Buch, Deutsch, Band T 2720, 130 Seiten
Reihe: Bauforschung
Buch, Deutsch, Band T 2720, 130 Seiten
Reihe: Bauforschung
ISBN: 978-3-8167-4900-4
Verlag: Fraunhofer IRB Verlag
Für die Beurteilung des Einflusses von Steinkohlenflugasche (SFA) auf den Sulfatwiderstand von Betonen wurde das Flachprismenverfahren verwendet, das üblicherweise bei der Zulassung von Zementen mit hohem Sulfatwiderstand als Schnellprüfverfahren herangezogen wird. In die Untersuchungen wurden 5 verschiedene SFA mit Prüfzeichen als Betonzusatzstoff nach DIN 1045 sowie 6 Zemente nach DIN 1164 einbezogen. Die Stoffe wurden so ausgewählt, daß das Spektrum der in Deutschland handelsüblichen Zemente und SFA weitgehend abgedeckt ist. Bei einem Austausch von Zement gegen die gleiche Menge SFA führt bei der überwiegenden Zahl von Mischungen die Verwendung von SFA zu einer Reduzierung der Dehnungen und damit zu einer Verbesserung des Sulfatwiderstandes. Empfehlungen für die praktische Anwendung von SFA für die Herstellung von Betonen mit hohem Sulfatwiderstand wurden auf der Basis der ungünstigsten Kombination von Zement und SFA erarbeitet. Der Flugaschegehalt sollte mindestens 20 M.-% vom Gesamtbindemittelgehalt (Zement + SFA) betragen. Mit darüberhinausgehend steigendem Flugaschegehalt nimmt die positive Wirkung der SFA auf den Sulfatwiderstand zu. Die getroffenen Aussagen gelten für Portlandzemente, Eisenportlandzemente und Hochofenzemente.
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1 SULFATANGRIFF AUF BETON 1. 1 Mechanismen des Sulfatangriffs auf Beton 1.1.1 Allgemeines 1.1 .2 Sulfatreaktion im Frischbeton 1.1.3 Sulfatangriff auf Festbeton 1.2 Herstellung von Betonen mit hohem Sulfatwiderstand 5 1.3 Verfahren zur Beurteilung des Sulfatwiderstandes von Beton 6 2 EINFLUSS VON SFA AUF DEN SULFATWIDERSTAND - STAND DER KENNTNIS 2.1 Eigenschaften und Wirkung von SFA in Beton 7 2.2 Einfluss von SFA bei Angriff von Sulfaten 8 2.3 Einfluss bestimmter Flugascheeigenschaften auf den Sulfatwiderstand 10 3 VERSUCHSPROGRAMM 11 3.1 Problemstellung 11 3.2 Ausgangsstoffe 12 3.2.1 Steinkohlenflugaschen (SFA) 12 3.2.2 Zemente 13 3.3 Vorgehensweise 14 3.3.1 Versuchsabschnitt A: Einfluss der SFA/Zement-Kombination 14 3.3.2 Versuchsabschnitt B: Einfluss weiterer Parameter auf den Sulfatwiderstand 15 3.3.3 Versuchsabschnitt C: Strukturuntersuchungen 16 3.3.4 Versuchsabschnitt D: Untersuchung praxisorientierter Mischungen 17 4 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG 18 4. 1 Analyse der Ausgangsstoffe 18 4.2 Herstellung der Prüfkörper 1 8 4.3 Festigkeit 19 4.4 Dehnungsänderung 20 4.5 Resonanzfrequenz 21 4.6 Porosität 21 4.7 Röntgenbeugungsanalyse 22 5 EIGENSCHAFTEN DER AUSGANGSSTOFFE 23 5.1 Steinkohlenflugaschen 23 5.2 Zemente 25 6 EINFLUSS DER SFA/Zement-Kombination (Versuchsabschnitt A) 27 6.1 Puzzolanische Reaktion der SFA 28 6.2 Dehnungsänderungen durch Sulfatangriff 31 6.2. 1 Sulfatwiderstand der Zemente 31 6.2.2 Einfluss der SFA 32 6.2.3 Einfluss bestimmter Flugascheeigenschaften auf die Dehnungsänderung 35 6.3 Gesamtporosität 38 6.4 Einfluss von SFA auf den Sulfatwiderstand von HS-Zementen 39 7 EINFLUSS ANDERER PARAMETER (Versuchsabschnitt B) 41 7.1 Einfluss des Flugaschegehaltes 41 7.2 Einfluss der Vorlagerungsdauer 44 7.3 Einfluss des w/z-. bzw. w/(z+f)-Wertes 47 7.4 Einfluss bestimmter Kornanteile der SFA 49 7.5 Einfluss des Vorlagerungsmediums 51 8 STRUKTURLJNTERSUCHUNGEN (Versuchsabschnitt C) 54 8. 1 Resonanzfrequenz 54 8.1.1 Allgemeines 54 8. 1 .2 Resonanzfrequenz bei Wasserlagerung 54 8.1.3 Resonanzfrequenz bei Sulfatlagerung 57 8.2 Porengefüge 61 8.2.1 Porengefüge vor Beginn der Sulfatlagerung 61 8.2.2 Entwicklung des Porengefüges bei Wasserlagerung 63 8.2.3 Entwicklung des Porengefüges bei Sulfatangriff 64 8.3 Röntgenbeugungsanalyse 68 8.3.1 Auswertung der Röntgenbeugungsdiagramme 68 8.3.2 Hydratphasen wahrend der Wasserlagerung 68 8.3.3 Hydratphasen während der Sulfatlagerung 71 9 VARIANTEN DER FLUGASCHEANRECHNUNG (Versuchsabschnitt D) 74 9. 1 Anrechenbarkeit von SFA 74 9.2 Untersuchte Varianten der Flugascheanrechnung 75 9.3 Einfluss der SFA bei Verwendung als Zuschlagersatz 76 9.4 Einfluss der SFA bei Reduzierung des Zementgehaltes 78 9.5 Einfluss von SFA bei teilweiser Anrechnung auf den w/z-Wert 79 10 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 81 10.1 Kriterien zur Beurteilung des Sulfatwiderstandes 81 10.2 Wirkung von SFA auf den Sulfatwiderstand 82 10.3 Anwendungsmöglichkeiten von SFA als Betonzusatzstoff zur Herstellung von Betonen mit hohem Sulfatwiderstand 86 10.4 Ausblick 89 11 ZUSAMMENFASSUNG 90 12 LITERATUR 91
