Als Frischbeton wird mehr Wert auf seine Verarbeitbarkeit gelegt. Die Verarbeitbarkeit von Frischbeton umfasst Fließfähigkeit, Kohäsion und Wasserretention.
1. Faktoren, die die Fließfähigkeit von Frischbeton beeinflussen
Es gibt viele Methoden zur Bewertung der Fließfähigkeit von Frischbeton, die gebräuchlichste ist die Methode des Setzmaßtests. Die Methode des Setzmaßtests ist hauptsächlich auf plastischen Beton mit mittlerer Fließfähigkeit anwendbar.
Die Ausdehnungstestmethode eignet sich für Beton mit hoher Fließfähigkeit und der Testprozess ist der gleiche wie der der Setzmaßmethode. Nach dem Aufheben des Setzmaßes dehnt sich der Beton unter seinem Eigengewicht aus. Als Indikator zur Beurteilung der Fließfähigkeit des Betons wurde der durchschnittliche Durchmesser des Blähbetons gemessen.
(1) Wasserverbrauch
Der Wasserverbrauch von Beton ist einer der Hauptfaktoren, die die Fließfähigkeit beeinflussen. In einem bestimmten Bereich nimmt die Fließfähigkeit des Betons mit zunehmendem Wasserverbrauch zu.
Bei Verwendung eines bestimmten Zuschlagstoffs bleibt bei konstantem Wasserverbrauch innerhalb des tatsächlichen Einsatzbereichs auch bei einer Änderung des Zementverbrauchs das Ausbrechmaß im Allgemeinen unverändert. Dieses Gesetz wird als feste Wasserzugaberegel oder Wasserbedarfsregel bezeichnet. . Obwohl die feste Wasserzugaberegel nicht streng ist, ist diese Regel für die Gestaltung des Betonmischungsverhältnisses recht praktisch, d. h. durch Festlegen des Wasserverbrauchs und Ändern des Wasser-Zement-Verhältnisses ist es möglich, die Verarbeitbarkeitsanforderungen von Frischbeton zu erfüllen . Es ist auch auf die Anforderungen an die Betonfestigkeit ausgelegt.
(2) Ascheverhältnis,
Bei unverändertem Wasser-Zement-Verhältnis führt eine Reduzierung des Knochen-Zement-Verhältnisses zu einer Erhöhung der Fließfähigkeit des Betons.
(3) Sandrate
Die Sandpartikel sind viel kleiner als die von groben Zuschlagstoffen, sodass sie innerhalb eines bestimmten Bereichs in die Hohlräume von groben Zuschlagstoffen gefüllt werden können, sodass die Schüttdichte der Zuschlagstoffe zunimmt und die Porosität der Zuschlagstoffe abnimmt. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Fließfähigkeit des Betons zu. Wenn die Sandmenge ein bestimmtes Maß überschreitet, sind die Hohlräume der groben Gesteinskörnung gefüllt und der Sandeintrag kann nicht mehr aufgenommen werden. In diesem Fall erhöht sich der Sandgehalt weiter, die Porosität des Zuschlagstoffs beginnt zu steigen und die Fließfähigkeit des Frischbetons nimmt ab. . Es gibt also ein Problem mit der optimalen Sandmenge für Beton.
Das optimale Sandverhältnis hängt vom Ansammlungszustand der groben Gesteinskörnung, der Partikelabstufung des Sandes und der Zementmenge ab. Je größer die Porosität der groben Gesteinskörnung ist, desto mehr Sand kann in den Hohlräumen untergebracht werden und desto größer ist somit das optimale Sandverhältnis. Der optimale Sandanteil von grobem Sand ist groß und der optimale Sandanteil von feinem Sand ist klein. Bei Beton geringer Festigkeit sollte aufgrund des weniger zementhaltigen Materials ein größerer Sandanteil verwendet werden. Bei hochfestem Beton sollte aufgrund der großen Menge an zementhaltigen Materialien entsprechend eine geringere Sandmenge verwendet werden.
(4) Gesamtabstufung
Der abgestufte Zuschlagstoff weist weniger Hohlräume auf und bei gleicher Menge Zementaufschlämmung kann eine bessere Fließfähigkeit erreicht werden.
(5) Mineralische Zusatzstoffe
Der Wasserbedarf hochwertiger Flugasche ist relativ gering, was die Fließfähigkeit von Beton erheblich verbessern oder den Wasserverbrauch erheblich reduzieren kann, während die Fließfähigkeit von Beton unverändert bleibt. Das fein gemahlene Schlackenpulver hat kaum Einfluss auf das Ausbreitmaß des Betons.
(6) Beimischungen
Die Zugabe von wasserreduzierendem Mittel kann die Fließfähigkeit von Frischbeton erheblich verbessern oder den Wasserverbrauch von Beton bei gleichbleibender Fließfähigkeit deutlich reduzieren. Der Einfluss des Fließmittels auf die Fließfähigkeit von Frischbeton hängt stark von der Art und Dosierung des Fließmittels ab. Im Allgemeinen gibt es eine optimale Dosierung von wasserreduzierenden Mitteln, die optimale Dosierung verschiedener wasserreduzierender Mittel ist jedoch unterschiedlich. Es besteht ein gegenseitiges Anpassungsproblem zwischen dem wasserreduzierenden Mittel und dem zementären Material. Wenn das wasserreduzierende Mittel nicht mit dem zementären Material kompatibel ist, wird dessen Wirkung ebenfalls stark beeinträchtigt.
2. Setzmaßverlust von Frischbeton
Die Fließfähigkeit von Frischbeton nimmt mit der Zeit ab, was ein unvermeidlicher Prozess der Betonhydratation und -aushärtung ist.
Die Ursachen für den Setzmaßverlust des Betons sind folgende:
(1) Hydratisierung des zementären Materials. In Beton reagiert das zementartige Material mit Wasser unter Bildung eines Hydratationsprodukts, und die Bildung des Hydratationsprodukts führt dazu, dass der Zementleim von einem dispergierten Zustand in eine kohäsive Struktur übergeht. Dieser Transfervorgang führt unweigerlich zu einem Setzmaßverlust des Betons.
(2) Verminderte Wirkung des Fließmittels.
(3) Aggregat absorbiert Wasser.
(4) Wasser verdunstet.
(5) Blasenaustritt.
Gründe für große Beton-Setzmaßverluste:
(1) Das Zusatzmittel ist nicht für Zement geeignet. Die Verwendung von wasserreduzierenden Mitteln kann nicht nur das Ausbreitmaß von Frischbeton erheblich erhöhen, sondern kann auch zu einem Verlust des Ausbreitmaßes von Frischbeton führen. Wasserreduktionsmittel und Zement haben ein Problem der gegenseitigen Anpassung und Abstimmung. Wenn sie nicht aneinander angepasst sind, kommt es zu einem großen Setzmaßverlust.
(2) Die Hydratation des zementären Materials erfolgt zu schnell. Der Setzmaßverlust von Frischbeton hängt eng mit dem Hydratationsprozess von Zement zusammen. Je schneller die Hydratationsrate des Zements ist, desto größer ist der Setzmaßverlust des Frischbetons. Der Zement meines Landes entwickelt sich im Allgemeinen in Richtung Verfeinerung und hohem C3S. Daher wird die Hydratationsrate von Zement im Allgemeinen beschleunigt, was auch einer der Gründe für den beschleunigten Setzmaßverlust von Beton ist. Wenn der Gipsgehalt im Zement nicht geeignet ist und der Halbhydratgips zu hoch ist, erfolgt der Setzmaßverlust des Frischbetons zu schnell.
(3) Die Wasserabsorptionsrate von Zuschlagstoffen und Mineralbeimischungen ist hoch.
(4) Hohe Umgebungstemperatur und niedrige Luftfeuchtigkeit.
Wichtigste technische Maßnahmen zur Reduzierung des Setzmaßverlustes von Beton:
(1) Wählen Sie ein geeignetes zementäres Material-Zusatzmittelsystem.
(2) Verzögern Sie die Hydratation des Geliermaterials. Normalerweise gibt es zwei Möglichkeiten, die Hydratation zementhaltiger Materialien zu verzögern: Die eine besteht darin, das zementäre Materialsystem anzupassen und die Menge an mineralischen Zusatzmitteln zu erhöhen; die andere besteht darin, Verzögerer zu verwenden.
(3) Das Aggregat wird vor der Verwendung vorab absorbiert.
3. Eigenschaften von Frischbeton – Verarbeitbarkeit (Entmischung, Schlickerbildung und Ausbluten)
Unter Entmischung versteht man das Phänomen, dass die Bestandteile der Betonmischung voneinander getrennt werden, was zu einer ungleichmäßigen inneren Zusammensetzung und Struktur führt, die sich normalerweise in der Trennung von groben Zuschlagstoffen und Mörtel oder dem Phänomen der Zementschlämme äußert, und unter Milchschlämme versteht man die Trennung von Zement Schlamm- und Zuschlagstoffpartikel. Segregation ist Ausdruck einer schlechten Kohäsion des Betons. Unter Ausbluten versteht man das Phänomen, dass Wasser aus dem Inneren der Mischung an die Oberfläche wandert, nachdem die Mischung gegossen und verdichtet wurde, jedoch vor dem Abbinden und Aushärten. Gefahr der Entmischung und des Ausblutens von Festbetoneigenschaften: Die Trennung unterschiedlicher Ebenen von Frischbeton führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Betons, was zu einer ungleichmäßigen Betonfestigkeit und zu einer ungleichmäßigen Betonfestigkeit aufgrund von Oberflächenbeton und darunter liegendem Betonmörtel führt. Die Inkonsistenz des Inhalts kann zu Rissen in der Betonoberfläche führen.
Technische Maßnahmen zur Verhinderung des Ausblutens und Entmischens von Beton:
(1) Es gibt zwei Möglichkeiten, Blutungen zu beheben: Eine besteht darin, die Partikelgröße der Zementmaterialpartikel zu verringern, und die andere darin, die Dichte der Zementmaterialpartikel zu verringern. Durch die Verbesserung der Mahlfeinheit von Zement kann das Ausbluten wirksam reduziert werden, was im Wesentlichen ein technischer Ansatz zur Reduzierung der Partikelgröße ist. Auch die Zugabe von hochwertiger Flugasche, Silikastaub und anderen mineralischen Zusatzstoffen kann Blutungen wirksam reduzieren. Unter dem Gesichtspunkt der Blutungsreduzierung ist Flugasche wirksamer als das Mahlen von feinem Mineralpulver.
(2) Um eine unterschiedliche Entmischung des Betons zu verhindern, ist es wichtig, dass es eine gute Abstufung zwischen verschiedenen Partikeln im Beton geben kann und die Bewegung der Partikel auf verschiedenen Ebenen behindert werden kann, um eine gute Gleichmäßigkeit des Betons aufrechtzuerhalten. Es gibt zwei technische Möglichkeiten, die Zementschlämme zu lösen: Eine besteht darin, die Partikelgröße der feinen Zuschlagstoffpartikel zu verringern, und die andere darin, die Viskosität der Zementschlämme zu erhöhen. Betrachtet man den erstgenannten technischen Ansatz, trägt die Verwendung von feinerem Sand zur Reduzierung der Zementschlammbildung bei, und beim letztgenannten technischen Ansatz kann dies durch eine Verringerung des Wasser-Bindemittel-Verhältnisses und eine Erhöhung des Volumengehalts der Zementaufschlämmung erreicht werden. Wenn der grobe Zuschlagstoff abgetrennt wird, deutet dies darauf hin, dass die Viskosität des Mörtels zu gering oder die Partikelgröße des groben Zuschlagstoffs zu groß ist. Die Sandmenge kann entsprechend erhöht und die Partikelgröße des groben Zuschlagstoffs verringert werden.
4. Eigenschaften von Frischbeton – Verarbeitbarkeit (Abbinden und Aushärten)
Erstaushärten: Der Frischbeton verliert grundsätzlich seine Fließfähigkeit und der Frischbeton erreicht zu diesem Zeitpunkt die Erstaushärten.
Endgültige Abbindung: Die Hydratationsreaktion läuft weiter und die Hydratationsprodukte verstärken weiterhin die netzartige Koagulationsstruktur, so dass der Beton mechanische Festigkeit aufweist und der Frischbeton zu diesem Zeitpunkt die endgültige Abbindung erreicht.
(1) Der Einfluss der Abbindezeit des Zements. Je schneller der Zement abbindet, desto kürzer ist die Abbindezeit des Frischbetons.
(2) Der Einfluss chemischer Beimengungen. Zu den Abbindemodifikatoren zählen chemische Zusätze, die einen erheblichen Einfluss auf die Abbindezeit des Betons haben.
(3) Die Zugabe mineralischer Zusatzmittel beeinflusst die Hydratationsreaktionsgeschwindigkeit des zementären Materials und damit auch die Abbindezeit des Betons. Unter den gleichen Bedingungen ist die Abbindezeit des Betons umso länger, je größer die Menge an mineralischem Zusatzmittel ist. Bei der Zugabe von mineralischen Zusatzmitteln sollte die Menge des Verzögerers entsprechend reduziert werden. Insbesondere bei großen Dosierungen darf der Verzögerer unter Umständen gar nicht erst eingesetzt werden.
(4) Unter normalen Umständen ist bei gleichem Zement die Abbindezeit des Frischbetons umso länger, je größer das Wasser-Zement-Verhältnis ist.
(5) Mit steigender Umgebungstemperatur verkürzt sich die Abbindezeit von Frischbeton.
(6) Die Höhe der Umgebungsfeuchtigkeit beeinflusst die Verdunstungsrate des Wassers im Beton. In trockener Umgebung verdunstet das Wasser im Frischbeton schneller und die Abbindezeit des Betons verkürzt sich. Diese Art der Koagulation ist keine Koagulation im eigentlichen Sinne. Diese Art der Koagulation beruht auf einem Feuchtigkeitsverlust, so dass der Zementleim beim Trocknen stark schrumpft, was zu stärkeren Rissen führt. Bei diesem Kondensationsprozess handelt es sich um einen Prozess der Rissbildung und -entwicklung. Eine normale Koagulation wird durch die Bildung einer ausreichenden Anzahl von Hydratationsprodukten erreicht, ohne dass Wasser verloren geht, sondern nur Wasser übertragen wird. Das heißt, die Umwandlung eines Teils der Feuchtigkeit aus dem natürlichen Zustand in einen Teil des Hydratationsprodukts führt nicht unbedingt zu einer Schrumpfung, und selbst wenn dies der Fall ist, ist sie viel geringer als erstere. Daher treten im Allgemeinen keine offensichtlichen Risse auf.
*Hinweis: In einer trockenen Umgebung, insbesondere in einer windigen Umgebung, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um den Feuchtigkeitsverlust im Beton zu verhindern.
5. Leistung von Frischbeton – Verarbeitbarkeit (Luftgehalt)
(1) Mit zunehmendem Luftgehalt nimmt die Ausblutungsrate des Frischbetons ab.
(2) Unter der Voraussetzung, dass andere Rohstoffe unverändert bleiben und auch das Mischungsverhältnis gleich ist, erhöht sich der Luftgehalt und die Schüttdichte des Betons nimmt ab.
(3) Mit zunehmendem Luftgehalt nimmt die Festigkeit des Betons ab und die Festigkeit von hochfestem Beton nimmt schneller ab.
(4) Ein angemessener Luftgehalt trägt zur Verbesserung der Frostbeständigkeit von Beton bei.
(5) Ein angemessener Luftgehalt hat keinen Einfluss auf die Undurchlässigkeit von Beton.
