Arten von Zusatzmitteln für Beton

Betonzusatzmittel werden verwendet, um das Verhalten von Beton unter verschiedenen Bedingungen zu verbessern. Es gibt zwei Haupttypen: chemische und mineralische.

CHEMISCHE ZUSATZGERÄTE

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Chemische Zusatzmittel senken die Baukosten, verändern die Eigenschaften von Festbeton, stellen die Betonqualität beim Mischen / Transportieren / Einbringen / Aushärten sicher und überwinden bestimmte Notfälle während des Betonbetriebs.



Chemische Zusatzmittel werden verwendet, um die Qualität des Betons beim Mischen, Transportieren, Einbringen und Aushärten zu verbessern. Sie fallen in folgende Kategorien:

  • Luftporenbildner
  • Wasserreduzierer
  • Retarder einstellen
  • Beschleuniger einstellen
  • Superplastifizierer
  • Spezialzusatzmittel: Dazu gehören Korrosionsinhibitoren, Schrumpfungskontrolle, Reaktivitätsinhibitoren für Alkali-Kieselsäure und Färbung.

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MINERALZUSATZ

Mineralische Zusatzmittel machen Gemische wirtschaftlicher, verringern die Durchlässigkeit, erhöhen die Festigkeit und beeinflussen andere Betoneigenschaften.

Mineralische Zusatzmittel beeinflussen die Natur des ausgehärteten Betons durch hydraulische oder puzzolanische Aktivität. Puzzolane sind zementhaltige Materialien und umfassen natürliche Puzzolane (wie die in römischem Beton verwendete Vulkanasche), Flugasche und Kieselsäuredampf.

Sie können entweder einzeln oder in Kombination mit Portlandzement oder Mischzement verwendet werden.

ASTM-Kategorien - Betonzusatzmittel

ASTM C494 legt die Anforderungen für sieben Arten von chemischen Beimischungen fest. Sie sind:

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  • Typ A: Wasserreduzierende Zusatzmittel
  • Typ B: Verzögerungszusätze
  • Typ C: Beschleunigende Zusatzmittel
  • Typ D: Wasserreduzierende und verzögernde Zusatzmittel
  • Typ E: Wasserreduzierende und beschleunigende Zusatzmittel
  • Typ F: Wasserreduzierende Hochbereichszusätze
  • Typ G: Wasserreduzierende, hochwirksame und verzögernde Zusatzmittel

Hinweis: Änderungen in der Beimischungsindustrie treten schneller auf als im ASTM-Konsensprozess. Schrumpfungsreduzierende Zusatzmittel (SRA) und Mittelklasse-Wasserreduzierer (MRWD) sind zwei Bereiche, für die derzeit keine ASTM C494-98-Spezifikationen existieren.


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Abplatzbeton verstehen
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Sehen Sie sich diese leicht verständliche Erklärung des Betonexperten Chris Sullivan an, warum Beton abplatzt.

Luftporenbildung

Wasserreduzierung

Hochfester Beton

Korrosionsschutz

Beschleunigung einstellen

Verzögerung einstellen

Fließfähigkeit

Finishing Enhancer

Flüssigkeitsverfüllung - (CLSM)

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Schutz vor Einfrieren Auftauen Zyklen verbessern die Haltbarkeit

Lufteinschlüsse sind besonders wirksam bei der Bereitstellung von Beständigkeit gegen Frost-Tau-Zyklen. Wenn die Feuchtigkeit im Beton gefriert, entlasten diese Luftzellen den Innendruck, indem sie mikroskopische Kammern für die Expansion von Wasser beim Gefrieren bereitstellen.

Einige Luftporenbildner enthalten einen Katalysator für eine schnellere und vollständigere Hydratisierung von Portlandzement.

Um den Beton vor Beschädigungen während des Gefrierens zu schützen, müssen die Blasen die richtige Größe, Verteilung und das richtige Volumen haben. ASTM C 260 legt Anforderungen an Luftporenbildner fest.

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Zu den Vorteilen der Luftporenbildung gehören:

  • Verbesserte Beständigkeit des Betons gegen starken Frost oder Frost- / Auftauzyklen
  • Hohe Beständigkeit gegen Benetzungs- und Trocknungszyklen
  • Hohe Verarbeitbarkeit
  • Hohe Haltbarkeit

Dosierung: Typische Lufteinschlüsse liegen zwischen 5% und 8% des Betonvolumens.

Wasserreduktion in der Mischung

Wasserreduzierer sind in Beton so wichtig geworden, dass sie als „fünfte“ Zutat angesehen werden könnten.

Sie können verwendet werden, um: (1) den Einbruch zu erhöhen, (2) das Wasser-Zement-Verhältnis zu senken oder (3) den Zementgehalt zu verringern.

Wasserreduzierer sind als Superplastifizierer mit niedriger, mittlerer und hoher Reichweite erhältlich. Es stehen genügend verschiedene Beimischungen zur Verfügung, so dass eine ausgewählt werden kann, die den Anforderungen eines bestimmten Projekts entspricht, unabhängig davon, ob es sich um hohe Säulen handelt, die eine Mischung benötigen, die leicht zu pumpen ist, oder um eine leicht zu verarbeitende, haltbare Bodenplatte.

Im Allgemeinen liefern sie den erforderlichen Abfall mit weniger Wasser in der Mischung und können Beton mit höherer Festigkeit liefern, ohne die Zementmenge zu erhöhen.

Herkömmliche Wasserreduzierer

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Sind erforderlich, um eine Wasserreduzierung von mindestens 5% zu erreichen. Ein herkömmlicher Wasserreduzierer kann das Absacken ohne Zugabe von Wasser um etwa 1 bis 2 Zoll reduzieren.

Mittelklasse-Wasserreduzierer

Kann den Wassergehalt um mindestens 8% und bis zu 15% reduzieren. Sie neigen dazu, über einen größeren Temperaturbereich stabil zu sein und gleichmäßigere Abbindezeiten zu erzielen. Diese Reduzierstücke arbeiten am effektivsten in Mischungen, die für einen Einbruch im Bereich von 4 bis 5 Zoll ausgelegt sind.

  • Besonders nützlich beim Betonieren bei heißem Wetter, indem dem beschleunigenden Effekt hoher Umgebungs- und Betontemperaturen entgegengewirkt wird

  • Verlangsamen Sie die Abbindegeschwindigkeit von Beton

  • Verzögerung des ersten Betonsatzes

  • Halten Sie den Beton während der Platzierung bearbeitbar

Hochleistungs-Wasserreduzierer (Superplastifizierer)

Kann den Wassergehalt von 12% auf bis zu 40% reduzieren und wird normalerweise in Betonen verwendet, die für Einbrüche von 8 bis 11 Zoll ausgelegt sind. Sie können verwendet werden, um entweder den Einbruch (um 4 bis 8 Zoll) zu erhöhen oder den Wassergehalt von Betonmischungen bei heißem Wetter zu senken. Wird verwendet, um die Fließfähigkeit zu erhöhen. Sie können auch lesen Häufig gestellte Fragen über Superplastisierer auf der Fritz-Pak-Website.

Hochfester Beton

Beimischungen, die Mikrosilica (kondensierter Silica-Rauch) enthalten, werden verwendet, um die Anforderungen an hohe Festigkeit und niedrige Permeabilität zu erfüllen.

Zu den Vorteilen gehören eine verringerte Permeabilität, erhöhte Druck- und Biegefestigkeiten und eine erhöhte Haltbarkeit.

Zu den Anwendungen gehören hochfeste Konstruktionssäulen, weniger durchlässige Parkhausdecks und abriebfeste Hydraulikstrukturen.

Silikastaub kann in Beton verwendet werden, um unter Baustellenbedingungen Druckfestigkeiten nahe 20.000 psi zu erzeugen. Dieses Gemisch kann in einer Aufschlämmung oder in trockener Form zugesetzt werden, je nachdem, was den Anforderungen der Dosierausrüstung entspricht. In beiden Fällen ist die Leistung gleich.

Kraftsteigerung

Die Verbesserung der Betonfestigkeit kann durch Verwendung von Superplastifizierungsmittelzusätzen erreicht werden, um ein niedriges Wasser / Zement-Verhältnis zu erzeugen, das Hochleistungsbeton ergibt.

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Diese Zusatzmittel fördern einen stark fließfähigen Beton mit hohem Gefälle, der hohe Festigkeiten erzielt und gleichzeitig eine hervorragende Verarbeitbarkeit und Pumpbarkeit bietet.

Hochrassige wasserreduzierende Zusatzmittel können auch für vorgefertigte / vorgespannte Konstruktionen verwendet werden, bei denen es wünschenswert ist, das Wasser / Zement-Verhältnis für eine geringe Permeabilität und hohe Frühfestigkeiten auf ein Minimum zu beschränken, ohne eine Verzögerung zu setzen. Sie werden auch für Beton verwendet, der eine hohe Frühförderung erfordert Abisolierkräfte.

Flugasche - Beton stärker, haltbarer und einfacher zu verarbeiten machen

Flugasche wird aus der Verbrennung von Kohle gewonnen und ist ein wertvoller Zusatzstoff, der Beton fester, haltbarer und leichter zu verarbeiten macht.

Flugasche unterstützt die Bildung von zementhaltigen Verbindungen, um die Festigkeit, Undurchlässigkeit und Haltbarkeit von Beton zu verbessern.

In Beton werden zwei Hauptklassen von Flugasche verwendet, Klasse F und Klasse C.

Klasse F.

Reduziert Blutungen und Entmischungen in Kunststoffbeton. Erhöht in gehärtetem Beton die Endfestigkeit, verringert die Schrumpfung und Durchlässigkeit des Trocknens, senkt die Hydratationswärme und verringert das Kriechen.

Klasse C

Bietet einzigartige selbsthärtende Eigenschaften und verbessert die Durchlässigkeit. Besonders nützlich bei Spannbeton und anderen Anwendungen, bei denen hohe Frühfestigkeiten erforderlich sind. Auch nützlich bei der Bodenstabilisierung.

Silikastaub: Frühe Festigkeit und reduzierte Durchlässigkeit

Kieselsäuredampf kann einen wesentlichen Beitrag zur Frühfestigkeit von Beton leisten. Ein Pfund Kieselsäuredampf erzeugt ungefähr die gleiche Wärmemenge wie ein Pfund Portlandzement und ergibt etwa die drei- bis fünfmal so hohe Druckfestigkeit.

Silikastaub verbessert Beton auf zwei Arten, die grundlegende puzzolanische Reaktion und einen Mikrofillereffekt. Die Zugabe von Silikastaub verbessert die Haftung im Beton und trägt zur Verringerung der Durchlässigkeit bei. Außerdem wird er mit dem bei der Hydratation von Portlandzement entstehenden Calciumhydroxid kombiniert, um die Betonhaltbarkeit zu verbessern.

Als Mikrofiller ermöglicht die extreme Feinheit des Kieselsäuredampfes, die mikroskopischen Hohlräume zwischen Zementpartikeln zu füllen. Dies verringert die Permeabilität erheblich und verbessert die Paste-Aggregat-Verbindung des resultierenden Betons im Vergleich zu herkömmlichem Beton.

Weitere Informationen zu Microsilica und seinen Vorteilen finden Sie unter:

Dosierung:

8% bis 15% nach Gewicht des Zements, aber als Zusatz kein Ersatz
8% bis 10% Hohe Haltbarkeit / geringe Durchlässigkeit wie Brückendecks oder Parkstrukturen
10% bis 15% Hochfeste Konstruktionssäulen
10% max Flatwork

Die erforderliche Menge hängt von der Dosierung des Silikastaubes und dem Verhältnis von Wasser zu zementhaltigen Materialien ab. Silikastaub ist zementartig, ist es aber typischerweise hinzugefügt zu und nicht den vorhandenen Portlandzement ersetzen.

Tipp: Je höher der Prozentsatz des verwendeten Kieselsäuredampfes ist, desto mehr Superweichmacher wird benötigt - die Mischung kann jedoch klebrig werden. Ersetzen Sie etwa 1/3 des Superweichmachers durch einen Mittelreduzierer, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern

Verwendet:

  • Reduziert die Betonpermeabilität
  • Erhöht die Betonfestigkeit
  • Verbessert die Korrosionsbeständigkeit

Betonzusatzmittel, die das Cracken kontrollieren
Reduzierung von Trocknungs- oder Schrumpfrissen

Hydratisierte Zementpaste schrumpft, da sie Feuchtigkeit aus ihren extrem kleinen Poren verliert. Da die Feuchtigkeit in diesen kleinen Poren verloren geht, neigt die Oberflächenspannung des verbleibenden Wassers dazu, die Poren zusammenzuziehen, was mit der Zeit zu einem Volumenverlust führt.

Schrumpfungsreduzierende Zusatzmittel (SRAs) sollen die Auswirkungen des Trocknungsschrumpfs verringern, indem sie die Oberflächenspannung in diesen Poren verringern.

Es ist zu beachten, dass die Art des Zuschlagstoffs und die Zementeigenschaften selbst das Ausmaß der Risse beeinflussen können, die auftreten können. Daher ist es wichtig, lokale projektspezifische Materialien zu testen, wenn Schrumpftests durchgeführt werden.

Das Aushärten beeinflusst auch das Reißen. Bei Platten neigt die Oberseite dazu, zuerst auszutrocknen und schrumpft, während die unteren Abschnitte noch einen höheren Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Dieser Feuchtigkeitsunterschied kann durch Verwendung von Zusatzmitteln zur Verringerung des Schrumpfens verändert werden, die die Art und Weise verändern, wie Wasser durch den Beton wandert, und zu einem gleichmäßigeren Feuchtigkeitsprofil führen.

Korrosionsschutz

Stahlbeton, der Tausalzen und Meeresumgebungen ausgesetzt ist, ist besonders anfällig für chloridinduzierte Korrosion.

Eine gut konzipierte, haltbare Betonmischung mit geringer Durchlässigkeit bietet einen gewissen Schutz gegen chloridinduzierte Korrosion der Bewehrung.

Korrosionsinhibitoren können in Parkstrukturen, Brücken und Meeresumgebungen wirksam sein. Andere Möglichkeiten zur Reduzierung der Korrosion sind die Verwendung von durchdringenden Oberflächenversiegelungen, um das Eindringen von Chlorid, epoxidbeschichteten Bewehrungsstäben oder Silikastaub in die Mischung zu verhindern. Silikastaub kann die Haltbarkeit erhöhen und die Durchlässigkeit verringern.

Es sind nicht chloridhaltige Beschleunigerzusätze erhältlich, die ASTM C 494 Typ C entsprechen.

Calciumchlorid wurde in der Vergangenheit verwendet, weil es relativ kostengünstig ist und eine festgelegte Beschleunigung und eine frühe Festigkeitsentwicklung bietet. Die korrosiven Wirkungen des Chlorids wurden jedoch bis zu 20 Jahre nach dem Gießen des Betons beobachtet. Daher wurden nicht chloridhaltige Zusatzmittel für Anwendungen entwickelt, bei denen eine mögliche Korrosion von eingebettetem oder beanspruchtem Stahl vermieden werden muss.

Wie bei allen anderen Zusatzmitteln müssen die Anweisungen des Herstellers zur Verwendung in Verbindung mit anderen Zusatzmitteln und Dosierungen befolgt werden, um wirksam zu sein.

Beschleunigung einstellen

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Beschleuniger einstellen arbeiten durch Beschleunigung der Zementhydratation, was zu kürzeren Abbindezeiten und erhöhten Festigkeiten im frühen Alter führt, insbesondere bei kühleren Temperaturen.

Sie erhöhen die Geschwindigkeit der frühen Festigkeitsentwicklung und verkürzen den Zeitaufwand für Aushärtung und Schutz

Zu einer Zeit war Calciumchlorid das vorherrschende beschleunigende Gemisch. Es wird jedoch heute von vielen als Hauptverursacher langfristiger konkreter Probleme angesehen. In Europa ist die Verwendung von Calciumchlorid für einige Anwendungen verboten. Es wird angenommen, dass Chlorid zur Korrosion von Bewehrung oder eingebettetem Metall in Beton beiträgt. Diese Korrosion ist wiederum mit Abplatzen, Rissbildung, Bindungsverlust verbunden und kann, wenn sie nicht korrigiert wird, zu einem eventuellen Versagen des betreffenden Elements führen.

Jetzt sind chloridfrei eingestellte Beschleuniger erhältlich, die auf anderen Chemikalien basieren. Einige dieser neueren Zusatzmittel können auch als Wasserreduzierer vom Typ E nach ASTM C494 wirken.

Verzögerung einstellen

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Set-Retarder werden verwendet, wenn eine Verzögerung der Abbindezeit erforderlich ist, um eine ausreichende Platzierungs-, Vibrations- oder Verdichtungszeit sicherzustellen.

Festgestellte Verzögerer ermöglichen das Aushärten von Fertigteilen / Spannbeton bei höheren Temperaturen, ohne die Endfestigkeit zu beeinträchtigen.

Anwendungen:

  • Langstrecken
  • Lastwagen warten lange - auch auf einen kleinen Guss
  • Unterbesetzte Vermittlungsmannschaft
  • Langsame Gießgeschwindigkeit
  • Beton bei warmem Wetter stempeln

Dinge, die man beachten muss:

Projektstandort - Lang- oder Kurzstrecke

  • Größe des Gusses
  • Rate von für
  • Platzierungsmethode

Umwelt außen, innen

Dicke Abschnitte - (bei trockenem Wind kann eine frühzeitige Trocknung der Oberfläche, während der darunter liegende Beton noch weich ist, die Endbearbeitung erschweren und zu einer welligen oder rissigen Oberfläche führen

Wenn ein eingestellter Retarder möglicherweise nicht erforderlich ist

  • Kurzstrecken mit schneller Platzierung
  • Kühle feuchte Innenlage
  • Wohn- oder Gewerbekeller
  • Schnell für die Milz

Fließfähigkeit

Superplasticizers (High-Range Water Reducers) können aus einem Beton mit niedrigem bis normalem Absacken einen fließenden Beton mit hohem Absacken machen, der mit wenig oder keiner Vibration platziert werden kann. Die Änderung des Einbruchs dauert jedoch in der Regel nur etwa 30 bis 60 Minuten, abhängig von der Marke und der Dosierungsrate.

Hochleistungs-Wasserreduzierer fallen entweder in die Klassifizierung nach ASTM C494 Typ F oder Typ G. In beiden Fällen können sie verwendet werden, um sehr hohe Einbrüche ohne Entmischung zu erzeugen. Dies ist eine ideale Situation, in der eine erhöhte Fließfähigkeit aufgrund einer überlasteten Verstärkung erforderlich ist.

Weitere Anwendungen und Vorteile von Hochleistungs-Wasserreduzierern sind:

  • schwierige Wandplatzierungen
  • schmale Formen
  • Abschnitte mit Blockierungen, Durchdringungen oder eingebetteten Elementen
  • Pumpen großer vertikaler Abstände
  • schnelles Einbringen von Beton
  • erhöhte Hubhöhen und freie Fallentfernungen

Hinweis: Die erhöhte Dünnheit der Betonmischung bedeutet, dass die Formen dicht sein sollten, um ein Auslaufen auch durch kleine Fugen zu verhindern, die zu Rippen und Verfärbungen führen können.

Superplastifizierer vom Typ F.

Wird auf der Baustelle hinzugefügt und hält den Beton für kurze Zeit fließfähig. Irgendwann verliert der Beton schnell seinen Einbruch.

Superplastifizierer vom Typ G.

Kann entweder während der Stapelverarbeitung oder auf der Baustelle hinzugefügt werden. Diese Beimischung verzögert das Abbinden, führt jedoch dazu, dass der Beton über einen längeren Zeitraum fließfähig ist, was die Endbearbeitung verzögern kann. Bei besonders langen Transportzeiten kann im Werk Typ G hinzugefügt werden. Wenn sich die Lieferung jedoch zu lange verzögert, können die Auswirkungen verringert werden. Eine erneute Dosierung ist möglich, um die Plastizität der Mischung wiederherzustellen, und die Empfehlungen des Herstellers sollten genau befolgt werden.

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Finishing Enhancer

Mittelreduzierende wasserreduzierende Zusatzmittel können als Veredelungsverbesserer für Beton verwendet werden, insbesondere in gewerblichen und privaten Flachbau- und Formbetonanwendungen.

Betonarbeitsplatten sind billiger als Granit

MRWRs produzieren weniger durchlässigen, haltbareren Beton und Beton mit signifikant frühen und endgültigen Druckfestigkeiten.

Betonierhinweis für kaltes Wetter

Ein Tropfen von 20oderF kann die konkrete Zeit zum Abbinden verdoppeln. ASTM C494 Typ C-Beschleuniger oder eine Typ F-Kombination aus Beschleunigern und Wasserreduzierern können die Lösung sein.

Betonierhinweis für heißes Wetter

In der Regel jeweils 10oderEin Anstieg der Umgebungstemperatur verringert den Einbruch um etwa 1 '. A 30oderDurch eine Erhöhung der Mischtemperatur kann die Abbindezeit halbiert, der Wasserbedarf erhöht und die 28-Tage-Druckfestigkeit um bis zu 25% verringert werden.

Ein Wechsel von ASTM C494 Typ A zu Typ D, was Wasser reduziert und die Verzögerung verzögert, kann Teil eines wirksamen Plans für das Betonieren bei heißem Wetter sein.

Produzieren Sie eine flüssige Verfüllung, die leicht fließt und sich selbst nivelliert

Kontrolliertes Material mit geringer Festigkeit (CLSM)

Dieses Material bietet eine flüssige Verfüllung, die leicht fließt und sich selbst nivelliert.

Es kostet zwar mehr als ein trockenes körniges Material, muss jedoch nicht nach jedem Aufzug in Aufzüge gelegt, ausgebreitet und verdichtet werden.

Es ist eine flüssige Mischung aus Portlandzement, Wasser, feinem Aggregat und / oder Flugasche und kann eine Beimischung enthalten, um die Fließfähigkeit zu verbessern, die Dichte zu verringern, die Entmischung und Ablagerung zu beseitigen und die Festigkeitsentwicklung bei Anwendungen zu kontrollieren wo zukünftige Ausgrabungen erforderlich sind.

Typische 28-Tage-Druckfestigkeiten sind 50 bis 200 psi und Dichten reichen von 115 bis 145 pcf.