Wie gestaltet man die Betonmischung?

Für die Mischungsverhältnisauslegung von Beton mit wasserreduzierenden Zusatzmitteln besteht der erste Schritt darin, den Verwendungszweck des wasserreduzierenden Zusatzmittels zu klären. Zweitens sollte der Mischungsanteil des Referenzbetons ohne wasserreduzierende Zusatzmittel nach der üblichen Berechnungsmethode für Betonmischungsanteile bestimmt werden, die als Grundlage für die Anpassung des Mischungsanteilsentwurfs dient. Der entscheidende Punkt bei der Gestaltung des Mischungsverhältnisses von Beton mit wasserreduzierenden Zusatzmitteln besteht hauptsächlich darin, eine geeignete Dosierung des wasserreduzierenden Zusatzmittels auszuwählen.

Die Dosierung des wasserreduzierenden Zusatzmittels wird in der Regel auf der Grundlage der in der Gebrauchsanweisung des Zusatzmittels angegebenen Standarddosierung und der technischen Parameter im Zusammenhang mit dem Dosierungsbereich sowie den spezifischen Anforderungen von Materialien und Projekten ausgewählt. Bei gleichem Betonmischungsanteil erhöht sich mit zunehmender Dosierung des wasserreduzierenden Zusatzmittels auch das Ausbreitmaß. Allerdings schwankt die Festigkeit stark in Abhängigkeit von der Luftporenbildungseigenschaft des wasserreduzierenden Zusatzmittels. Wenn das wasserreduzierende Zusatzmittel eine starke Luftporenbildungseigenschaft aufweist, sinkt die Festigkeit erheblich; Handelt es sich um ein nicht luftporenbildendes, wasserreduzierendes Hochleistungszusatzmittel, entspricht die Festigkeit der des Referenzbetons. Dennoch gibt es eine gewisse Grenze für die Verbesserung der Wasserreduktionsrate des wasserreduzierenden Zusatzmittels. Wenn die Dosierung bis zu einem gewissen Grad erhöht wird, führt eine weitere Erhöhung der Dosierung nur zu einer begrenzten Steigerung der Wasserreduktionsrate. Bei wasserreduzierenden Zusätzen mit verzögernder Wirkung verlängert sich mit zunehmender Dosierung auch die Abbindezeit deutlich. Daher kommt es bei Beton mit wasserreduzierenden Zusatzmitteln häufig zu Qualitätsproblemen wie zu langsamem Abbinden, zu verzögerter Aushärtung und zu geringer Festigkeit. Die meisten dieser Probleme sind darauf zurückzuführen, dass die Dosierung den zulässigen Bereich überschreitet.

Es gibt viele Faktoren, die die Dosierung von wasserreduzierenden Zusatzmitteln beeinflussen. Die Standarddosierung ist nicht unbedingt die optimale Dosierung. Nur durch Mischungsverhältnistests kann die optimale Dosierung des wasserreduzierenden Zusatzmittels ermittelt werden. Darüber hinaus ist auch eine gewisse Erfahrung erforderlich, um die optimale Dosierung des wasserreduzierenden Zusatzmittels richtig beurteilen zu können.

Darüber hinaus sind die Einsatzzwecke von wasserreduzierenden Zusatzmitteln folgende:

(1) Zum Zwecke der Verbesserung der Bearbeitbarkeit
Wenn die vorgesehene Festigkeit des Betons relativ hoch ist und der Zementverbrauch pro Einheit relativ hoch ist, kann zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit des Betons die Verwendung von wasserreduzierenden Zusatzmitteln in Betracht gezogen werden. Unter der Voraussetzung, dass die Mengen jedes Materials im Referenzmischungsverhältnis unverändert bleiben, kann die Zugabe eines wasserreduzierenden Zusatzmittels die Fließfähigkeit des Betons verbessern. Allerdings verschlechtern sich häufig die Kohäsion und Wasserretention der Betonmischung, es kann zu Ausblutungen und Entmischungen kommen. Insbesondere bei relativ schlechter Gesteinskörnung kann dieses Problem durch eine entsprechende Erhöhung des Sandanteils gelöst werden. Beim Vergleich mit dem Referenzbeton reicht es nicht aus, sich allein auf das Setzmaß als technischen Parameter zu verlassen. Wenn möglich, sollten gleichzeitig andere Methoden eingesetzt werden. Gleichzeitig dürfen die Ergebnisse der Festigkeitsprüfung nicht außer Acht gelassen werden und das Mischungsverhältnis muss auf das gleiche Festigkeitsniveau wie der Referenzbeton eingestellt werden. Wenn ein luftporenbildendes wasserreduzierendes Zusatzmittel verwendet wird, sollte der Luftgehalt gemessen werden, um die Faktoren zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit zu analysieren.

(2) Zur Steigerung der Kraft
Bei der Gestaltung des Betonmischungsanteils ist die Verarbeitbarkeit manchmal relativ gut, aber die Festigkeit ist gering, und der Zementverbrauch kann aufgrund der maximalen Verbrauchsgrenze oder Verarbeitbarkeitsbeschränkungen nicht weiter erhöht werden. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Problem durch Zugabe eines wasserreduzierenden Zusatzmittels gelöst werden, um den Wasserverbrauch der Anlage zu senken und das Wasser-Zement-Verhältnis zu senken. Unter Beibehaltung der Anteile anderer Materialien im Referenzmischungsverhältnis fügen Sie das wasserreduzierende Zusatzmittel hinzu und kontrollieren Sie die Wasserzugabe, damit das Setzmaß der Betonmischung den erforderlichen Wert erreicht. Anschließend berechnen Sie das Wasser-Zement-Verhältnis anhand des tatsächlichen Wasserverbrauchs. Auf diese Weise kann der Zweck einer Reduzierung des Wasserverbrauchs pro Einheit und einer Verringerung des Wasser-Zement-Verhältnisses erreicht werden, sodass die Festigkeit des Betons verbessert werden kann. Bei Bedarf kann der Sandanteil entsprechend reduziert werden. Ist eine Verbesserung der Frühfestigkeit erforderlich, sollte das Wasser-Zement-Verhältnis möglichst minimiert werden, was der Dauerhaftigkeit des Betons zugute kommt. Dabei ist zu beachten, dass der Luftanteil sehr gering ist. Bestimmen Sie abschließend die Dosierung des wasserreduzierenden Zusatzmittels je nach Bedarf.

(3) Zwecks Einsparung des Zementverbrauchs
Die Einsparung von Zement und die Senkung der Produktionskosten von Beton sind eine wesentliche Funktion wasserreduzierender Zusatzmittel. Basierend auf dem Referenzmischungsverhältnis wird bei unverändertem Wasser-Zement-Verhältnis durch Zugabe eines wasserreduzierenden Zusatzmittels die Menge an Zementleim reduziert, so dass die Verarbeitbarkeit der Mischung derjenigen des Referenzmischungsverhältnisses entspricht Erreichen des Zwecks der Zementeinsparung. Die durch den eingesparten Zement verursachte Verringerung der Betonfestigkeit wird durch die verstärkende Wirkung des reduzierten Wassers ausgeglichen.