Praktische Bewertungsmethoden für die rheologischen Eigenschaften von Frischbeton, insbesondere im Hinblick auf eine geeignete Oberflächenbehandlung

Projektdauer: 2014 bis 2016

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, baustellentaugliche Methoden zur schnellen Bewertung der rheologischen Eigenschaften von Frischbeton bei der Anlieferung zu entwickeln. Insbesondere soll die "Klebrigkeit" eines Frischbetons erfasst werden, die sich ungünstig auf eine nachfolgende Oberflächenbehandlung (z.B. Glätten) auswirken oder sogar eine adäquate Behandlung unmöglich machen kann.
Heutzutage werden im Betonbau häufig Betone mit niedrigen w/b-Werten verwendet. Dies wirkt sich positiv auf deren Dauerhaftigkeit und die Nachhaltigkeit der Bauwerke aus. Je niedriger der w/z-Wert ist, desto dichter ist das Betongefüge, die Dauerhaftigkeit wird verbessert und die Druckfestigkeit des Betons steigt. Aufgrund des geringeren Wassergehalts kann jedoch die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt werden. In den letzten Jahren hat sich in der Praxis mehrfach gezeigt, dass die Betonoberflächen von frisch eingebautem Beton nicht richtig verarbeitet werden konnten. Die Betone, bei denen die Nachbehandlung der Betonoberfläche ein Problem darstellte, wiesen ein hohes Maß an "Klebrigkeit" auf, obwohl die Konsistenz der Betone bei der Anlieferung den im Vorfeld gemachten Angaben entsprach.
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sind Mörtel- und Frischbetonversuche geplant, die im Hinblick auf die Oberflächenveredelung untersucht werden sollen. Vorerst werden die vorgegebenen Kombinationen von Bindemittel und Fließmittel auf PCE-Basis anhand von Mörteln untersucht. Dazu werden die Mörtel in Abhängigkeit von der Fließmitteldosierung auf eine Zielkonsistenz von 260 ± 10 mm eingestellt. Anschließend wird versucht, durch entsprechend modifizierte Prüfverfahren einen Bezug zu den rheologischen Parametern (Fließgrenze, Viskosität) der Mörtel herzustellen. Dazu werden neben einer modifizierten Ausbreitungsmessung auch die Fließmessung im Schrägfließkanal sowie der Kugel- und Kegelsenkversuch eingesetzt. Abschließend wird die Oberflächenverarbeitbarkeit ausgewählter Betone auf der Grundlage der vorangegangenen Erkenntnisse untersucht. Dazu werden u.a. der Penetrationsversuch mit dem Penetrationsgerät und das Glätten mit einer Simulationskelle (steuerbares, leistungsstarkes Rührwerk mit Glättscheibe) unter definierter Belastung bei gleichzeitiger Erfassung des Drehmoments zur Beurteilung der Verarbeitbarkeit der Oberfläche eingesetzt.