Je groBer der w/z-Wert, umso geringer sind Festigkeit und Dichtigkeit des Betons

Unter praktischen Bedingungen ist im Beton ein bestimmter Kapillarporenraum selbst bei w/z-Werten < 0,4 nicht zu vermeiden, da auch nach einer langen Erhartungszeit der Zement nicht vollstandig hydratisiert vorliegt. Liegt der Kapillarporenraum unter 25%, kann man von einem dichten Beton sprechen. Die Begrundung ist in der Kapillarstruktur zu suchen: Bis zu einem Kapillarporenanteil von etwa 25% sind die Kapillarporen untereinander kaum verbunden (Diskontinuitat). Die Wasserdurchlassigkeit ist somit vemachlassigbar gering. Bei Anteilen > 25% stehen die Kapillarporen untereinander in Verbindung (Kontinuitat) und die Wasserdurchlassigkeit steigt stark an. Geht man von praxisnahen Hydratationsbe- dingungen aus, muss man den Hydratationsgrad eines Portlandzements selbst bei fachge – rechter Nachbehandlung zwischen 70…80% ansetzen. Um eine Kontinuitat des Kapillarpo – rensystems zu verhindem, muss ein w/z-Wert von etwa 0,5 gewahlt werden.

Die Druckfestigkeit (Festigkeit) ist fiir alle Baumaterialien, die im Bauwerk auf Druck beansprucht werden, eine auBerordentlich wichtige KenngroBe. Unter der Druckfestigkeit versteht man die bei einer zugigen einachsigen Druckbeanspruchung ertragbare Hochst – kraft Fmax bezogen auf den Ausgangsquerschnitt S0: Д/ = Fmax/S0 (N/mm2). Д/ wird vor-

image141,image142 Je groBer der w/z-Wert, umso geringer sind Festigkeit und Dichtigkeit des Betons image143

zugsweise an wurfelformigen Probekorpem auf einer DruckprUfmaschine bestimmt, wobei die Probekorper zwischen zwei ebenen, vollig planen Stahlplatten aufliegen (Details, s. Lehrbucher der Baustoffkunde).

Abbildung 9.23 ErhSrtung eines Zementsteins bei verschiedenen w/z-Werten [AB 14]

Подпись: Abbildung 9.24 Entwicklung der Druckfestig-keit der Klinkerminerale nach Bogue [AB 1]
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Wie in Кар. 9.3.3.4.1 beschrieben, leisten die verschiedenen Hydratationsprodukte der Klinkerphasen einen recht unterschiedlichen Beitrag zur Festigkeit des Zementsteins. Am starksten tragen die Hydratationsprodukte der silicatischen Phasen zur Festigkeit bei, der Beitrag von C3A und C4AF ist dagegen als gering einzuschatzen. Abb. 9.24 zeigt die Ent – wicklung der Druckfestigkeit der Klinkerminerale [AB 1]. Wahrend C3S anfanglich relativ schnell hohe Festigkeiten erreicht, liefert C2S zu Beginn nur einen geringen Beitrag. Nach etwa drei Jahren hat sich dieser Unterschied jedoch ausgeglichen, beide Phasen weisen die gleiche Endfestigkeit auf.

Die Zemente werden bezuglich ihrer Druckfestigkeit nach 2 und nach 7 Tagen (Anfangs – festigkeit) sowie nach 28 Tagen (Normfestigkeit) in folgende Festigkeitsklassen unterteilt Tab. 9.7).

Tabelle 9.7

Подпись: Festig keits klasse Druckfestigkeit (N/mm2) Anfangsfestigkeit Normfestigkeit 2 Tage 7 Tage 28 Tage 32,5 - ;> 16 г> 32,5 £ 52,2 32,5 R 2> 10 - 2> 32,5 <; 52,5 42,5 2> 10 - ;> 42,5 s 62,5 42,5 R 2> 20 - ;> 42,5 s 62,5 52,5 ;> 20 - ;> 52,5 - 52,5 R * 20 - s> 52,5 - Festigkeitsklassen von Zemen – ten nach DIN EN 197-1

An die Stelle der bisherigen Festigkeitsklassen Z 35, Z 45 und Z 55 sind jetzt die Klassen 32,5, 42,5 und 52,5 (Mindestdruckfestigkeit nach 28 Tagen in N/mm2) getreten. Fur die Zemente mit langsamer Festigkeitsentwicklung entfallt die Kennzeichnung L, die Zemente mit schneller Festigkeitsentwicklung werden statt wie bisher mit F jetzt mit R = rapid ge- kennzeichnet. Zemente der Festigkeitsklasse 52,5 erreichen nach 28 Tagen fast ihre End – festigkeit, die Nachhartung ist gering.

Formanderungen. Mit dem Wassergehalt eng verknupft sind Form – bzw. Volumenande – rungen. Besonders bedeutsam sind das Schwinden und das Quellen des Betons. Das Schwinden des Betons beruht auf der allmahlichen Abgabe von Wasser und macht sich in einer Verkurzung der auBeren Abmessungen von Betonbauteilen bemerkbar. Mit dem Schwindprozess ist haufig die Entstehung von Schwindrissen gekoppelt. Das Schwinden halt solange an, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Luft – und der Betonfeuchtigkeit eingestellt hat. Die Verdunstung des Wassers aus dem Beton ist umso hoher, je geringer die Luftfeuchtigkeit ist. Wassergelagerter bzw. wassergesattigter Zementstein zeigt keine Schwindneigung. Der Endwert (Grofitwert) des Schwindens wird meist erst nach einigen Jahren erreicht. Er liegt bei Normalbeton im Bereich zwischen 0,20…0,65 mm/m. Als we – sentliche Ursache des Schwindprozesses konnen die im Zementstein zwischen den na- nokristallinen Hydratphasen wirkenden zwischenmolekularen Krafte angesehen werden, denen der Quelldruck des in den Gelporen befindlichen Wassers entgegensteht. Dieser Quelldruck wird durch die Wasserabgabe vermindert und das Geftige des Zementsteins „zieht sich zusammen“. Das Quellen des Betons durch Wasseraufnahme wirkt sich in der Praxis weit weniger aus. Das EndquellmaB ist bei Normalbeton deutlich geringer als das SchwindmaB. Es liegt im Bereich von 0,1…0,3 mm/m. Gequollener Beton besitzt eine ho – here Wasserdichtigkeit. Aufgabe der Zuschlage ist es, das Schwinden und Quellen des Zementsteins herabzusetzen.