Festigkeitszuwachsrate von Beton

Stärke kann als Fähigkeit definiert werden, Veränderungen zu widerstehen. Eine der wertvollsten Eigenschaften des Betons ist seine Festigkeit. Stärke ist der wichtigste Parameter, der das Bild der Gesamtqualität von Beton gibt. Festigkeit von Beton in der Regel direkt auf Zementpaste bezogen. Viele Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit, mit der die Festigkeit von Beton nach dem Mischen zunimmt. Bevor wir auf die Faktoren eingehen, die den Festigkeitsgewinn von Beton beeinflussen, ist es wichtig, sich mit diesen Terminologien vertraut zu machen:

Härten ist der Prozess des Festigkeitswachstums. Dies wird oft mit ‘Einstellung’ verwechselt, aber Einstellung und Härten sind nicht dasselbe.

Abbinden ist die Versteifung des Betons nach dem Verlegen. Die Aushärtung kann Wochen oder Monate nach dem Mischen und Einbringen des Betons andauern.

Faktoren, die den Festigkeitsgewinn beeinflussen & Festigkeitsgewinn von Beton

Betonporosität

Hohlräume in Beton können mit Luft oder mit Wasser gefüllt werden. Im Großen und Ganzen gilt: Je poröser der Beton, desto schwächer wird er. Wahrscheinlich die wichtigste Quelle der Porosität in Beton ist das Verhältnis von Wasser zu Zement in der Mischung, bekannt als ‘Wasser zu Zement’-Verhältnis.

Wasser / Zement-Verhältnis

Dies ist definiert als die Wassermasse geteilt durch die Zementmasse in einer Mischung. Das Wasser / Zement-Verhältnis kann mit ‘w / c-Verhältnis’ oder einfach ‘w / c’ abgekürzt werden. In Mischungen, bei denen das w / c größer als ungefähr 0,4 ist, kann der gesamte Zement mit Wasser reagieren, um Zementhydratationsprodukte zu bilden. Bei höheren w/c-Verhältnissen folgt, dass der Raum, den das zusätzliche Wasser oberhalb von w/c = 0,4 einnimmt, als mit Wasser gefüllter Porenraum verbleibt, bzw. mit Luft, wenn der Beton austrocknet.

Folglich nimmt mit zunehmendem w/c-Verhältnis auch die Porosität der Zementpaste im Beton zu. Mit zunehmender Porosität nimmt die Druckfestigkeit des Betons ab.

Solidität des Aggregats

Wenn das Aggregat im Beton schwach ist, ist auch der Beton schwach. Gesteine mit geringer Festigkeit, wie Kreide, sind für die Verwendung als Zuschlagstoff eindeutig ungeeignet.

Aggregatpastenbindung

Die Kompaktheit der Verbindung zwischen Paste und Aggregat ist kritisch. Wenn es keine Bindung gibt, stellt das Aggregat effektiv einen Hohlraum dar & Hohlräume sind eine Quelle der Schwäche im Beton.

Zementbezogene Parameter

Viele Parameter in Bezug auf die Zusammensetzung der Zementbestandteile und deren Anteile im Zement können die Geschwindigkeit des Festigkeitsgewinns und die erreichte Endfestigkeit beeinflussen. Dazu gehören:

1. Alite-Gehalt (Tricalciumsilikate) & Belite-Gehalt (Dicalciumsilikate)
2. Alite & Belite-Reaktivität
3. Sulfatgehalt

Alite ist das reaktionsfähigste Zementmineral, das wesentlich zur Betonfestigkeit beiträgt. Mehr Alite sollte bessere frühe Stärken ergeben (‘früh’ bedeutet bis zu etwa 7 Tagen).

Sulfat in Zement, sowohl das Klinkersulfat als auch der zugesetzte Gips, verzögert die Hydratationsphase. Bei unzureichendem Sulfat kann ein Flash-Set (schnelles Aushärten frisch gemischter Zementpaste mit merklicher Wärmeentwicklung) auftreten. auf der anderen Seite kann ein zu hoher Sulfatgehalt zu einem falschen Abbinden führen (schnelles Aushärten von frisch gemischtem Zementpaste mit minimaler Wärmeentwicklung)

Einige physikalische Parameter von Zement spielen auch eine Rolle bei der Festigkeitszunahme von Beton wie Zementoberfläche und Partikelgrößenverteilung.

Die Feinheit wird häufig in Bezug auf die gesamte Partikeloberfläche ausgedrückt. Feiner ist Zement; größer wird seine Hydratationsrate sein. Die Partikelgrößenverteilung ist auch ein sehr wichtiger Faktor für den Festigkeitsgewinn von Beton. Zement mit sehr fein gemahlenen Gips- und Klinkerpartikeln führt zu einer langsameren Hydratation.

Tests zur Bestimmung des Festigkeitsgewinns & Rate des Festigkeitsgewinns von Beton

In der Betonpraxis ist die Festigkeit von Beton durch den 28-Tage-Wert gekennzeichnet, und einige andere Eigenschaften hängen auch mit der 28-Tage-Festigkeit zusammen. Nach 28 Tagen werden in der Regel verschiedene Tests durchgeführt, um den Festigkeitsgewinn des Betons zu bestimmen. Diese sind wie unter:

Für Kraftgewinn:

Druckfestigkeit Test

1. Zylinder test
2. Cube test

Zug Festigkeit Test

Split zylinder test

Biegefestigkeit Test

1. Zwei punkt laden test
2. Dreipunkt-Belastungstest

Festigkeitsgewinn von Beton:

Um die Festigkeitszunahme von Beton zu bestimmen, muss ein Zeitraum ausgewählt werden, der kürzer als 28 Tage ist, da 28 Tage als Referenzzeit angesehen werden. In der konkreten Praxis wird akzeptiert, dass Beton nach 28 Tagen normalerweise den größten Teil seiner Festigkeit gewinnt. Festigkeit in einem frühen Stadium bestimmt sagen, nach dem 7. Tag der Platzierung von Beton kann Festigkeit nach 28 Tagen bestimmt verglichen werden, die als Referenzzeit angesehen wird. Auf diese Weise kann die Rate der Verstärkung der Festigkeit von Beton bestimmt werden.