Title: Einfluss der Trockenmischdauer auf die Deagglomeration von Silicastaub in UHPC
Other Titles: Influence of dry mixing time on deagglomeration of silica fume in UHPC
Language: Deutsch
Authors: Bohl, Henrik 
Qualification level: Diploma
Advisor: Robisson, Agathe 
Assisting Advisor: Kirnbauer, Johannes 
Issue Date: 2021
Number of Pages: 118
Qualification level: Diploma
Abstract: 
In der Bauindustrie werden die Ansprüche an die Werkstoffe mit der Zeit immer höher. So wird auf dem Gebiet der Werkstofftechnologie ununterbrochen weiter geforscht und neue Technologien entwickelt. So ist es heutzutage möglich ultrahochfesten Beton (UHFB) mit Druckfestigkeiten über 150N/mm2 herzustellen. Da die Anforderungen an diesen Baustoff so hoch sind, sind auch die Zusammensetzung und Herstellung des Betons sehr wichtig. Bei der Herstellung steht besonders das Trockenmischen mit Hochleistungsmischern im Fokus. Gerade deswegen ist ultrahochfester Beton noch nicht weit verbreitet im Einsatz, da diese nicht auf Baustellen im Einsatz sind und deswegen der Beton nicht vor Ort hergestellt werden kann. Ziel ist es also einen Prämix der Feststoffe herzustellen, der auf den Baustellen mit herkömmlichen Mischern unter Zugabe der flüssigen Komponenten fertig gemischt werden kann. Dafür wird der Einfluss der Trockenmischdauer auf die Deagglomeration des Silikastaubs in UHPC untersucht, um einen möglichst gut vorbereiteten Prämix herzustellen.Diese Arbeit beschäftigt sich deswegen mit der Auswertung von Abschlussarbeiten, die sich mit der Auswertung von Frisch- und Festbetoneigenschaften, rheologische Eigenschaften, Stabilisationszeit und Packungsdichte in Abhängigkeit der Trockenmischdauer befassen. Diese Daten wurden in insgesamt sieben einzelnen Arbeiten unabhängig voneinander veröffentlicht. Deswegen wurden in dem ersten Schritt alle Daten gesammelt und zusammenhängend ausgewertet.Dabei wurden Verbesserungen der Frischbetoneigenschaften und der rheologischen Kennwerte festgestellt, wobei letztere deutlicher ausgeprägt waren. In Bezug auf die Festbetoneigenschaften wurden dagegen keine eindeutige Verbesserung. Die Stabilisationszeiten der Nassmischungen, also die Dauer, bis die Mischung eine ausreichende Homogenisierung erreicht hat, konnte mit längeren Trockenmischdauern auch deutlich gesenkt werden. Im Hinblick auf die Packungsdichte konnte keine sichtliche Verbesserung festgestellt werden. Diese ist bei den Trockenmischungen zwar kontinuierlich gestiegen, bei den Nassmischungen blieb sie aber konstant.Im Zuge der eigenen Versuchsreihe wurden nochmals die Trichterauslaufzeit, das Ausbreitmaß, die Viskosität, dynamische Fließgrenze, Stabilisationszeit, Partikelgrößenverteilung und Packungsdichte ermittelt.Da die erste Versuchsreihe nicht die gewünschte Konsistenz und Frischbetoneigenschaften hatte wurde für die zweite Versuchsreihe der Gehalt an Konsistenzhalter und Fließmittel erhöht. Danach haben sich die Ergebnisse mit den zuvor ausgewerteten Versuchsreihen gedeckt. Lediglich die Partikelgrößenverteilung hat im Rahmen der Messgenauigkeit einen durchgehend ähnlichen Anteil an Silicastaub dargestellt.Somit kann man sagen, dass eine längere Trockenmischdauer eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit von UHPC darstellt, eine bessere Deagglomeration des Silicastaubs konnte jedoch nicht direkt festgestellt werden.

In the construction industry, the demands on materials are becoming higher and higher with time. Thus, in the field of materials technology, research continues uninterruptedly and new technologies are developed. It is now possible to produce ultra high performance concrete (UHPC) with compressive strengths of over 150N/mm2. Since the requirements for this building material are so high, the composition and production of the concrete are also very important. In production, the focus is particularly on dry mixing with high-performance mixers. This is precisely why ultra-high-strength concrete is not yet widely used, as these are not in use on construction sites and therefore the concrete cannot be produced on site. The aim is therefore to produce a premix of the solids that can be ready-mixed on the construction sites using conventional mixers with the addition of the liquid components. For this purpose, the influence of the dry mixing time on the deagglomeration of the silica fume in UHPC is investigated in order to produce a premix that is as well prepared as possible.This paper therefore deals with the evaluation of final papers dealing with the evaluation of fresh and hardened concrete properties, rheological properties, stabilization time and packing density as a function of dry mixing time. These data were published independently in a total of seven individual papers. Therefore, in the first step, all data were collected and evaluated coherently.Improvements in fresh concrete properties and rheological properties were found, the latter being more pronounced. Regarding the hardened concrete properties, on the other hand, no clear improvement was observed. The stabilization times of the wet mixes, i.e. the time required for the mix to reach sufficient homogenization, could also be significantly reduced with longer dry mix durations. Regarding the packing density, no visible improvement could be observed. Although this increased continuously with the dry mixes, it remained constant with the wet mixes.During my own series of tests, the funnel run-out time, the spreading factor, the viscosity, dynamic yield point, stabilization time, particle size distribution and packing density were again determined.Since the first series of tests did not have the desired consistency and fresh concrete properties, the content of consistency maintainer and superplasticizer was increased for the second series of tests. After that, the results coincided with the previously evaluated test series. Only the particle size distribution showed a consistently similar proportion of silica fume within the limits of measurement accuracy. Thus, it can be said that a longer dry mixing time represents an improvement in the workability of UHPC, but a better deagglomeration of the silica fume could not be directly determined.
Keywords: Trockenmischdauer; Deagglomeration; Silicastaub; UHPC
dry mixing time; deagglomeration; silica fume; UHPC
URI: https://doi.org/10.34726/hss.2021.85583
http://hdl.handle.net/20.500.12708/17148
DOI: 10.34726/hss.2021.85583
Library ID: AC16178827
Organisation: E207 - Institut für Werkstofftechnologie, Bauphysik und Bauökologie 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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