Beitrag zur Entwicklung eines selbstverdichtenden Leichtbetons

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit war, einen selbst verdichtenden Leichtbeton (SVLB) zu entwickeln. Daher wurden mehrere Tests, basierend auf zwei bekannten Betonarten durchgeführt. Diese Betonarten sind der selbstverdichtenden Beton und der Leichtbeton. Ihre Nachteile sind entweder ihre hohe Wärmeleitfähigkeit oder ihrer große Dichte. Normalbeton hat eine Trockendichte von 2000 bis 2600 kg/m3. Gemäß österreichischer Betonnorm wird Beton mit einer Rohdichte zwischen 800 und 2000 kg/m3 als Leichtbeton bezeichnet. In den ersten beiden Kapiteln sind die Geschichte und die technologischen Eigenschaften der beiden bekannten Betonarten beschrieben. Um einen SVLB zu entwickeln, muss man beginnend mit der Leimphase über die Mörtelphase bis hin zur Betonphase alle Entwicklungsschritte erfolgreich absolvieren (siehe Abb.28). Um eine schnellere Entwicklung zu ermöglichen, wurden alle Versuche aufeinander aufbauend durchgeführt. Dadurch war eine schnelle Optimierung in der verschiedenen Versuchsphasen möglich (siehe Tabelle 107; Tabelle 108; Tabelle 109). Im Laufe der Versuchsdurchführung wurde allerdings bald festgestellt, dass dieses Schema mit den geplanten Ausgangsstoffen nicht erreicht werden konnte, es wurde daher ein eigenes Durchführungsschema entwickelt. Nicht jeder Zuschlagstoff ist für die Entwicklung eines SVLB geeignet. Flugasche ist zum Beispiel ein besserer Zuschlagsstoff als Klakmehl. Nach Beendigung der Leimversuche wurden, aufbauend auf diese, die Mörtelversuche durchgeführt. Nach diesen wurde mit den Betonversuchen begonnen. Die gleichmäßige Verteilung des Granulates in der Suspension stellte die größte Herausforderung bei der Entwicklung dar. Durch die Einhaltung der Versuchsgrenzen nach Okamura, für die Entwicklung eines Leichtbetons und eines Selbstverdichtenden Betons, konnte auch für einen Selbstverdichtenden Leichtbeton eine Rezeptur gefunden werden. Ausschlaggebend für die stetige Optimierung war die genaue Berechnung der Inhaltsstoffe. In dem vierten Kapitel sind die Versuche chronologisch angeführt. Die Versuche des fertigen Betons ergaben eine maximale Festigkeit von 15,58 N/mm2 bei einem Gewicht von 1871,96 kg/m3.

The aim of this study was to develop a self-compacting lightweight concrete (SCLC). For this, several tests were performed. These were based on two well-known types of concrete. The name of them is self-compacting concrete and lightweight concrete. The disadvantages of them are there high thermal conductivity and its great density. Normal concrete has a dry density from 2000 to 2600 kg/m3. According to the Austrian concrete standard concrete is designated with a density between 800 and 2000 kg/m3 as lightweight concrete. The history and the technological properties of the two known types of concrete have been processed in the first two chapters. The attempts to characterize the concrete are also given in the first two chapters. To develop a SCLS, you have to start with the glue phase of the mortar phase to the concrete phase (see Abb.28). The experiments were always performed build on each other, resulting in rapid optimization in the different phase of the experiment was possible (see Tabelle 107, Tabelle 108, Tabelle 109). Throughout the experiment, however, was soon found that this scheme could not be achieved with the proposed starting materials, a private implementation scheme was therefore developed. In the development of the cement paste was found that not every aggregate is suitable for self-compacting concrete. As fly ash is better than lime powder as an additive. After completion of the glue experiments, the mortar experiments started. After them was started with the concrete experiments. The biggest challenge was, in the concrete to distribute the granules, which is responsible for saving weight evenly and to prevent the lift was. By adhering to the limits trying to Okamura, for the development of the lightweight concrete and self compacting concrete, a formula could be found for a self compacting lightweight concrete. The main reason for the continuous optimization was the exact calculation of the ingredients. In the fourth chapter, the experiments are listed chronologically. The tests of the finished concrete showed a maximum strength of 15,58 N/mm2 at a weight of 1871,96 kg/m3. With this work a step towards developing a self compacting lightweight concrete was made. An increase in strength may be achieved by the reduction of the coarse components. It would be interesting to remove all components of a diameter larger than 1mm from the mixture. Thus, the mixture would be more compact. However, this would also result in an increase in weight. Against this, the proportion of the granules may be increased. A future work could deal with the problem of how the finished concrete can be transported over a height difference of several meters. Since it must be assumed that a high pressure, which is created when pumping, the water in the mixture is pressed into the porous granules.