Schrumpfreduzierende Betonzusatzmittel: Mechanismus und Anwendungen

Schrumpfreduzierende Betonzusatzmittel: Mechanismus und Anwendungen

Schrumpfreduzierende Betonzusatzmittel fördern die Ausdehnung des Betons um etwa das gleiche Volumen, wie ihn das normale Trocknungsschwinden zusammenzieht. Die Netto-Längenänderung des Festbetons ist klein genug, um Schwindrisse zu vermeiden. Schwindreduzierende Betonmischung besteht typischerweise aus Polyoxyalkylenalkylether oder einer ähnlichen Zusammensetzung.

Wenn ein solches Zusatzmittel dem Beton während der Chargenphase zugesetzt wird, kann es sowohl die frühe als auch die langfristige Trocknungsschwindung erheblich reduzieren; Reduzierungen von 30 bis 50 % sind möglich. Dies wird erreicht, indem die „Ursache“ der Trocknungsschwindung in den Kapillaren und Poren des Zementleims behandelt wird.

Diese Art der Beimischung sollte nicht mit schwindkompensierenden Materialien verwechselt werden, die normalerweise mit über 5 % dem Zement zugesetzt werden und funktionieren, indem sie eine expansive Reaktion innerhalb der Zementpaste erzeugen, um die „Auswirkungen“ der Trocknungsschwindung zu behandeln.

Inhalt: [ anzeigen ]

Materialien

Schwindmindernde Zusatzmittel basieren hauptsächlich auf Ethylenglykolderivaten. Diese organischen Flüssigkeiten unterscheiden sich grundlegend von den meisten anderen Beimischungen, bei denen es sich um Lösungen auf Wasserbasis handelt.

Die Zusätze sind normalerweise zu 100 % aktiv und wasserlöslich. Sie haben einen charakteristischen Geruch und ein spezifisches Gewicht von weniger als 1,00.

Mechanismus der Schwindungsreduzierung

Der Mechanismus, durch den schrumpfungsreduzierende Zusatzmittel wirken, ist einzigartig. Wenn nach dem Einbringen, Verdichten, Fertigstellen und Aushärten überschüssiges Wasser von der Betonoberfläche zu verdunsten beginnt, bildet sich in den Kapillaren oder Poren der Zementpaste des Betons eine Luft/Wasser-Grenzfläche oder ein „Meniskus“.

Schwinden in Festbeton
Abb. 1: Schwinden in Festbeton

Da Wasser eine sehr hohe Oberflächenspannung hat, wird eine Spannung auf die Innenwände der Kapillaren oder Poren ausgeübt, wo sich der Meniskus gebildet hat.

Diese Spannung liegt in Form einer nach innen gerichteten Zugkraft vor, die dazu neigt, die Kapillare oder Pore zu verschließen. Somit wird das Volumen der Kapillare verringert, was zu einer Schrumpfung der Zementpaste um die Aggregate herum führt, was zu einer Gesamtvolumenverringerung führt.

Die schrumpfungsverringernden Zusätze wirken, indem sie in die Oberflächenchemie der Luft/Wasser-Grenzfläche innerhalb der Kapillare oder Pore eingreifen, Oberflächenspannungseffekte verringern und folglich die Schwindung verringern, wenn Wasser aus dem Beton verdunstet.

Mechanismus zur Reduzierung der Schrumpfung
Abb. 2: Mechanismus zur Verringerung der Schrumpfung

Dosierung

Die Verbrauchsraten variieren je nach Chargendesign und Wassergehalt, liegen jedoch typischerweise zwischen 8 und 25 %. Die Auswahl einer geeigneten Dosierung würde von dem gewünschten Schrumpfungsgrad, dem Grad der akzeptablen Abbindeverzögerung und den Härtungsbedingungen abhängen.

Auswirkungen auf Frischbeton

  • Erhöhen Sie den Ausbreitwert, wenn 2 % dieses Zusatzmittels der Betonmischung ohne Anpassung zugesetzt werden.
  • Es kann die Hydratationsrate leicht verzögern und die Abbindezeit um eine Stunde verlängern.
  • Es beeinflusst den Luftgehalt der Betonmischung. Wenn betonreduzierendes Zusatzmittel und luftporenbildendes Zusatzmittel zusammen hinzugefügt werden, sollte eine größere Menge luftporenbildendes Zusatzmittel verwendet werden, um den angegebenen Luftgehalt zu erreichen.

Auswirkungen auf Festbeton

  • Reduzieren Sie die Schrumpfung um 30 bis 50 %. Diese Reduzierung wird durch die Umgebungsbedingungen, das Mischungsdesign und die verwendeten Materialien beeinflusst.
  • Es bewirkt die Verringerung der Betondruckfestigkeit. Es wird gezeigt, dass das Einmischen von 2 % des schrumpfungsverringernden Zusatzmittels zu einer Verringerung der Festigkeit um 15 % nach 28 Tagen führen würde. Die Festigkeitsminderung kann durch Verringerung des Wasser-zu-Zement-Verhältnisses oder durch Zugabe eines stark wasserreduzierenden Zusatzmittels ausgeglichen werden.
  • Reduzieren Sie thermische Risse.
  • Es verringert das Kräuseln der Betonplatte.
Auswirkungen auf ausgehärteten Beton
Abb. 3: Auswirkungen auf Festbeton

Vorteile

  • Die Fähigkeit des schwindreduzierenden Betonzusatzmittels zur Minimierung von Rissen würde es ermöglichen, sowohl die Fugenkontraktion als auch das Kräuseln zu verringern.
  • Reduziert die Anzahl von Rissen in leckageanfälligen Strukturen.
  • Verringern Sie den Vorspannungsverlust bei Vorspannungsanwendungen.
  • Schwindreduzierende Betonzusatzmittel kompensieren den Einfluss hochschwindender Zuschlagstoffe. In diesem Fall sollte ein Kostenvergleich zwischen den Kosten des schwindreduzierenden Betonzusatzmittels und dem Zuschlagstoff guter Qualität durchgeführt werden, um die wirtschaftliche Option zu spezifizieren.
  • Schrumpfreduzierende Zusatzmittel können in Situationen verwendet werden, in denen Schrumpfrisse zu Haltbarkeitsproblemen führen könnten oder wo eine große Anzahl von Schrumpfnähten aus wirtschaftlichen oder technischen Gründen unerwünscht ist.
  • Wenn neuer Beton zur Verstärkung oder Reparatur bestehender Strukturen verwendet wird, können schwindreduzierende Zusatzmittel das Risiko von Rissen in einer Umgebung verringern, die möglicherweise sehr eingeschränkt ist.

Anwendungen

  1. Architektonisches Fertigteil
  2. Pneumatisch aufgetragener Beton
  3. Wasserrückhaltende Strukturen Die meisten horizontalen Plattenanwendungen wie Fußböden, Dächer und Parkdecks.