DE2348433A1 - Verfahren zur herstellung eines betons mit hoher festigkeit - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines betons mit hoher festigkeitInfo
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Description
24 498 r/wa
1. Japanese National Railways, Tokyo/Japan
2. Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha,
Tokyo/Japan
Verfahren zur Herstellung eines Betons mit hoher Festigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betons, der eine hohe Festigkeit besitzt, selbst
wenn er in der Atmosphäre stehen gelassen wird, und der
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eine hohe Gefrier- und Auftaubeständigkeit besitzt. Wenn ein Beton eine solche hohe Festigkeit besitzt, dann wird
die erforderliche Querschnittsfläche geringer und das Gewicht der Struktur wird folglich verringert, wobei weiterhin
die Arbeitskosten vermindert werden.
Ein Beton mit hoher Festigkeit kann erhalten werden, wenn das Härten vollständig durchgeführt wird, z.B. wenn das
Härten in Wasserdampf oder in Wasser erfolgt. Wenn Jedoch der Beton an Ort und Stelle, beispielsweise in eine vorgespannte
BetohbrUcke gegossen wird, dann kann das Härten nicht zufriedenstellend durchgeführt werden und der Beton
ist im allgemeinen der Atmosphäre ausgesetzt. In diesem Fall ist die Festigkeit 20 bis 30 % niedriger als bei
der Durchführung des Härtens mit Wasser.. Der Beton mit hoher Festigkeit, der der Atmosphäre ausgesetzt wird und
der nicht in Wasser gehärtet werden kann, hat daher eine erheblich verminderte Gefrier- und Auftaubeständigkeit.
Wenn der Beton immer kalten Witterungsbedingungen ausgesetzt ist, dann kann sich die Festigkeit kaum entwickeln
und die Dauerhaftigkeit ist nur gering.
Durch die vorliegende Erfindung werden nun diese Probleme gelöst und es wird erfindungsgemäss ein Verfahren zur Herstellung
eines Betons zur Verfügung gestellt, welcher bei einer Alterung von 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mehr
als 800 kg/cm besitzt und zwar selbst dann, wenn er in der Atmosphäre stehen gelassen wird. Weiterhin besitzt der
erfindungsgemäss hergestellte Beton eine ausgezeichnete Gefrier- und Auftaubeständigkeit.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung erfolgt die Herstellung
eines Betons mit hoher Festigkeit bei solchen Bedingungen, dass der Beton in der Atmosphäre stehengelassen wird und
dass eine ausreichende Härtung nicht bewirkt werden kann. Gemäss der Erfindung geht man so vor, dass man zu den, Betonmaterialien
Kalciumsulfoaluminathydrat bildende Mineralpulver in einem solch geringen Mengenbereich hinzugibt,
dass der Beton nicht expandiert. Es ist bekannt, dass die Anwesenheit von Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Mineralien
die Schrumpfung des Betons kompensiert, indem die bei der Hydratisierung erzeugte Expansionsenergie verwertet
wird. Bei diesem Prozess ist es aber unmöglich, die Druckfestigkeit bei einer Alterung von 28 Tagen auf
mehr als 800 kg/cm zu steigern.
Gemäss der Erfindung wird es nun möglich gemacht, die Festigkeit des Betons zu erhöhen und die Gefrier-und
Auftaubeständigkeit zu verbessern, indem man die Mengen der Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Mineralien,
die in dem Beton vorhanden sind, so bemisst, dass der Beton nicht expandiert. Die vorliegende Erfindung ist daher
von dem technischen Gedanken der herkömmlichen Methode' unterschiedlich, bei welcher die Schrumpfung des Betons
kompensiert wird, indem die Expansionsenergie verwertet wird.
Die erfindungsgemäss verwendeten Kalciumsulfoaluminat
bildenden Materialien schliessen die folgenden Substanzen ein, wobei die Zusammensetzung (1) am wirksamsten
ist.
1. Ein Gemisch aus einem kristallinen oder amorphen
Kalciumaluminat, wie CA, C-,Α, CAp, C1JU, G1-A7.CaP2
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und C-JU.CaFp und Gips oder ein Produkt erhalten
durch gleichzeitiges Brennen der Kalciumaluminat
bildenden Materialien und von Gips. Ein Gemisch aus einem amorphen Produkt von C,pA„ oder C,1A7.
CaPp und Gips wird bevorzugt. Das Gewichtsverhältnis
von Kalciumaluminat zu Gips ist 1 : 0,5 "bis 10,
vorzugsweise 1 : 0,8 bis 5.
2. CjjAj-
Das Gewichtsverhältnis von C^A JS" zu Gips beträgt
1 : 0,2 bis 2, vorzugsweise 1 : 0,4 bis 1,0.
3. Aluminiumoxid enthaltende Schlacke-Gips.
In jedem Fall ist, wenn freies CaO nicht enthalten ist, die Verbesserung der Festigkeit hoch und wirksam. In der
obigen Beschreibung bedeutet C CaO, A, AIpO.,, und S" SO,.
Die Menge dieser Mineralien liegt in dem Bereich, in
welchem der Beton nicht expandiert, wenn die prozentuale Expansion bestimmt wird. Für Zement beträgt die Menge
2 bis 13 Gewichtsprozent, vorzugsweise 4 bis 8 Gew.^.
Die Feinheit, ausgedrückt als Blainwert, ist nicht ge-
ρ ρ
ringer als 3000 cm /g, vorzugsweise 4000 bis 8OOO on /g.
Bei Werten unterhalb 3000 cm2/g wird die Funktion für
die Förderung der Hydratisierung des Zements erheblich vermindert und das nicht umgesetzte Produkt bleibt für
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einen langen Zeitraum zurück. Die Stabilität ist gering,
während, wenn umgekehrt der Buchwert über 8000 cm /g
hinausgeht, die Hydratisierung bei manchen Materialien zu rasch ist und ein falsches Absetzen auftritt.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass die Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Mineralpulver
dem Zement in einer Menge von 2 bis 13 Gew.# zugemischt
werden. Die Einheitszementmenge (die Zementmenge, die für die Bildung von 1 rar Beton erforderlich
ist) beträgt 500 bis 700 kg. Das Wasser/Zementverhältnis beträgt 18 bis 35 % und während des Vermischen des
Betons werden 0.3 bis 5 Gew.^, bezogen auf den Zement,
eines Netzmittels zugesetzt. Die Einheitszementmenge von 500 bis 700 kg ist für die Erzeugung eines Betons
mit einer hohen Festigkeit wesentlich. Diese Menge ist weiterhin ein wesentliches Erfordernis für die Entwicklung
einer hohen Gefrier- und Auftauungsbeständigkeit. Wenn die Einheitszementmenge unterhalb 500 kg liegt,
dann ist es, selbst wenn die Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Mineralien in einem solchen Bereich zugefügt
vjerden, dass der Beton nicht expandiert, unmöglich, die Druckfestigkeit bei einer Alterung von 28 Tagen auf mehr
als 800 kg/cm zu erhöhen, wobei die Gefrier- und Auftaub
eständigkeit nicht verbessert werden kann.
Wenn andererseits die Einheitszementmenge über 700 kg hinausgeht, dann wird die Festigkeit nicht der gesteigerten
Menge entsprechend verbessert, wobei sogar eine Verminderung des Young1sehen Moduls erfolgt*und ausserdem
die Wärmemenge der Hydratisierung zu hoch/st.
Die bei dem erfindungsgemässeri Verfahren verwendeten
Zementsorten schliessen Fortlandzement, Mischzement und
ähnliches ein.
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Wenn das Wasser/Zementverhältnis über 35 % hinausgeht,
dann ist es unmöglich, die Druckfestigkeit bei einer
Alterung von 28 Tagen auf mehr als 800 kg/cm zu erhöhen,
während umgekehrt bei einem Verhältnis von weniger als 18 # es selbst bei Zusatz eines Netzmittels nicht möglich
ist, einen Beton zusammenzumischen, der eine Bearbeitbarkeit hat, die für die Betonierung geeignet ist.
Zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit, beispielsweise der Einbringung und der Verdichtung, wird der Beton
bei einem Rutschen bzw. Slump von 10 bis 20 cm vermischt.
Gemäss der Erfindung ist es zweckmässig, dass in einer
niedrigen Einheitswassermenge eine zufriedenstellende Bearbeitbarkeit erreicht wird. Für diesen Zweck wird
mindestens ein Netzmittel, ausgewählt aus der Gruppe
anionische Sulfonate, Schwefelsäureestersalze, nichtionogene, mehrwertige Alkohole, Kondensate von Naphthalinsulfonat
mit Formalin, A'thylenoxidadditionsprodukte und nichtionogene anionische Netzmittel in einer Menge von
0,3 bis 5 Gew.^, bezogen auf den Zement, während des Vermischens
des Betons zugesetzt. Unter diesen Mitteln sind die anionischen Sulfonate am wirksamsten.
Das grobe Aggregat bzw. Gehäufe, das gleichzeitig zuge-
mischt wird, muss eine Festigkeit von mindestens 1000 kg/cm*
besitzen. Ein Gehäufe mit einem feinen Verhältnis wird in einer Menge von 20 bis 50 Gew.$ verwendet.
Der bei solchen Bedingungen erzeugte Beton hat eine Druckfestigkeit
bei einer Alterung von 28 Tagen von mehr als
800 kg/cm *, wenn er lediglich unter Atmosphäreneinfluss
stehengelassen wird. Die Kriecheigenschaften und die Druck-
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ermüdungseigenschaften sind günstig. Weiterhin sind die
Meerwasserbeständigkeit sowie die Gefrier- und Auftaubeständigkeit
hoch.
Die Gefrier- und Auftaubeständigkeit ist eine erforderliche Eigenschaft, um eine hohe Festigkeit von mehr als
800 kg/cm einem an Ort und Stelle gegossenen Beton zu
verleihen, der immer kalten Witterungsbedingungen ausgesetzt ist. Ein Beton, bei welchem ein herkömmliches AE
Mittel verwendet worden ist, kann eine solche hohe Festigkeit nicht ausbilden.
Der Grund, warum der an Ort und Stelle gegossene Beton bei kalten Witterungseinflüssen aufgrund seiner hohen Gefrier-
und Auftaubeständigkeit eine hohe Festigkeit zeigt, ist vermutlich auf folgendes zurückzuführen. Bei der ursprünglichen
Hydratisierungsreaktion ist in dem Betonsystem das Kalciumsulfoaluminat mit einer grossen Menge von
Kristallisationswasser vorhanden und das freie Wasser, welches eine Beziehung zum Gefrieren und Auftauen besitzt,
ist als ein sehr stabil-es Kristallisationswasser enthalten und es kann eine dichte Struktur erhalten werden.
Wie bereits ausgeführt wurde, hat der erfindungsgemäss herr
gestellte Beton, selbst wenn ein bislang erforderliches Härten nicht durchgeführt worden ist, eine Druckfestigkeit
von mehr als 800 kg/cm bei einer Alterung von 28 Tagen.
Weiterhin ist die Gefrier- und Auftaubeständigkeit hoch, so dass die vorliegende Erfindung für die Betonierung an Orten
mit kalter Witterung geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend anhand der
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Ergebnisse von Röntgenbeugungsuntersuchungen bei einer
Zementpaste näher erläutert werden, welche bei den Bedingungen des Beispiels 1 hergestellt worden ist.
Die Fig. 1 stellt ein Diagramm dar, welches die Beziehung
der prozentualen Hydratisierung des Zements zu der Alterung zeigt.
Bei der Messung wird ein Zement mit einer hohen Frühfestigkeit verwendet. Das Wasser/Zementverhältnis beträgt j50 %.
Zu dem Gemisch wird 1 Gew.^, bezogen auf den Zement eines
anionischen Sulfonatnetzmittels (hergestellt von KAO SOAP K.K., Warenzeichen Mighty 150) zugesetzt. Die resultierende
Zementpaste wird in Wasser oder Luft gehärtet und die Menge des nicht hydratisierten Alits wird bei jeder Probe
anhand einer Rötgenstrahlenbeugungsuntersuchung bestimmt
und in die prozentuale Hydratisierung umgerechnet.
Die Kurven 1 und 2 zeigen die Ergebnisse von Versuchen, bei welchen die Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Mineralien
nicht zugesetzt worden sind. Die Kurve 1 zeigt den Härtungsverlauf in Luft und die Kurve 2 den Härtungsverlauf in Wasser.
Die Kurven 3 und 4 zeigen die Ergebnisse bei Versuchen,
bei welchen die Zementpaste mit den Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Mineralien des Beispiels 1 versetzt worden
ist. Die Kurve ;5 zeigt den Härtungsverlauf in Luft und die Kurve 4 den Härtungsverlauf in Wasser.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich wird, zeigen die Kurve 2 und die Kurve j? die gleiche Tendenz. Dies belegt die Aktivität des
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erfindungsgemässen Zementzusatzes.
Diese ähnliche Tendenz wurde weiterhin durch eine thermische Analyse der Zementpaste, durch den Glühverlust, durch
die Differentialthermoanalyse, den Thermoausgleich und dergleichen
bestätigt.
Die Erfindung wird weiterhin anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Diagramm, das die Beziehung der prozentualen
Hydratisierung der Zementproben zu der Alterung (Stunden),bestimmt durch Röntgenstrahlenbeugung,
wiedergibt,
Fig. 2 Röntgenbeugungsmuster der erfindungsgemäss verwendeten
Zementzusatzstoffe und
Fig. 3 ein Diagramm, das die Beziehung der prozentualen
Expansion bestimmt, durch die JlS-Norm zu der Menge des zugegebenen Zementzusatzstoffes
zeigt.
Die Erfindung wird weiterhin anhand der Beispiele näher erläutert.
Beim Beispiel 1 werden Kaleiumsulfoaluminathydrat bildende
Mineralien zugesetzt, die hauptsächlich aus C (nachstehend als Zementzusatz A bezeichnet) und
(nachstehend als Zementzusatz B bezeichnet) bestehen.
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Die Beispiele 2 und j5 zeigen Tests, bei denen die Versuche
dermassen durchgeführt wurden, dass der Zementzusatz A zugesetzt wurde und dass weiterhin eine niedrige Temperatur
angewendet wurde.
Als Ausgangsmaterialen wurden gebrannter Kalk, Bauxit
und Gips mit den in Tabelle. 1 angegebenen chemischen Zusammensetzungen verwendet. 14,4 Gew.% gebrannter Kalk,
17,0 Gew.% Bauxit und 68,6 Gew.% Gips wurden vermengt.
Hierzu wurden 5 Gew.% Fluorit gegeben und das resultierende
Gemisch wurde in einem Elektroofen geschmolzen. Die Schmelze mit einer Temperatur von 12900C wurde in eine
Form herausgenommen und allmählich abgekühlt und sodann pulverisiert, (Zementzusatz A).
Die gleiche Schmelze wurde in Luft geblasen, abgeeohreckt
und pulverisiert (Zementzusatz B).
Der Zementzusatz A besteht hauptsächlich aus C12A„ und
CaSOu. Der Zementzusatz B besteht hauptsächlich aus C2,Aj3
und CaSO^.
Die chemische Analyse dieser Zusatzstoffe ist in Tabelle 2 gezeigt. Die Fig. 2 zeigt die Röntgenbeugungsmuster dieser
Mineralien.
Diese Zementzusatzstoffe wurden zu einem Blaine-Wert von
5500 cm /g pulverisiert. Die einzelnen pulverisierten Ze-
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mentzusatzstoffe wurden zu einem Portlandzement mit hoher
Frühfestigkeit in einer Menge von 0 bis 16 Gew.^, bezogen
auf den Zement,gegeben. Ein Mörtel mit einem Gewichtsverhältnis der einzelnen gemischten Zemente und Sand von 1 s
wurde zu einem Probekörper von 4 χ 4 χ 16 cm verformt. .Eel
diesem Probekörper wurde die Längenvariierung (prozenuale Ausdehnung) gemäss den japanischen Normen JIS R5201,, JIS
All24 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 zusammenges
teilt. In Fig. J5 gibt die Kurve 1 die Versuchsergebnisse
unter Verwendung des Zusatzstoffes A und die Kurve 2 die Versuchsergebnisse unter Verwendung des Zusatzstoffes B
wieder.
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Chemische Zusammensetzung
| Ausgangsmaterial- | Komponente | Glühverlust | .1 | Al | 2°3 | CaO | 7 | so3 | SiO2 | .4 | Pe | 2°3 | Andere | .8 | Insge samt |
.6 |
| Gebrannter Kalk | 0 | .3 | 0. | 5 | 95. | 3 | 0.2 | 0. | .9 | 1. | 9 | 0 | .4 | 99 | .6 | |
| Bauxit | 0 | .7 | 86. | 2 | 0. | 4 | 3 | .3 | 5. | 5 | 3 | .3 | 99 | .9 | ||
| Gips | 1 | 0. | 39. | 57.6 | 0 | 0. | 1 | 0 | 99 | |||||||
- 13 -
Chemische Zusammensetzung des Zementzusatzstoffes
| Komponente | unlösliche Komponente |
Al2O3 | CaO | SO^ | SlO2 | Fe2O3 | Andere |
| Gew.# | 0.1 | 16.5 | 44.1 | 37.0 | 1.2 | 0.7 | 1.8 |
Unter Verwendung des Zementzusatzes A wurde ein Betontest durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften und
die chemische Zusammensetzung des Betonmaterials sind in den Tabellen 3, 4, 5 und 6 zusammengestellt.
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Physikalische Eigenschaften von Portlandzement mit hoher Frühfestigkeit
ο σ» ro
spezifisches Gewicht
3.12
Feinheit ,
Blainewerfc (cm /g)
4.390
/U c
88 / Rückstand
0.4
Wassermenge OO
28.6
Absetzung
Anfangs-
h.min.. 2-32
End-
h.min 3-27
Festigkeit (kg/crcr)
Biegung
Tag
Tage
67.3
Kompression
Tage 1 Tag
78.4
136
Tage
28 Tg.
355
453
- 15 -
ro co
CO CO
- 15 Tabelle 4
Chemische Zusammensetzung und verschiedene Paktoren von
Portlandzement mit höher Prühfestigkeit
| Glüh verlust |
unlösliche Komponente |
SiO2- | Al2O3 | Pe2O5 | CaO | MgO | so. | P-CaO | Insgesamt | SM | IM | HM | |
| O co OC CT |
0.7 | 0.1 | 20.4 | 5.2 | 2.8 | 65.8 | 1.5 | 2.4 | 0.4 | 99.3 | 2.6 | 1.9 | 2.26 |
- 16 -
Physikalische Eigenschaften des Gehäufes
| verkleine ter Stein (Himegawa |
Menge, die durch ein Sieb mit Maschenweite hindurchgeht (%) |
20 mm |
15 mm |
10 mm |
5 mm |
2.5 mm |
der angegebenen | 0.6 mm |
0.3 mm |
O.15 mm |
- 17 - | Feinheits- Modul |
Spezi fisches Gewicht |
absor bierte Wasser |
Ein heits- menge |
|
| 0981 | Leber stein |
25 mm |
1.2 mm |
menge | ||||||||||||
| cn | 22.4 | - | 42.2 | - | - | - | - | - | 2.65 | l,60P | ||||||
| r1062 | 100 ) |
100 | 90.6 | - | 42.2 | 18.6 | 4.2 | 6.54 | 2.63 | 0.99 | 1,695 | |||||
| 69.O | 2.75 | 1.52 | CO | |||||||||||||
| CX? CO CO |
||||||||||||||||
| zerklei nerter Stein (Hlmegawa) |
Gesteinsqualität | Feäbigkeit- (kg/om^) |
| Granit, Andesit, Sandstein | 1,500 -.2,500 |
Der Betonansatz ist in der folgenden Tabelle 7 gezeigt.
Die Portlandzement-rEinheitsmengen betrugen 450, 500, 600
und 700·kg. Der Zementzusatz wurde in einer Menge von
0 bis 15 Gew.^, bezogen auf den Portlandzement und anstelle
des Gehäufes zugesetzt. Das verwendete Netzmittel mit
dem Warenzeichen Mighty 150 wurde in einer Menge von 1.2 Gew.% (Einheitsmenge: β kg/nr), bezogen auf die Portlandzementmenge
anstelle der gleichen Wassermenge verwendet.
Das Rutschen bzw. der Slump wurde auf 12 bis 15 cm eingestellt.
Die Ergebnisse der Festigkeitsmessung des Betons sind in Tabelle 7 zusammengestellt.
Die Proben der Versuche 6, 11 und 15 zeigen eine Expansion. Bei den anderen Proben wurde jedoch keine Expansion
beobachtet.
409816/1062
Die Versuche, 2, 3j ^* 5>
8, 9, 10, 13 und 14 entsprechen
dem erfindungsgemässen Verfahren.
Mit dem Zementzusatz B wurde der gleiche Test durdigeführt.
Es wurden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erhalten.
- lßa-409816/1062
- 18a -
| Ver- • suchs Nr. |
Betonzusatz | Zement | ■■ - | - | ■.- | Ver | V/as | Wasserhärtung | Bie | Lufthärtung --r | 714 . | Bie | 64.8 | tat säch lich ge- niesse- ' |
| Zement | zusatz | - · | halten des fe |
ser/ 1- Ze- ■ |
Kompres | gung ρ (kg/cm ) |
Kompres | 835 | gung - 0 (kg/cmH) |
74.3 | ner - Slump |
|||
| (kg/m-?) | nen Ge häu<fes |
- ment- | sion o • (kg/crn^) |
sion o ■.(kg/cm^C |
945 | • | 84.6 | (cm) | ||||||
| 1 | (Kg/ία3) | C%).· | 34 | 30.0 | ϊ> ■ ■ | 74.6 | - | 823 | 81.9 | 13.8 | ||||
| 2' | 500 | 0 | 0 | It | 30.0 | 809 | 73.8 | 810 | 81.0 | 14.6 | ||||
| 3 | Il · | 15 | 3 | IT | 30.9 | 805 | 87.5 | . .". 706 . | . 68.9 . . | 12.6 | ||||
| 4 | M . | 25 | 5 | ti · | 32.0 | 810 | 91.2 | 740 | 72.1 | 13.6 | ||||
| 5 | Il | 40 | 8 | It | 32.5 | 765 | S7.3 | 860 ■ | 81.5 | 13.5 · | ||||
| • 6 | It | 65 | 13 | tt | . 33.2 | 751 | . 58.6 . | 867 | • 77.1 | . 13.5 | ||||
| ■7 | Il | . 75 | 15 . | 32 | 29.0 | 689 .... | 87.3 | 869 | 82". 5 | 14.2 | ||||
| 8 | 600 | 0 | ' 0 | ti | 29.6 | 846 | 92.7 · | • . 652 | . 65.2 . ■ | 14.0 | ||||
| 9 | ti ... | 15 | 2.5 | tt | 30.5 | 888 | 92.8 | 790 | 77.4' | 13.9 | ||||
| 10 | It | .30 . | 5 | It | 31.0 | 857 | 92.1 | -916 | 79.3 | •14.2 | ||||
| ■ 11 | 40 | 6.7 | tJ | 32.0 | 844 | 52.1 . | 935 | 86.2 | V 15.0 | |||||
| .12 | Il | 90 . , | 15 | 30 | 26.4 | 615 | 90.6 | • .651 . | ·. . 58.2 . | • 15.5 | ||||
| 13 | 700 | 0 | 0 | Il | 27.0 | 877 ■ | 92.7 | ... . .620. . | . . .55.. 2 . | 13.7 | ||||
| 14 | ■II | 15 . | 2.1 | It | 28.0 | 866 | 90.5 ' | 12.9 | ||||||
| 15 | U | 35 | 5 | It | 29.5 | 805 | 31.3·· | . 12.0 | ||||||
| . 16 | Il | 105 . . | 15 . | . r .34. . . | . 36.0 | . 402 . | .61.8 . . | . · 14.0 | ||||||
| . 450 | 22.5 . | . 5. ... | 705 . . |
-.19 -
to
Mit dem Zementzusatz A des Beispiels 1 und dem Portlandzement mit hoher Frühfestigkeit der Tabelle 4, wurde
ein Betontest bei niedriger Temperatur von 5°C durchgeführt. Es wurde mit dem Betonansatzverhältnis der Tabelle
8 gearbeitet, jedoch waren die anderen Bedingungen die gleichen wie in Beispiel 1.
- 20 -
409816/1062
Zementansatz
| Ver | Wasser/ | Verhält | Zement | Wasser | Menge | Menge | Netz | Zement | |
| **· | suchs- | Zement | nis des | menge,. | (kg/m^ | des | des | mittel | zusatz |
| O | Nr. | verhält | feinen | (kg/m5) | feinen | groben | (kg/nr* | (kg/nP | |
| (O | nis | Gehäufes | Gehäu- | Gehäu- | |||||
| 00 _% |
S/a {%) | fes | fes ' | ||||||
| cn | |||||||||
| /106 | 17 | 28.8 | 3V | 550 | 158 | 586 | 1,158 ■ | 8.25 | 0 |
| 18 | 29.1 | 34 | 550 | ιβο | 565 | 1,152 | It | 22 | |
| 19 | 29.4 | 34 | 550 | 1β2 | 555 | 1,149 ■ | Jf | 33 |
- 21 -
te
Bei allen angeführten Versuchen betrug der Slump 18+2 cm.
Die Temperatur wurde in jedem Fall durch Wasser-eingestellt.
Die Ergebnisse des Festigkeitstest sind in der folgenden Tabelle
9 zusammengestellt. Es handelt sich um einen Mittelwert von drei Proben von 0 15 χ 50 cm. Das Härten wurde in
der W ise vorgenommen, dass die Proben in einer Kammer von 5°C unter einer Feuchtigkeit von 50 % stehengelassen wurden.
Die Proben expandierten nicht.
Druckfestigkeit
| Versuchs-Nr. | Druckfestigkeit (kg/cm2) |
28 Tage |
| 17 18 19 |
7 Tage | 785 957 950 |
| 725 905 898 |
Unter Verwendung des Zementzusatzes A des Beispiels 1 wurden hochfeste Betone mit einer Druckfestigkeit von
mehr als 800 kg/cm2 (Alterung 28 Tage) mit dem Ansatz
409816/1062
- 22 -
gemäss Tabelle 10 hergestellt« Zum Vergleich sind auch
die Ergebnisse eines handelsüblichen Portlandzements mit hoher Frühfestigkeit (Versuch Nr. 21) angegeben. Sonst
wurden die gleichen Materialien wie in Beispiel 2 verwendet. Das Zugabeverhältnis des Netzmittels ist auf den
Zement bezogen.
409816/106
Betonansatz
| Ver- suchs- Nr. |
Maximale Grosse des gro ben Ge häuf es (mm) |
Wasser/ Zement verhält <- nis (*) |
Verhält nis des feinen Gehäufes (*) |
(kg/m3) | Zement | Zement zusatz |
Wasser | feines Ge-häu- f e |
grobes Gehäu fe |
Netz mit tel (*) |
Slump (cm) |
Luft menge OO |
| 20 | 25 | 28.0 | 32 | 600 | 30 | 168 | 526 | 1,126 | 1.7 | 19.7 | 1.5 | |
| 21 | 25 | 28.0 | 34 | 600 | - | 168 | 560 | 1,092 | 1.3 | 18.2 | 1.5 |
- 24 -
Zur Messung des dynamischen Moduls der Elastizität und der Festigkeit wurden Proben mit den Abmessung 7.5 x 10 χ
10 cm bzw. 10 0 χ 20 cm geformt. Nach den ASTM-Vorschriften
wurden die Gefrier- und Auftautests durchgeführt.
Das Härten war zuvor 14 Tage lang an der Luft vorgenommen
worden (im Monat Dezember in Niigata Prefecture, welche eine kalte Gegend von Japan ist). Sodann wurden die Gefrier-
und Auftautests begonnen.
Die Druckfestigkeit wurde bei den Intervallen der in den folgenden Tabellen gezeigten Zyklen gemessen. Der Dauerhaftigkeit
sindex (DP-Wert) wurde bestimmt.
Die Tabellen 11 und 12 zeigen die Ergebnisse der Messung der Festigkeit (Mittelwerte von 2 Versuchen) sowie des
dynamischen Elastizitätsmodul (Mittelwert von 3 Versuchen). Die Werte in Klammern sind die relativen Vierte.
409816/1062
| Ver- such- Nr. |
Festig keit bei einer Al terung von 28 Tagen 2 (kg/cm |
Festigkeitsergebnisse der Gefrier- | und Auftautests | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 | 100 | 150 | DF-Wert "(*) |
β ' | |
| 20 | 902 | Beginn des Gefrierens und Auf- tauens (Al terung von 14 Tagen) |
815 (101.6) |
810 (100) |
791 (95.5 |
745 1(84.7) |
698 (74.0) |
637 (61.8) |
472 (34.0) |
20 | |||
| 21 _. | 851 | 810 (100) |
Cycluszahl des Gefrierens und Auftauens | 776 (95.3) |
708 (79.4) |
520 · (42.7) |
387 :23.7) |
265 (ii.i) |
200 (6.3) |
150 (3.6) |
|||
| 09816/ | (100) | ||||||||||||
| 1062 | |||||||||||||
- 26 -
Ergebnisse des dynamischen Hastizltätsmoduls beim Gefirer- und Auftautest
| Ver- suchs- Nr. |
Beginn des Gefrierens und Auftau- ens (Alte rung von 14 ρ Tagen)(kg/cm |
Cycluszahl des Gefrierens und Auftauens | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 | 100 | 150 | DF-Wert (#) |
|
| -Τ Ο CO CO |
20 | 6.72x1O5 (100) |
6.72x1O5 (100) |
6.60x1O5 (95.0) |
6.56x1O5 (93.1) |
6.l3xl05 (83.2) |
5.60x1O5 (69.5) |
4.5OxIO5 (45.0) |
0.80x10- (19.9) |
16.0 | |
| 16/1062 | 21 | 6.78x1O5 (100) |
6.0IxIO5 (78.5) |
5.1IxIO5 (52.0) • |
2.24x1O5 (10.9) |
0.18x1O5 (7.4) |
- | - | - | 2.6 | |
- 27 -
Claims (5)
- Patentansprüche
- 2. Verfahren zur Herstellung eines Betons mit hoher Festigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass man 2 bis 13 Gew.^, bezogen al f den Zement von Sulfoaluminathydrat bildenden Mineralpulvern, bei einer Einheitszementmenge von 500 bis 700 kg und einem Wasser/Zementverhältnis von 18 bis 35 % und 0.3 bis 5 Gew.^, bezogen auf den Zement von mindestens einem Netzmittel, ausgewählt aus der Gruppe anionische Sulfonate, Schwefelsäureester, nichtionogene mehrwertige Alkohole, Kondensate von Naphtalinsulfonat und Formalin, Ä'thylenoxidadditive und nicht-lonogene anionisch? Netzmittel mit Portlandzement vermischt, und dass man den vermischten Beton an Ort und Stelle betoniert.- 28 -409816/1062
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaiciumsulfoaluminathydrat bildende Mineral die Zusammensetzung 12GaO.7AIpO,,-CaSO4, HCaO.7Al2O,.CaF2-CaSO^, 35CaO.3SAl2O CaSO2^- CaSO^, ^CaO.JAlpO^.CaP2-CaSOw besitzt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalciumsulfoaluminathydrat bildende Mineral die Zusammensetzung l2Ca0.7Alp0-,-CaSO^, 1 ICaO.7AIgO,.CaP2-CaSO^, ^CaO.j5AlpO,.CaSO2^-j^, 3CaO,5Al2O,.CaF2-CaSO^ besitzt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Kalciumsulfoaluminathydrat bildenden Minerals 4 bis 8 Gew.# beträgt.09816/106?Leerseite
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| DE2348433C3 DE2348433C3 (de) | 1980-07-03 |
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| DE2735442A1 (de) | Zement und verfahren zu seiner herstellung |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |