Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Einfluss von Steinkohlenflugaschen auf das rheologische Verhalten von Zementleimen und -mörteln
Für den Betoneinbau auf der Baustelle ist die Verarbeitbarkeit des Frischbetons eine der wichtigsten Einflußgrößen. Die Verarbeitbarkeit wird beeinflußt von verschiedenen inneren Kräften und deren Wechselwirkungen untereinander. Vor allem die Leim- und Mörtelphase und damit Art und Zusammensetzung der Feinststoffe bestimmen maßgeblich das Fließverhalten des Frischbetons. Neben Zement werden als weitere Feinststoffkomponenten häufig Steinkohlenflugaschen (SFA) in Betonen eingesetzt. Nicht nur Festbetoneigenschaften, sondern auch die rheologischen Eigenschaften der Leim- und Mörtelphase werden durch SFA-Zugabe verändert. Im Rahmen dieser Arbeit werden anhand eigener Untersuchungen an Zement-/SFA-Leimen und -Mörteln (bis 2 mm Größtkorn) die wesentlichen Einflußgrößen der Ausgangsstoffe Zement und Steinkohlenflugasche auf das Fließverhalten bestimmt, sowie allgemeine Aussagen zur Wirkung bzw. zur Anwendung von SFA formuliert. Zum überwiegenden Teil wurden Versuche mit Rotationsviskosimetern mit den Zielgrößen Fließgrenzen und Viskositäten nach dem Bingham-Modell durchgeführt. Für Zement-/Flugasche-Gemische wurde der Einfluß der SFA auf die inneren Kräfte dargestellt und zwischen Leimen und Mörteln verglichen. Die Zugabe von Steinkohlenflugaschen beeinflußte sowohl die Fließgrenze, als auch die Viskosität einer Leim- oder Mörtelmischung. Für die Versuchsserien wurden mit Hilfe multipler linearer Regressionsanalysen die wesentlichen Einflußgrößen auf das rheologische Verhalten ermittelt. Hieraus entwickelte numerische Ansätze erlauben eine Abschätzung von Fließgrenze und Viskosität beliebiger Zement-/SFA-Leime und -mörtel. Für eine baupraktische Abschätzung der SFA-Wirkung hinsichtlich der Konsistenz wurde aus den Regressionsanalysen ein Nomogramm abgeleitet, das mit wenigen Kennwerten der SFA auskommt und eine Vorauswahl für das Erreichen bestimmter Frischbetoneigenschaften ermöglicht. Die Untersuchungsergebnisse zeigten, daß eine maßgebliche Kenngröße zur Beschreibung der Auswirkung von SFA auf das rheologische Verhalten der erforderliche Wasserzusatz zur Normsteife der Steinkohlenflugaschen (WZf) ist. SFA mit niedrigem Wasserzusatz besaßen in Mörteln meist eine verflüssigende Wirkung, SFA mit hohem Wasserzusatz zur Normsteife führten eher zu steiferen Konsistenzen.
Einfluss von Steinkohlenflugaschen auf das rheologische Verhalten von Zementleimen und -mörteln
Für den Betoneinbau auf der Baustelle ist die Verarbeitbarkeit des Frischbetons eine der wichtigsten Einflußgrößen. Die Verarbeitbarkeit wird beeinflußt von verschiedenen inneren Kräften und deren Wechselwirkungen untereinander. Vor allem die Leim- und Mörtelphase und damit Art und Zusammensetzung der Feinststoffe bestimmen maßgeblich das Fließverhalten des Frischbetons. Neben Zement werden als weitere Feinststoffkomponenten häufig Steinkohlenflugaschen (SFA) in Betonen eingesetzt. Nicht nur Festbetoneigenschaften, sondern auch die rheologischen Eigenschaften der Leim- und Mörtelphase werden durch SFA-Zugabe verändert. Im Rahmen dieser Arbeit werden anhand eigener Untersuchungen an Zement-/SFA-Leimen und -Mörteln (bis 2 mm Größtkorn) die wesentlichen Einflußgrößen der Ausgangsstoffe Zement und Steinkohlenflugasche auf das Fließverhalten bestimmt, sowie allgemeine Aussagen zur Wirkung bzw. zur Anwendung von SFA formuliert. Zum überwiegenden Teil wurden Versuche mit Rotationsviskosimetern mit den Zielgrößen Fließgrenzen und Viskositäten nach dem Bingham-Modell durchgeführt. Für Zement-/Flugasche-Gemische wurde der Einfluß der SFA auf die inneren Kräfte dargestellt und zwischen Leimen und Mörteln verglichen. Die Zugabe von Steinkohlenflugaschen beeinflußte sowohl die Fließgrenze, als auch die Viskosität einer Leim- oder Mörtelmischung. Für die Versuchsserien wurden mit Hilfe multipler linearer Regressionsanalysen die wesentlichen Einflußgrößen auf das rheologische Verhalten ermittelt. Hieraus entwickelte numerische Ansätze erlauben eine Abschätzung von Fließgrenze und Viskosität beliebiger Zement-/SFA-Leime und -mörtel. Für eine baupraktische Abschätzung der SFA-Wirkung hinsichtlich der Konsistenz wurde aus den Regressionsanalysen ein Nomogramm abgeleitet, das mit wenigen Kennwerten der SFA auskommt und eine Vorauswahl für das Erreichen bestimmter Frischbetoneigenschaften ermöglicht. Die Untersuchungsergebnisse zeigten, daß eine maßgebliche Kenngröße zur Beschreibung der Auswirkung von SFA auf das rheologische Verhalten der erforderliche Wasserzusatz zur Normsteife der Steinkohlenflugaschen (WZf) ist. SFA mit niedrigem Wasserzusatz besaßen in Mörteln meist eine verflüssigende Wirkung, SFA mit hohem Wasserzusatz zur Normsteife führten eher zu steiferen Konsistenzen.
Einfluss von Steinkohlenflugaschen auf das rheologische Verhalten von Zementleimen und -mörteln
Freimann, T. (Autor:in)
2002
236 Seiten, 191 Bilder, 37 Tabellen, 101 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Zum Einfluß von Steinkohlenflugaschen auf das rheologische Verhalten von Zementleimen und -mörteln
| UB Braunschweig | 2002
Rheologische Eigenschaften von Mörteln und Betonen
| Tema Archiv | 2001