtbetonfassaden durch die Aufstellung der Gerüste beträchtlich.

Die aufgezeigten Mängel können zum Teil behoben werden, wenn man auf der Sichtbetonoberfläche die Zuschlagstoffe freilegt. Die Kosten für die Herstellung solcher Waschbetonoberflächen, insbesondere de: Arbeitsaufwand für das Stocken. Spitzen und Scharrieren und insbesondere für das Schleifen und Polieren sind jedoch außerordentlich hoch.

Aus Graf/Albrecht/Schäffler »Die Eigenschaften des Betons« 1960, S. 2 und 147 ist es bekannt, als Zuschlagstoffe für die Herstellung von Sicht beton auch feine Zuschläge unter 1 mm Korngrölk- bzw. gemahlenen Feinsand zwischen 0.05 bis 0.1 mm /u verwenden, um eine größere Gleichmäßigkeit der Oberfläche zu erhalten. Gleichfarbige und fleckenlose Sichtbeton-Oberflächen können allerdings durch diese Zuschläge nicht bewirkt werden.

Weiterhin ist in der DL-PS 63 730 ein Verfahren zui Herstellung von Weißstoffmörtel für helle Außenwandelemente in der Plattenbauweise angegeben, bei dem neben den Weißstoffen feiner Sand mit einem Anteii einer Korngröße kleiner als 75 μ bzw. gemahlener Flintsteinschlamm mit einer Korngröße im wesentlichen unter 90 μ verwendet wird. Ferner sind aus der DT OS 15 71 298 Bindemittel für Mörtel und Putz aus einem hydraulischen Bindemittel wie z. B. Zement und einem sehr feinkörnigen, kristallinen Material sowie unter Verwendung dieser Bindemittel hergestellte Mörtelmischungen bekannt. Diese Mörtel besitzen im Gegensatz zu Beton keine hohe Festigkeit und eignen sich daher nicht als selbsttragende Strukturelementc.

Schließlich sind aus der US-PS 24 10 954 Mischungen aus Zement und einer dampfphasenkondensierten. amorphen Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 6-7 m²/g bekannt. Der Zusatz einer derartigen Kieselsäure führt jedoch infolge der geringen Oberfläche derselben bei üblichen Betonmischungen nicht zu der gewünschten Ausbildung einer ebenmäßigen, gleichfarbigen und fleckenlosen Sichtbeton-Oberfläche.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Sichtbeton mit verbesserter Oberfläche, so daß irgendeine Nachbearbeitung der Sichtflächen nicht mehr erforderlich ist. Insbesondere soll das Verfahren auch /ur Herstellung ortsfester Paukörper komplizierter Konstruktion geeignet sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der aus Grob- und Feinzuschlagstoffen, Zement und Wasser bestehenden üblichen Betonmischung 0.5 bis 10.0 Gewichtsprozent, bezogen auf den Anteil an hydraulischem Bindemittel, eines wasserunlöslichen, kieselsäurehaltigen Materials mit einer ^cpezifischen Oberfläche über 15 m²/g gemessen nach BET zugesetzt werden.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden der Mischung 1 bis 6 Gewichtsprozent lcieselsäurehaltiges Material zugesetzt. Die zugesetzte Menge hängt weitgehend von dem Anteil und dem Sieblinienflächenbereich des Feinzuschlags ab. je mehr Feinzuschlag die Mischung enthält, destoweniger lcieselsäurehaltiges Material wird zur Erzielung einer gleichmäßigen Sichtbetonoberf'äche benötigt. Werden beispielsweise 8 bis 15% des Sandanteils, der eine Körnung unter 4,8 mm hat, durch Quarzmehl oder Elektrolilterasche ersetzt, die eine Körnung von 0 bis 0,2 mm haben, kann der erfindungsgemäße Zusatz an kiesel- »äurehaltigem Material auf 1 bis 2 Gewichtsprozent des Zementanteils erniedrigt werden.

Bei Verwendung von 4 bis 6 Gewichtsprozent des kieselsäurehaltfgen Materials entsteht eine Sichtbeton- ©berfläche von besonders heller Farbe. Dadurch läßt »ich der Zusatz von Weißpigmenten verringern. Bei Verwendung von Stahlschalungen zur Herstellung von Sichtbetonfertigteilen ist bei einem Zusatz von mehr als 4 Gewichtsprozent des kieselsäurehaltigen Materials das Einstreichen der Metallischen mit einer Schalhilfe nicht mehr erforderlich. Das gilt auch dann, wenn die Stahlblechschalung durch die wiederholte Benutzung bereits erheblich zerkratzt ist.

Unter kieselsäurehakigem Material für die Zwecke der Erfindung werden feinteilige Kieselsäuren oder feinteilige Silikate des Al, Ca, Mg. Ba. Zn oder deren Mischungen verstanden. F.rfindungswesentlich ist. daß die einzusetzende Kieselsäure durch Fällung aus wäßriger Lösung hergestellt werden. Pyrogene Kieselsäuren sind wegen ihres Gehailts an Chloridionen nicht geeignet. Die Herstellung der Kieselsäure erfolgt beispielsweise durch Fällung mit Schwefelsäure aus Natriumsilikat. Diese Kieselsäure-Herstellung ist an sich bekanni. Die feinteiligen Silikate können beispielsweise durch Fällung von Aluminium-. Magnesium- oder Kalziumsalzen mit Wasserglas gewonnen werden. Zweckmäßigerweise wi:rd der Sichibetonmischung ein feinvermahlenes Material zugesetzt, dessen Teilchen zu mindestens 75% kleiner als 40 μ sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Mischung ein kieselsäurehaltiges Material mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 30 m²/g zugesetzt wird. Die Zahlenangaben der spezifischen Oberfläche beziehen sich in dieser Beschreibung auf Messungen nach der BET-Methode. Die Obergrenze der spezifischen Oberfläche des Materials ist für das erfindurigsgemäße Verfahren nicht wesentlich. Es können vorzugsweise kieselsäurehaltige Materialien mit einer spezifischen Oberfläche bis zu 300 m²/g venvendet werden. Durch den Anteil des kieselsäurehaltigen Materials wird beim Anmachen der Betonmischung zur Erreichung der gleichen Konsistenz etwas mehr Wasser verbraucht als bei einer Mischung ohne den erfindungsgemäßen Zusatz. Der Wasser/Zement-Faktor ist demgemäß etwas höher als bei üblichen Sichtbetonmischungen, ohne daß dies nachteilige Folgen hat.

Der erfindungsgemäße Zusatz des kieselsäurehaitigen Materials erleichtert die Verdichtung des Beions, die besonders bei schmalen Pfeilern und dünnwandigen bzw. stark gegliederten Bauteilen Schwierigkeiten verursacht. Auch das Ausschalen wird erleichtert, da scharfe Ecken und Kanten nicht so leicht beschädigt werden Können. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz ist eine größere Variation der Zusammensetzung der Betonmischung möglich. Das kieselsäurehaliige Material nat eine homogenisierende Wirkung auf die Betonmischung und bewirkt eine gute Verteilung von Zementtarben und anderen Zusätzen, so daß die Betonoberflächen ein gleichmäßiges Aussehen erhalten.

Der erfindungsgemäß hergestellten Sichtbetonmischung können noch weitere Mittel zugesetzt werden, beispielsweise Plastifizierungsmittel, durch die man einen besonders formbaren Beton für stark gegliederte, unregelmäßige Bauteile erhält. Ferner können Abbindeverzögerungsmittel zugesetzt werden, wenn zwischen dem Anmachen und Verarbeiten des Betons beispielsweise aus Transporigründen eine längere Zeitspanne liegt. Es können auch Teilchen aus PoIystyrol-Schaumstoli der Betonmischung zugesetzt werden, wenn durch den Sichtbetonkörper zugleich eine thermische Isolierung erreicht oder das Gewicht des Körpers kleingehalten werden soll. Selbstverständlich können auch andere übliche Zusätze und Zuschlagstoffe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit verarbeitet werden, wie z. B. Zuschlagstoffe für Leichtbeton, wie z. B. Bimskies.

Nach dem erhndungsgemäßen Verfahren werden Sichtbetonkörper mit einer Oberfläche erhalten, bei der jede weitere Behandlung, wie Anstriche, Verputzoder Plattenverblendung überflüssig ist. Die geschlossene, homogene Oberfläche verhindert das Eindringen von Wasser und bietet Staub und andere Verunreinigungen wenig Halt, so daß sie durch Regen immer wieder gereinigt wird und lange Zeit ein frisches Aussehen behält.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herst .llung von Sichtbeton für vorgefertigte Betonbauteil und Ortbeton, dadurch gekennzeichnet, daß den üblichen Betonmischungen 0,5 bis 10.0 Gewichtsprozent, bezogen auf den. Gehalt an hydraulischem Bindemittel, eines wasserunlöslichen, kieselsäurehaltigen Materials mit einer spezifischen Oberfläche über 15 m²/g to gemessen nach BET zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 6 Gewichtsprozent kieselsäurehaltiges Material zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein kieselsäurehaltiges Material mit einer spezifischen Oberfläche von 30 bis 300 m²/g zugesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein fein vermahlenes Material zugesetzt wird, dessen Teilchen zu mindestens 75% kleiner als 40 μ sind.