Auswirkungen von Luftporenbildnern auf die Eigenschaften von Frischbeton
May 24, 2024
Luftporenbildner können die Eigenschaften von Frischbeton erheblich verändern.
Durch die Einbringung zahlreicher kleiner, unabhängiger Luftbläschen in den Beton verbessern diese sphärischen Bläschen die Verarbeitbarkeit des Betons erheblich und wirken wie Kugellager. Das erhöhte Volumen der Paste und die Schmierwirkung auf die Mischung sowie die erhöhte Viskosität und Fließgrenze der Paste führen zu einer deutlich verbesserten Verarbeitbarkeit, Plastizität und Kohäsion des Luftporenbetons, wodurch er deutlich besser ist als nicht luftporenhaltiger Beton. Die durch Luftporenbildner eingebrachten feinen Bläschen wirken wie feine Zuschlagstoffe und gleichen schlecht abgestufte Zuschlagstoffe aus, insbesondere solche ohne feine Partikel, wodurch der Beton reich an Mörtel erscheint. Diese winzigen Bläschen stützen und binden die Zementpartikel, füllen die Lücken zwischen ihnen und verringern oder eliminieren so den Wasserfluss um die Zement- und Zuschlagstoffpartikel und verringern Blutungen, Ablagerungen und Entmischungen im Beton. Darüber hinaus vergrößert die „dispergierende“ oder „trennende“ Wirkung dieser Bläschen die freie (nicht kohäsive) Oberfläche des Zements oder feinen Zuschlagstoffs erheblich und verbessert so die Viskosität und Verarbeitbarkeit der Mischung.
Bei unveränderten Materialverhältnissen kann die Luftporenbildung die Fließfähigkeit des Betons verbessern. Bei gleichem Setzmaß weist die Paste aus luftporenhaltigem Beton im Vergleich zu nicht luftporenhaltigem Beton eine unübertroffene Verarbeitbarkeit, Fließfähigkeit, Plastizität, Gießbarkeit und Verdichtungsfähigkeit auf. Luftporenbildung kann auch den Anmachwasserbedarf verringern und den Setzmaßverlust bei Frischbeton verringern.
Mit der Entwicklung der Bautechnologie und der Entwicklung von Hochhäusern ist die Pumpfähigkeit von Beton immer wichtiger geworden. Pumpfähigkeit ist eine spezielle Form der guten Verarbeitbarkeit. Luftporenbildung erhöht die Kohäsion und Schmierung des Betons zwischen den Materialien, verringert die Fließausdehnung und verhindert übermäßige Entmischung und Ausbluten während des Pumpens. Somit verbessert Luftporenbildung die Pumpfähigkeit von Frischbeton. Der Luftgehalt in gepumptem Beton sollte jedoch nicht zu hoch sein, da ein übermäßiger Luftgehalt die Luftkompressibilität erhöhen und ungesättigte Bedingungen schaffen, den Druckverlust der Pumpe erhöhen und die Pumpleistung verringern kann. Der Luftgehalt in solchem Beton sollte im Allgemeinen weniger als 6 % betragen. Aus diesen Gründen wird Luftporenbeton in Pump- und Massenbetonprojekten sowie bei Straßen- und anderen Tiefbauprojekten weithin verwendet, selbst in Umgebungen ohne Frost-Tau- oder Tausalzanforderungen. Bei Magerbeton, Trockenbeton oder Walzbeton sowie Leichtbeton kann Luftporenbildung die Leistung erheblich verbessern und die Vorteile von Luftporenbildnern maximieren.
Die Pumpfähigkeit von Beton hängt nicht nur vom Setzmaß, sondern auch von der Druckblutungsrate ab. Unter denselben Bedingungen bedeutet eine verringerte Blutung eine verbesserte Pumpfähigkeit. Daher enthalten fast alle Pumpmittel im Ausland und in Shanghai luftporenbildende Bestandteile.
Probleme und Lösungen bei der Anwendung von Luftporenbildnern
Der Hauptgrund für die weitverbreitete Verwendung von Luftporenbildnern ist die veraltete Überzeugung vieler Ingenieure, dass Luftporenbildung die Betonfestigkeit verringert und dass ein steigender Luftgehalt die Volumenstabilität des Betons beeinträchtigt. Diese Überzeugung ist besonders bei hochfestem Beton verbreitet, wo die Verwendung von Luftporenbildnern oft vermieden wird. Diese Ansichten sind unvollständig. Durch die Verwendung hocheffizienter Wasserreduzierer in Kombination mit geeigneten Luftporenbildnern ist es durchaus möglich, C70 oder sogar höherwertigen HPC (High Performance Concrete) herzustellen, der die technische Leistung von Beton übertrifft, der nur mit hocheffizienten Wasserreduzierern hergestellt wurde.
Bei der Förderung von Luftporenbildnern ist es wichtig, diese veralteten Überzeugungen zu ändern und qualitativ hochwertige Luftporenbildner zu entwickeln. Ein ausgezeichneter Luftporenbildner muss zunächst eine gute Schaumfähigkeit und Stabilität sowie eine feine Blasenstruktur und einen geringen Festigkeitsverlust aufweisen. Er muss sich außerdem gut an verschiedene Zementarten, Mischmethoden und Umgebungsbedingungen anpassen lassen. Darüber hinaus sollte er eine hohe Kompatibilität mit anderen Zusatzmitteln aufweisen und einfach und sicher zu einem vernünftigen Preis zu verwenden sein.
Daher ist die Entwicklung neuer Hochleistungs-Luftporenbildner eine entscheidende Aufgabe. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Reifung der Betontechnologie ist Hochleistungsbeton, der hervorragende Verarbeitbarkeit, mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit vereint, in den Mittelpunkt gerückt. Die Ausweitung der Anwendung von Luftporenbildnern auf Hochleistungsbeton, um die Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit zu verbessern, ohne die Festigkeit wesentlich zu beeinträchtigen, ist ein zentrales Thema für die Entwicklung neuer Hochleistungs-Luftporenbildner.
