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Mischungsentwurf und Fließeigenschaften von selbstverdichtendem Beton (SVB) vom Mehlkorntyp unter Berücksichtigung der granulometrischen Eigenschaften der Gesteinskörnung
Zur Herstellung von SVB vom Mehlkorntyp nach der SVB-Richtlinie des DAfStb [SVB1] ist eine bestimmte Menge an Leim erforderlich, die maßgeblich von den granulometrischen Eigenschaften der verwendeten Gesteinskörnungen abhängig ist. In der Regel wird die zur Herstellung von SVB erforderliche Menge an Leim empirisch anhand von Frischbetonuntersuchungen bestimmt oder aufgrund von Erfahrungswerten angenommen. Ein anderer Ansatz besteht darin, die erforderliche Leimmenge anhand des Hohlraumgehalts im Korngemisch und der Leimschichtdicke zu berechnen. WÜSTHOLZ [Wüs1] verwendete hierfür ein Modell für kugelförmige Gesteinskörner. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Modell der Leimschichtdicke auf nicht kugelförmige Gesteinskömungen unter Berücksichtigung der Kornform erweitert sowie das als Korn-Gemisch-Prüfung bezeichnete Verfahren zur Bestimmung der zur Herstellung von SVB vom Mehlkorntyp erforderlichen Menge an Leim entwickelt. Abweichend vom Vorgehen, die Kornoberfläche anhand von visuell bestimmten Kornform zu bewerten oder anhand der idealisierten Betrachtung als Kugel zu bestimmen, wurde bei der Berechnung der Kornoberfläche die Sphärizität als Kornformkennwert berücksichtigt. Zur geometrischen Charakterisierung der Gesteinskörner wurden Korngemische ≥ 0,125 mm mit der fotooptischen Kornformanalyse untersucht und dabei die Korngrößenverteilung sowie die Kornform bestimmt. Als fotooptisches Messsystem wurde das Partikelanalysegerät HAVER CPA 4-2 MB [HAV1] verwendet. Die bei der Korngrößenverteilung bestimmte Korngröße bezieht sich auf den Durchmesser (däqui) des flächengleichen Kreises. Die Kornform wird über die Sphärizität ausgedrückt. Die Berechnung der Kornoberfläche der untersuchten Komgemische erfolgte aus den Ergebnissen der fotooptischen Kornformanalyse.
A certain amount of cement paste is required to produce powder type Self-Compacting Concrete (SCC) in accordance with the SCC Guideline published by the DAfStb [SVB1]. This amount depends largely on the granulometric characteristics of the aggregates used. The amount of cement paste required to produce SCC is usually determined empirically on the basis of fresh concrete tests, or is assumed on the basis of the experience gained so far. Another approach is to calculate the required paste volume using the voids content in the mineral aggregate mix and the thickness of the paste layer. WÜSTHOLZ [Wüs1] used therefore a model for spherical mineral aggregates. This work extends the paste thickness model [Wüs1] to non-spherical aggregates taking the particle shape into account. In addition, a method to determine the required paste volume to produce powder type SCC has been developed, which is termed aggregatepacking test. A schematic view of the extended paste layer thickness model (eMLSD) for non-spherical mineral aggregates is shown in Fig. 3.1. In deviation from determining the particle surface by visually identified particle shape factors or on the basis of an idealized spherical model, the calculation of the particle surface was based on the sphericity as the particle shape parameter. To characterize the aggregate particles geometrically, aggregate mixtures larger than 0,125 mm in size were examined using a photo-optical particle shape analysis method to determine both particle size distribution and particle shape. A HAVER CPA 4-2 MB particle analyzer [HAV1] was used to carry out photo-optical measurements. The particle size determined in the particle size distribution refers to the diameter of the area equal circles. The particle shape is expressed by its sphericity. For the aggregate mixtures examined, the particle surface was calculated on the basis of the results of the photo-optical particle shape analysis.
Mischungsentwurf und Fließeigenschaften von selbstverdichtendem Beton (SVB) vom Mehlkorntyp unter Berücksichtigung der granulometrischen Eigenschaften der Gesteinskörnung
Zur Herstellung von SVB vom Mehlkorntyp nach der SVB-Richtlinie des DAfStb [SVB1] ist eine bestimmte Menge an Leim erforderlich, die maßgeblich von den granulometrischen Eigenschaften der verwendeten Gesteinskörnungen abhängig ist. In der Regel wird die zur Herstellung von SVB erforderliche Menge an Leim empirisch anhand von Frischbetonuntersuchungen bestimmt oder aufgrund von Erfahrungswerten angenommen. Ein anderer Ansatz besteht darin, die erforderliche Leimmenge anhand des Hohlraumgehalts im Korngemisch und der Leimschichtdicke zu berechnen. WÜSTHOLZ [Wüs1] verwendete hierfür ein Modell für kugelförmige Gesteinskörner. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Modell der Leimschichtdicke auf nicht kugelförmige Gesteinskömungen unter Berücksichtigung der Kornform erweitert sowie das als Korn-Gemisch-Prüfung bezeichnete Verfahren zur Bestimmung der zur Herstellung von SVB vom Mehlkorntyp erforderlichen Menge an Leim entwickelt. Abweichend vom Vorgehen, die Kornoberfläche anhand von visuell bestimmten Kornform zu bewerten oder anhand der idealisierten Betrachtung als Kugel zu bestimmen, wurde bei der Berechnung der Kornoberfläche die Sphärizität als Kornformkennwert berücksichtigt. Zur geometrischen Charakterisierung der Gesteinskörner wurden Korngemische ≥ 0,125 mm mit der fotooptischen Kornformanalyse untersucht und dabei die Korngrößenverteilung sowie die Kornform bestimmt. Als fotooptisches Messsystem wurde das Partikelanalysegerät HAVER CPA 4-2 MB [HAV1] verwendet. Die bei der Korngrößenverteilung bestimmte Korngröße bezieht sich auf den Durchmesser (däqui) des flächengleichen Kreises. Die Kornform wird über die Sphärizität ausgedrückt. Die Berechnung der Kornoberfläche der untersuchten Komgemische erfolgte aus den Ergebnissen der fotooptischen Kornformanalyse.
A certain amount of cement paste is required to produce powder type Self-Compacting Concrete (SCC) in accordance with the SCC Guideline published by the DAfStb [SVB1]. This amount depends largely on the granulometric characteristics of the aggregates used. The amount of cement paste required to produce SCC is usually determined empirically on the basis of fresh concrete tests, or is assumed on the basis of the experience gained so far. Another approach is to calculate the required paste volume using the voids content in the mineral aggregate mix and the thickness of the paste layer. WÜSTHOLZ [Wüs1] used therefore a model for spherical mineral aggregates. This work extends the paste thickness model [Wüs1] to non-spherical aggregates taking the particle shape into account. In addition, a method to determine the required paste volume to produce powder type SCC has been developed, which is termed aggregatepacking test. A schematic view of the extended paste layer thickness model (eMLSD) for non-spherical mineral aggregates is shown in Fig. 3.1. In deviation from determining the particle surface by visually identified particle shape factors or on the basis of an idealized spherical model, the calculation of the particle surface was based on the sphericity as the particle shape parameter. To characterize the aggregate particles geometrically, aggregate mixtures larger than 0,125 mm in size were examined using a photo-optical particle shape analysis method to determine both particle size distribution and particle shape. A HAVER CPA 4-2 MB particle analyzer [HAV1] was used to carry out photo-optical measurements. The particle size determined in the particle size distribution refers to the diameter of the area equal circles. The particle shape is expressed by its sphericity. For the aggregate mixtures examined, the particle surface was calculated on the basis of the results of the photo-optical particle shape analysis.
Mischungsentwurf und Fließeigenschaften von selbstverdichtendem Beton (SVB) vom Mehlkorntyp unter Berücksichtigung der granulometrischen Eigenschaften der Gesteinskörnung
Huß, Andreas (Autor:in)
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton ; 598 ; 1-142
2012
142 Seiten, Bilder, Tabellen, 186 Quellen
Report
Deutsch