Dr.Ing. Karl-Heinz Rings

Heidelberger Bauchemie GmbH

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Selbstverdichtender Beton - ein neuer Hochleistungsbeton

Der Begriff Hochleistungsbeton wird bisher für solche Betone verwendet, die aufgrund ihrer niedrigen Wasserzementwerte entweder sehr hohe Anforderungen an die Festigkeit und/oder an deren Dichtigkeit erfüllen. Ein neuer Beton - selbstverdichtender Beton (Self-Compacting Concrete SCC) - kann als weiterer Hochleistungsbeton verstanden werden. Dieser Beton wurde in Japan entwickelt und in den letzten Jahren dort bereits erfolgreich in der Praxis eingesetzt.

Die entscheidenden Kriterien des selbstverdichtenden Betons sind die sehr gute Fließfähigkeit und der hohe Widerstand gegen Entmischen. Beide Eigenschaften können durch folgende betontechnologische Maßnahmen beeinflußt werden:

• Verfahren 1: Zugabe von Stabilisierer und Fließmittel

• Verfahren 2: Optimierung des Kornaufbaus, Erhöhung der Leimmenge und

  Fließmittelzugabe

• Verfahren 3: Kombination von 1 und 2

  Zur Zeit wird überwiegend Verfahren 2 verwendet. Dabei werden folgende Punkte eingehalten:

• Eine ausreichende Leimmenge durch Erhöhung des Mehlkorngehaltes,

• eine Begrenzung des Wasserfeinstoffwertes,

• eine Begrenzung der Zuschlagmenge und

• die Auswahl von geeigneten Fließmitteln.

  Bei der Entwicklung der Betonzusammensetzung spielt die Rheologie eine entscheidende Rolle. In drei Stufen werden Leim, Mörtel und Beton jeweils getrennt untersucht. In jahrelanger Entwicklungsarbeit wurden in Japan entsprechende Prüfmethoden und Grenzwerte für die Prüfkriterien festgelegt. So werden z.B. zwei Konsistenzprüfungen verwendet, um die richtige Mörtelzusammensetzung zu finden. Im ersten Test wird ein relatives Ausbreitmaß (Hägermann) gemessen und im zweiten Konsistenztest die Ausfließzeit eines Mörtels aus einem Trichter bestimmt.

  Liegen beide Prüfwerte in einem bestimmten Bereich, werden mit dem gewählten Wasserzementwert und Fließmittel weitere Betonversuche durchgeführt. Bei diesen Prüfungen wird der Slump-Flow (Ausbreitmaß ohne Schocken), die Selbstverdichtung und die Selbstnivellierung untersucht. Die Selbstverdichtung wird labormäßig in einem Behälter mit sehr dichter Bewehrung überprüft. Die selbstnivellierende Eigenschaft kann z.B. mit Hilfe eines U-Rohres beobachtet werden.

  Eine typische Betonzusammensetzung für selbstverdichtenden Beton zeigt Bild 2. Der Vergleich mit Rüttelbeton macht deutlich, dass die Zement- und Wassermengen nicht verändert werden. Mit Hilfe eines Füllers wird der Leimgehalt erhöht. Aus Gründen der Fließfähigkeit wird der Grobkiesanteil reduziert.

  Aufgrund der außerordentlichen Fließeigenschaften und des gleichzeitig stabilen Frischbetongefüges ist selbstverdichtender Beton für folgende Anwendungen prädestiniert:

• Bauteile mit engliegender Bewehrung

• Bauteile mit schlechten Verdichtungsverhältnissen

• Filigrane Bauteile

• Sichtbeton mit gleichmäßiger Oberflächenqualität

• Beton mit strukturierter Oberfläche und

• Betonagen in lärmempfindlichem Umfeld

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Technologie des selbstverdichtenden Betons beherrschbar ist und in einigen Anwendungsfällen eine wirtschaftliche Lösung darstellen kann. Der vorgestellte selbstverdichtende Beton entspricht nicht den Anforderungen der DIN 1045 an Konsistenz und Mehlkorngehalt. Inwieweit die Betoneigenschaften von selbstverdichtendem Beton mit Rüttelbeton vergleichbar sind, werden entsprechende Betonuntersuchungen zeigen.

Bild 2