Rheologische Untersuchungen zur Verarbeitbarkeitvon selbstverdichtendem Beton

Rheologie mineralischer Baustoffe

Die Optimierung des Herstellungsprozesses, die Vereinfachung des Betoneinbaus und die Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Betontragwerken sind nur einige nennenswerte Vorzüge, die der Einbau von selbstverdichtendem Beton (SVB) mitbringt. SVB ist das Resultat einer technologischen Entwicklung, deren Fortschritt unaufhaltsam ist und deren Optimierungspotenzial für den Industriali sierungsprozess in der Bauindustrie noch lange nicht ausgeschöpft ist. Möglich wurde dies auch durch die Substitution konventioneller Zusatzmittel auf der Grundlage von Naphthalin-Sulfonaten durch Neuentwicklungen auf Polyacrylatbasis. Das Ergebnis ist ein Beton mit speziellen Charakteristika hinsichtlich seiner Verarbeitbarkeit während des Betonierprozesses und besonderen elastomechanischen Eigenschaften während seiner Nutzungsdauer. Unter dem Begriff Verarbeitbarkeit können mehrere Betoneigenschaften zusammengefasst werden, so z. B. Robustheit, geringe Entmischungsneigung und nicht zuletzt eine ausgeprägte Fließfähigkeit. Thema dieses Beitrags sind Neuentwicklungen zur rheologischen Charakterisierung, welche die Optimierung des Mischungsentwurfs und die Steuerung der SVB-Eigenschaften ermöglicht. Vorgestellt werden die Ergebnisse aus vergleichenden Versuchen zwischen genormten Setzfließ maßversuchen (zur Verarbeitbarkeit) und rheologischen Tests auf der Grundlage der Systemverformbarkeit und der hieraus entstehenden Bewegungen beim Aufbringen einer externen Kraft. Die rheologischen Versuche wurden mit Hilfe eines Viskosimeters durchgeführt, mit dem sich das Fließverhalten des Betons besser beschreiben lässt. Gewöhnlich ist die Bestimmung der Eigenschaften im plastischen Zustand mit Hilfe von Einzelpunktmessungen, wie z. B. bei Setzfließmaßversuchen möglich, außerdem werden in bestimmten Fällen Dichte und Luftporengehalt bestimmt. Dagegen beschreibt die Rheometrie das rheologische Verhalten des Betons mit Hilfe einer Schergeschwindigkeits-/Schub spannungskurve und der Untersuchung von Parametern, wie der plastischen Viskosität und der Fließgrenze. Die in diesem Beitrag erörterten Ver - suchser geb nisse stammen aus vergleichenden Versuchen an SVB, bei denen Typ und Menge des Zusatzmittels verändert wurden. Außerdem wird der Nachweis geführt, dass die Rheologie ein geeignetes Hilfsmittel zur Bestimmung eines adäquaten Mischungsentwurfs ist.

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