Was ist Betonfestigkeit und welche Faktoren beeinflussen sie?

Von
Er. Kaushal Kishore,
Werkstoffingenieur, Roorkee

Betonfestigkeit
Zement wie Wasser, Zuschlagstoffe und manchmal Zusatzstoffe ist einer der Bestandteile von Beton. Das Mischen dieser Materialien in bestimmten Anteilen erzeugt Beton. Zement allein ist also kein Baustoff, sondern der Beton ist ein Baustoff. Für einen gegebenen Zement und akzeptable Zuschlagstoffe wird die Festigkeit, die durch eine verarbeitbare, ordnungsgemäß platzierte Mischung aus Zement, Zuschlagstoffen und Wasser (unter gleichen Misch-, Aushärtungs- und Testbedingungen) entwickelt werden kann, beeinflusst durch:

a) Verhältnis von Zement zu Mischwasser
b) Verhältnis von Zement zu Zuschlagstoffen, die Festigkeit des Mörtels, die Verbindung zwischen dem Mörtel und dem groben Zuschlagstoff.
c) Sortierung, Oberflächenstruktur, Form, Festigkeit und Steifigkeit von Aggregatpartikeln.
d)Maximale Größe des Aggregats.

Die Festigkeit von Beton steht in direktem Zusammenhang mit der Struktur der hydratisierten Zementpaste. Luft in Beton erzeugt Hohlräume. Überschüssiges Wasser in Beton verdampfen lassen die Hohlräume im Beton. Folglich nimmt mit zunehmendem W / C-Verhältnis auch die Porosität der Zementpaste im Beton zu. Mit zunehmender Porosität nimmt die Druckfestigkeit des Betons ab.

FESTIGKEIT VON ZEMENT V / S FESTIGKEIT VON BETON
Es ist nicht möglich, eine Betonmischung hoher Festigkeit mit Zement geringer Festigkeit zu entwerfen. Die Variation der Festigkeit von Zement ist weitgehend auf die mangelnde Einheitlichkeit der bei seiner Herstellung verwendeten Rohstoffe zurückzuführen, nicht nur zwischen verschiedenen Bezugsquellen, sondern auch mit in einem Steinbruch. Ferner tragen Unterschiede in den Details des Herstellungsprozesses und vor allem die Variation des Aschegehalts der Kohle, die zum Brennen des Kilins verwendet wird, zur Variation der Eigenschaften kommerzieller Zemente bei. Dies soll nicht leugnen, dass die moderne Herstellung von Zement ein hochentwickelter Prozess ist.

Bis 1975 war die Massenproduktion von Zement in Indien nur OPC-33 Grad. Es war schwierig, mit diesem Zement hochfesten Beton zu erhalten. Dem Verbraucher fällt es normalerweise schwer, eine konsistente und gesicherte Versorgung mit hochfestem Zement für Spannbeton und bestimmte Betonfertigteile zu erhalten. Für diese speziellen Anforderungen BIS veröffentlicht ist: 8112, Spezifikation für OPC-43 Grade cement. Jetzt sind die in Indien hergestellten Zementsorten:

1.Gewöhnlicher Portlandzement (Klasse OPC-33, OPC-43 und OPC-53. OPC-33 (fast vom indischen Markt verschwunden)

2.Portland Puzzolana Zement (PPC)
3.Sulfat Widerstand Zement (SRC)

Test ergebnisse von verschiedenen marke von zement minimale bis maximale druck festigkeit sind gegeben in die tabelle-1.

Aufgrund der Variation der Zementfestigkeit hat der aus diesem Zement hergestellte Beton auch eine variable Festigkeit. Für einen korrekten Ansatz in der Betonmischung Design, wenn die Einrichtungen vor Ort zur Verfügung stehen, mit dem gegebenen Satz von Materialien, Anforderungen und Standortbedingungen eigenen W / C-Verhältnis v / s Druckfestigkeit der Betonkurve sollte vor Ort selbst entwickelt werden.

Es wird oft beobachtet, dass Zementsäcke, die als OPC-43-Klasse gekennzeichnet sind, tatsächlich Zement von viel höherer Qualität enthalten. PPC-Zement gemäß IS-Code ist nur von Grad 33. Wo wie auf Beuteln es als 43 MPa oder 53 MPa gekennzeichnet ist. Standortzementproben sollten auf ihre tatsächliche Festigkeit und andere Eigenschaften getestet werden. Es gibt Fälle, in denen höherwertiger Zement auch für Beton mit geringer Festigkeit, als Mörtel oder sogar zum Verputzen verwendet wird. Dies kann zu unnötigen Rissen von Beton/ Oberflächen führen.

Bei niedriggradigem OPC wird der Stärkegewinn über den 28. Wegen des frühen Stärkegewinns des höheren Grades von OPC erhöht sich die konkrete Stärke nicht viel über 28. Die Hydratationswärme von höherwertigem Beton ist höher, die Wahrscheinlichkeit von Mikrorissen von Beton ist viel größer. So kann während der anfänglichen Abbindezeit des Betons der höhere Hydratationsdruck zu schädlichen Mikrorissen im Beton führen, die an der Oberfläche möglicherweise nicht sichtbar sind. Die Situation kann schlimmer sein, wenn wir dazu neigen, die Menge des Zements in Beton zu erhöhen, mit der Überzeugung, dass eine solche Zunahme sowohl für die Festigkeit als auch für die Haltbarkeit von Beton besser ist.

Tabelle-1 : Druckfestigkeit des unterschiedlichen Grades des Zements:

Die Variation der Zementfestigkeit ist nachstehend angegeben: (in N / mm2)
OPC-43 Grad: 7 Tage von 24,7 bis 57,7 und 28 Tage von 40,0 bis 74,5
OPC-53 Grad: 7 Tage von 37,8 bis 57,8 und 28 Tage von 52,5 bis 73,9
PPC: 7 Tage von 25,5 bis 52,6 und 28 Tage von 48,0 bis 67,0
Anmerkung: Druckfestigkeit (CS) von Zement angegeben sind Durchschnittswerte.

Wir bei engineeringcivil.com sind Sir Kaushal Kishore dankbar, dass er dieses Forschungspapier eingereicht und allen Bauingenieuren geholfen hat, das Konzept der Betonfestigkeit und die Faktoren, die es beeinflussen, zu verstehen.