Selbstverdichtender Beton (SVB) mit Flugasche

Projektnummer 209

Selbstverdichtender Beton unterscheidet sich vom konventionellem Rüttelbeton und vom Fließbeton dadurch, dass er ohne äußeres Zutun und lediglich unter der Wirkung seines Eigengewichtes eine beliebig geformte Schalung hohlraumfrei ausfüllt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, muss der Frischbeton besondere Eigenschaften aufweisen. Einerseits muss er extrem fließfähig sein, andererseits muss die Gefügestabilität so hoch sein, dass ein Absinken von Grobzuschlag bzw. eine Entmischung verhindert wird. Dabei sollen sich die Festbetoneigenschaften möglichst wenig von denen eines konventionell verdichteten Rüttelbetons unterscheiden.

Auf Grund seiner Eigenschaften wird dem selbstverdichtenden Beton ein großes technisches und wirtschaftliches Potential zugesprochen. Zur Zeit laufen deshalb in Deutschland umfangreiche Forschungsarbeiten zur Klärung der Randbedingungen, unter denen der praktische Einsatz von SVB insbesondere bei der Erstellung von Konstruktionen nach DIN 1045 technisch möglich und wirtschaftlich vertretbar ist. Die Erkenntnisse sollen in einer Richtlinie zum Selbstverdichtender Beton zusammengefasst werden.

Die enorme Fließfähigkeit des Selbstverdichtenden Betons resultiert aus zwei wesentlichen Änderungen in der Zusammensetzung. Diese betreffen das Mehlkorn und die Zusatzmittel. Der Mehlkorngehalt (feine Stoffe mit einer Korngröße 0,25 mm) wird auf Kosten des gröberen Zuschlags auf bis zu 700 kg/m³ erhöht. In Frage kommen dafür inerte Zusatzstoffe wie z.B. Quarzmehl und Kalksteinmehl und latent hydraulische (Hüttensand) und puzzolanische Zusatzstoffe (Flugasche, Trass, etc.). Die Wassergehalte der selbstverdichtenden Betone sind vergleichbar mit denen der Rüttelbetone und Fließbetone. Die besondere Fließfähigkeit wird durch die Zugabe von hochwirksamen Fließmitteln auf der Basis von Polycarboxylatether oder Kombinationen von Zusatzmitteln bestehend aus Fließmittel, Verflüssiger und Stabilisierer erreicht (Abbildung). Da die hohe Fließfähigkeit über einen möglichst langen Zeitraum aufrecht erhalten werden soll, ist die Wechselwirkung zwischen den Zusatzmitteln und den mehlfeinen Stoffen von besonderer Bedeutung für die Leistungsfähigkeit des SVB.

Im Forschungsprojekt wird der Einfluss der Mischungszusammensetzung auf die Fließfähigkeit und die Festbetoneigenschaften von SVB bei Verwendung unterschiedlicher Zemente, Flugaschen und Fließmittel untersucht. Die Untersuchungen am Festbeton beziehen sich auf die bemessungsrelevanten Eigenschaften (Druckfestigkeit, Verbundverhalten), auf die dauerhaftigkeitsrelevanten Kennwerte (Karbonatisierungsverhalten, Frost- und Tausalzwiderstand) sowie auf die Eignung für Sichtbeton. Hierzu liegen in der Literatur nur lückenhafte Erkenntnisse vor.