Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton

2 Stand der TechnikAbsetzen in einer Suspension (Leim)Der Bindemittelleim kann auch als Kolloidsuspension betrachtet werden. Das Absinkenvon Kolloidteilchen im Schwerefeld verhindert die Brownsche Molekularbewegung.Nach Berg (1982) und Keck (1999) werden die Zementteilchen insbesondere bei kleinenAbständen durch große van-der-Waals-Kräfte (vgl. Kapitel 2.3.8) untereinanderangezogen. Dies führt zur Ausflockung oder Koagulation der Kolloide in Form gelartigerund fraktaler Strukturen. Diese Agglomerate neigen bei niedriger Feststoffkonzentrationzu gravitationsbedingter Sedimentation und verhindern bei hoher Feststoffkonzentrationaufgrund interpartikularer Kontaktstellen örtliche Partikelverschiebungen. Damit istdieses System für Selbstverdichtenden Beton ungeeignet.Durch sterische oder elektrostatische Stabilisation infolge Fließmittelzugabe können dieanziehenden Bindungen soweit verringert werden, dass die abstoßend wirkenden Kräftedominieren. Die Suspension ist dann stabil, und die für SVB erforderlichenPartikelverschiebungen sind möglich.Absetzen und Aufschwemmen der GesteinskörnungenDas Bestreben der Gesteinskörnung, innerhalb des Frischbetons abzusinken oderaufzuschwemmen, wird durch die Gravitation, verbunden mit Dichteunterschiedenzwischen der Gesteinskörnung und dem umgebenden Medium, hervorgerufen. Weist dieGesteinskörnung eine höhere Dichte auf, ist sie bestrebt abzusinken, bei geringererDichte will sie aufschwimmen. Sedimentation wird durch die Erschütterungswirkung,z. B. infolge von Transport, verstärkt.Die Sinkgeschwindigkeit v einer Feststoffkugel in einer Newton’schen Flüssigkeitgeringerer Dichte kann nach dem Gesetz von Stokes berechnet werden [vgl. Bild 2.9 (a)]:FEv =3⋅π ⋅ d ⋅ ηmitd Durchmesser der KugelηF EFEmitV pΔρ= VViskosität der Suspensioneinwirkende Kraft aus Dichteunterschied und GravitationP⋅ Δ ρ ⋅π ⋅ dg =6KugelvolumenDichteunterschied3⋅ Δ ρ ⋅g(2.13)(2.14)21