Benutzer:Asmodai/Beton

Alles in den Artikel Beton eingebunden, was ich einbinden wollte. Seite bleibt noch ein bisschen erhalten.

Brainstorming und Textvorschläge zur Erweiterung des Artikels Beton

Erhärtung des Betons

• hätte man auch gleich drauf kommen können: Zement#Hydratation_und_Festigkeitsentwicklung damit hat sich der Großteil ja erledigt (Merke: Verweis im Artikel einbauen)

• Zusammensetzung des Zements
• Exotherme Reaktion → [Hydrationsenergie|Hydratationswärme]]

• Verminderung durch Zugabe puzzolanischer Additive möglich

• PZK + H₂O → CSH + CA(OH)₂ + H₂O (PZK = Portlandzementklinker, CSH = Calciumsilikathydrat)

• $\mathrm {PZK+H_{2}O\rightarrow CSH+Ca(OH)_{2}+H_{2}O}$
• CSH-Phasen hauptächlich aus Ca₂Si (langsame, stetige Erhärtung) und Ca₃SI (Anfangserhärtung)

• Schwachstelle im Gefüge: Verbundzone Zementstein-Gesteinskörnung

• Ansammlung von Ettringit und Portlandit an den Rändern der Gesteinskörnung (→ weniger CSH, ↓ Festigkeit)
• Zugabe von Mikrosilica oder Flugasche → puzzolanische Reaktion des Portlandits zu CSH
• Wichtig bei der Herstellung von Hochfestem Beton und UHPC

• Hauptindikator für Eigenschaften des Betons: Porenraum

• Abhängig vom w/z-Wert

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Textvorschlag (Einfügung entweder im Hauptabsatz im Teil "Das künstliche Gestein Beton[...]" oder extra Absatz):
Eine Schwastelle im Gefüge des hydratisierten Betons stellt die Verbundzone zwischen Zementstein und Gesteinskörnung dar. Durch die Ansammlung von Ettringit und Portlandit an den Rändern der Gesteinskörner können sich keine verfästigenden CSH-Phasen bilden. Dies hate eine verringerte Festigkeit in diesem Bereich zur Folge. Durch Zugabe von Mikrosilika und der damit verbundenen puzzolanischen Reaktion des Portlandits zu CSH-Phasen, kann dieser Effekt verringert werden. Vor allem bei der Entwicklung und Herstellung von Hochfestem- und Ultrahochfestem Beton hat dies eine große Bedeutung.

Poren im Beton

• Gelporen (∅ ca. 0,1 -10 nm)

- physikalisch gebundenes Wasser

- "es ist unvermeidlich Mr. Anderson"

• Schrumpfporen (∅ ca. 10 nm)

- $V_{Hydratationsprodukte}<V_{Ausgangsstoffe}$

• Kappilarporen (∅ 10 nm - 100 µm)

- w/z > 0,42

- ↑ Wassertransport

- ↓ Festigkeit

• Luftporen (∅ 1 µm - 1 mm)

- ↑ Frost-Tau-Beständigkeit (Ausweichsraum für expandierendes Wasser/Eis)

- Luft beim Mischvorgang ins Gemisch

- LPB (Betonzusatzmittel)

• Verdichtungsporen (> 1 mm)

- Rüttelplatte kaputt

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Textvorschlag (Einfügen als extra Absatz zwischen "Rohdichte" und "bauphysikalische Eigenschaften"):
Neben der Festigkeit ist die Porösität des Betons das hauptsächliche Qualitätskriterium. Die verschiedenen Arten von Poren unterscheiden sich tweilweise stark in Entstehung und Auswirkung voneinander. Grundsätzlich ist zu sagen, dass mit steigender Kappilar-, Luft-, und Verdichtungsporosität die Festigkeit proportional sinkt. Auch eine Verringerung des Elastizitätsmodul ist nachweisbar.
Man unterscheidet folgende Arten von Poren:

• Gelporen (∅ ca. 0,1 -10 nm)

Das physikalisch gebundene Anmachwasser, welches als Gelwasser bezeichnet wird, ist in Gelporen gespeichert. Da immer der gleiche Anteil Wasser in Gelwasser umgewandelt wird, lässt sich ihre Entstehung nicht vermeiden.

• Schrumpfporen (∅ ca. 10 nm)

Da die Reaktionsprodukte der Hydratation ein kleineres Volumen als die Ausgangsstoffe haben, kommt es zu Schrumpfvorgängen. Es bilden sich Schrumpfporen. Ihre Entstehung kann ebenfalls nicht vermieden werden.

• Kappilarporen (∅ 10 nm - 100 µm)

Bei w/z-Werten > 0,42 bleibt für die Hydratation nicht benötigtes Wasser im Beton zurück, welches mit der Zeit austrocknet und Kappilarporen hinterlässt. Diese sind verantwortlich für Transportprozesse und haben einen hohen Anteil an der Festigkeit und dem E-Modul des Werkstoffs. Ihr Gesamtvolumen ist durch die Wahl eines günstigen w/z-Werts regulierbar.

• Luftporen (∅ 1 µm - 1 mm)

Durch den Mischvorgang gelangt Luft in das Zementgel welche Luftporen bildet. Sie stellen einen Ausweichsraum für gefrierendes Wasser dar und erhöhen somit die Frostbeständigkeit des Betons. Eine gezielte Beeinflussung des Anteils an Luftporen ist durch Luftporenbildner möglich.

• Verdichtungsporen (∅ > 1 mm)

Verdichtungsporen entstehen durch unzureichende Verdichtung des Betons nach dem Einbau. Aufgrund ihrer Größe haben sie einen hohen Einfluss auf die Festigkeit des Werkstoffs. Bei der Herstellung von Sichtbetonoberflächen sind Verdichtungsporen unbedingt zu vermeiden.

restliche Chemie

Siehe: Sulfattreiben, Alkali-Kieselsäure-Reaktion, Carbonatisierung → Überschneidungen mit Dauerhaftigkeit ?!

Quellen

Quellen:

• Kappilarporen und Verbundzone: VDZ-Online
• Rest: Simone Hempel: Skript BAUSTOFFE – TEIL 3, Übung 3-5, Beton – Struktur, Hydratation, Porosität, Institut für Baustoffe (TU Dresden), Auflage des WS 07/08