J. C. Scheydt/O. Millon/H. S. Müller/K. Thoma · Entwicklung eines brandbeständigen ultrahochfesten Betons für hochdynamische Beanspruchungen
Bild 6. Betonzylinder vor (links) und nach der Hochtemperaturbeaufschlagung (v. l. n. r.: 4 Vol.-% Stahlfasern mit 0 Vol.-%, 0,3 Vol.-%, 0,6 Vol.-% PP-Fasern) Fig. 6. Concrete specimens before (left) and after the high-temperature testing (from left to right: 4 % by volume steel fibres combined with 0.0/0.3/0.6 % by volume PP-fibres)
160
0,12
vor HT B
vor HT B (0,3 % PP)
nach HT B Porosität: 25,0 Vol.-%
0,10
nach HT B (0,3 % PP)
120 dV/dlogR [ml/g]
Druckfestigkeit [N/mm²]
140
100 80 60 40 20
- 86 %
- 81 %
- 81 %
0 0 % PP
0,3 % PP
0,6 % PP
0,08 0,06 Porosität: 8,1 Vol.-%
0,04 0,02 0,00 0,001
0,01
0,1 10 1 Porenradius R [μm]
100
1000
Bild 7. Druckfestigkeit der Probekörper (Zylinder, d/h = 100/200 mm) vor und nach der Hochtemperaturbeaufschlagung (HTB) Fig. 7. Compressive strength of the specimens (cylinders, d/h = 100/200 mm) before and after the high-temperature testing (HTB)
Bild 8. Porenradienverteilung und Porosität vor und nach der Hochtemperaturbeaufschlagung (HTB); exemplarisch: Probekörper mit 0,3 Vol.-% PP-Fasern Fig. 8. Pore-size-distribution and porosity before and after the high-temperature testing (HTB); exemplarily: specimens with a PP-fibre content of 0.3 % by volume
ne Ausweitung der Transportwege sowie auf die Zunahme von Mikrorissen zurückzuführen.
3.1 Frischbetonverhalten
3 Charakterisierung des entwickelten Betons Auf Basis der Literaturempfehlungen sowie der zuvor dargelegten Versuchsergebnisse zur Hochtemperaturbeaufschlagung (vergleiche Abschn. 2.4) wurde zur Gewährleistung der Brandbeständigkeit des Betons eine Polypropylenfaserzugabe von 0,6 Vol.-% festgelegt. Zur Maximierung des Widerstands gegenüber einer hochdynamischen Beanspruchung wurde der Stahlfasercocktail aus den Kurzfasern 1 bis 3 (4 Vol.-%, Mischungsverhältnis 1/1/1) herangezogen, der zum maximalen Verformungsvermögen des Betons geführt hatte (vergleiche Abschn. 2.3). Unter Zugrundelegung des in Phase 1 der Betonentwicklung optimierten Feinkornbetons (vergleiche Abschn. 2.2) resultierte somit der Beton AISIS nach Tabelle 5.
Das Anmischen des Betons erfolgte im Technikum des IMB in einem speziell für ultrahochfesten Beton geeigneten Hochleistungsmischer. Nach Mischende wurden die Frischbetoneigenschaften des Betons AISIS untersucht. Die ermittelten Kennwerte sowie die angewendeten Regelwerke sind in Tabelle 6 aufgeführt. Die Faserverteilung im Frischbeton war gleichmäßig und ohne Faseragglomerationen. Mit einem Ausbreitmaß von 500 mm konnte der Beton der Konsistenzklasse F4 nach DIN EN 206-1:2001-07 zugeordnet werden. Die Frischbetontemperatur nach Faserzugabe betrug 26,5 °C und lag somit deutlich höher als bei konventionellem Beton, was auf die hohe Packungsdichte der Ausgangsstoffe, den geringen Wassergehalt sowie den hohen Fasergehalt zurückgeführt werden kann.
Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 5
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