Immer ein anderes Bild!

Feinbetoneigenschaften

Herkömmliche Feinbetone

Bei Feinbetonen hat man es in der Regel mit sehr fließfähigen, niedrigviskosen Betonen zu tun. Obwohl Feinbetone für Textilbeton planmäßig gerüttelt werden, weisen sie meist selbstverdichtende Eigenschaften auf. Die dazu notwendige Frischbetonstabilität wird durch hohe Mehlkorngehalte ermöglicht. Verarbeitungsdauer und Fließfähigkeit können aber wie bei Normalbetonen auch über Fließmittelzugabe in sehr weiten Bereichen gesteuert werden.
Die mechanischen Eigenschaften der Feinbetone unterscheiden sich in einigen Fällen deutlich von Normalbetonen oder herkömmlichen hochfesten Betonen. Während die Druckfestigkeiten im Bereich von hochfesten Betonen liegen, fällt der statische E-Modul aufgrund der meist hohen Bindemittelgehalte deutlich kleiner aus als bei Normalbetonen. Die Zugfestigkeit ist tendenziell geringer, da die verzahnende Wirkung der groben Gesteinskörnung entfällt. Schwind- und Kriechverformung sind bei Feinbetonen ebenfalls aufgrund des erhöhten Bindemittelgehalte stärker ausgeprägt als bei Normalbetonen. Bruchmechanische Kennwerte weisen ebenfalls Unterschiede zu Normalbetonen auf. Bruchenergie und charakteristische Länge, beides ein Maß für die Sprödheit, sind entsprechend kleiner. Gleichzeitig ergibt sich im Druckspannungs-Dehnungsverhalten eine ausgeprägtere Völligkeit und höhere Bruchdehnungen. Allgemeine Eigenschaften von Feinbetonen sind in /Bro05/ zusammengefasst. Diese sind bei der Bemessung entsprechend zu berücksichtigen. Als Beispiele für zwei Feinbetone sind die im Materialkatalog aufgeführten Betone PZ-0708-01 und FIL-05-10 zu nennen.

Polymermodifizierte Betone

Durch eine Polymerzugabe bleibt die oft erforderliche Fließfähigkeit i. d. R. erhalten. Bei der Zugabe reaktiver Systeme (z.B. wasserbasierte Epoxidharze) ist jedoch zu beachten, dass sich die Frischbetonkonsistenz mit zunehmender Verarbeitungszeit infolge der stattfinden Polymerreaktion verändert. Durch Polymerzugabe werden die Festbetoneigenschaften in Abhängigkeit vom Polymer und der zugegebenen Menge meist sowohl in positiver als auch in negativer Weise beeinflusst. Beispielsweise schützt die im Materialkatalog aufgeführte polymermodifizierte Mischung PZ-HY-4,3-1,5 , die mit einem Hydrophobierungsmittel ausgestattet ist, sehr gut vor eindringendem Wasser. Gleichzeitig werden aber der statische E-Modul und die Zugfestigkeit beeinträchtigt. Durch Verwendung einer Polymersuspension wird mit der Mischung PZ-PD-1,8-10 beispielsweise eine erhöhte Zugfestigkeit erreicht. Druckfestigkeit und E-Modul fallen jedoch kleiner aus.

Kurzfaserbetone

Ähnlich wie Stahlbeton besitzt auch der Textilbeton durch die Verwendung von hochfesten AR-Glastextilien oder Carbontextilien die Fähigkeit, hohe Zugkräfte aufzunehmen. Jedoch gehen mit der einsetzenden feinen Rissbildung beim Textilbeton große Verformungen einher. Zudem weisen sowohl der Feinbeton als auch das Textil ein sprödes Bruchverhalten auf. Um dem entgegen zu wirken können zusätzlich zum Textil Kurzfasern eingesetzt werden, die zu einer Erhöhung der Erstrisslast und einer Verbesserung der Duktilität führen. Mikrofasern mit Durchmessern von wenigen μm können die Mikrorissbildung im Beton verzögern und so die Rissfestigkeit steigern. Während der Rissbildungsphase helfen die Kurzfasern bei der Überbrückung der Rissufer und verfeinern das Rissbild. Durch die effektive Erhöhung des Bewehrungsgrades können sich die Steifigkeit und das Lastniveau gegenüber reinem Textilbeton erhöhen. Kurzfasern haben allerdings einen erheblichen Einfluss auf die Verarbeitbarkeit von Beton. Im Materialkatalog sind die drei Faserbetone FIL-PD-ERL  (Hohe Erstrisslast), FIL-PVA (Hohe Duktilität) und FIL-Uni (Universell) aufgeführt.

Mörtelähnliche Feinbetone

Neben den hier vorgestellten Feinbetonen, die in erster Linie in der Forschung verwendet wurden, sind auch Betone speziell für den Einsatz in der Praxis entwickelt worden. Sie weisen ähnliche Eigenschaften, allerdings ein Größtkorn von 4 mm auf. Diese Art der Betone ist besonders für größere Bauteildicken empfehlenswert. Durch den höheren Anteil an Gesteinskörnung wird vor allem der E-Modul gesteigert. Die geringeren Bindemittelgehalte führen zu einem unempfindlicheren Verhalten hinsichtlich Kriechen, Schwinden und der notwendigen Nachbehandlung. Die zwei Betone TBB-09  und CEMII-04-M9 sind exemplarisch im Materialkatalog aufgeführt.

 

/Bro05/
Brockmann, T.: Mechanical and Fracture Mechanical Properties of Fine Grained Concrete for Textile Reinforced Composites. In: Schriftenreihe Aachener Beiträge zur Bauforschung, Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (2006), Nr. 13; Zugl.: Aachen, Technische Hochschule, Diss. 2005