DE10254920B4 - industrial coatings - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Beton-Bodenkonstruktion (10), umfassend die Schritte
a) Bereitstellen einer ersten Betonschicht (14),
b) mindestens teilweises Aushärten der ersten Betonschicht,
c) Aufbringen eines Hartstoffgemisches auf die erste Betonschicht, wobei das Hartstoffgemisch
10 bis 25 Masse-% Weißzement,
bis zu 25 Masse-% Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche und Hartstoffe umfasst, und
d) Aushärten der Hartstoffschicht (12).A method of making a concrete floor construction (10) comprising the steps
a) providing a first concrete layer (14),
b) at least partial curing of the first concrete layer,
c) applying a hard material mixture to the first concrete layer, wherein the hard material mixture
10 to 25% by mass of white cement,
up to 25% by mass of pozzolans, in particular hard coal fly ash and hard materials, and
d) curing of the hard material layer (12).

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Description

Die Erfindung betrifft eine Beton-Bodenkonstruktionen sowie ein Herstellungs verfahren dafür, wobai die Beton-Bodenkonstruktion eine erste Betonschicht und eine Hartstoffschicht umfasst.The The invention relates to a concrete floor construction and a manufacturing procedure for that, wobai the concrete floor construction a first concrete layer and a hard material layer includes.

Fußböden für Industriebauten, beispielsweise für Fertigungshallen, bestehen oftmals aus einer Beton-Bodenkonstruktion, welche eine Hartstoffschicht aufweist. Zur Herstellung der Hartstoffschicht wird ein Hartstoffgemisch aus Zement und Hartstoff, z.B. Kies als Zuschlag trocken oder mit Wasser zu einer plastischen Mischung gemischt und dann auf den Betonboden aufgetragen. Das trockene Gemisch saugt Feuchtigkeit aus dem Beton, das feuchte Gemisch transportiert Feuchtigkeit in den Beton und härtet dann aus. Allerdings treten bei Hartstoffschichten, die mit dieser Vorgehensweise hergestellt werden, oftmals Matrixrisse auf. Diese Risse sind insbesondere nach Abrieb der obersten Feinstschicht und in Anwesenheit von Feuchtigkeit zu erkennen. Auch bei einer optimalen Nachbehandlung des Bodens, z.B. nach Überfluten des Bodens mit Wasser, treten diese Matrixrisse auf.Floors for industrial buildings, for example Production halls, often consist of a concrete floor construction, which has a hard material layer. For the production of the hard material layer is a hard material mixture of cement and hard material, e.g. Gravel as a supplement dry or mixed with water to a plastic mixture and then applied to the concrete floor. The dry mixture sucks Moisture from the concrete, the moist mixture transports moisture in the concrete and hardens then off. However, occur in hard coatings that with this Procedure are prepared, often matrix cracks. These Cracks are especially after abrasion of the topmost fine layer and in Detect presence of moisture. Even at an optimal After-treatment of the soil, e.g. after flooding the soil with water, these matrix cracks occur.

DE 295 18 306 U1 offenbart einen Zement-Fließ-Estrich, der aus einem Gemenge von Sand und Kies und Zement und Füller sowie einem Stabilisator und einem hochkonzentrierten Fließmittel besteht. Eine Hartstoffschicht im Sinne der vorliegenden Erfindung ist in dieser Druckschrift nicht offenbart. Insbesondere ist dort lediglich Portland-Zement, jedoch kein Weißzement beschrieben. DE 295 18 306 U1 discloses a cement flow screed consisting of a mixture of sand and gravel and cement and filler as well as a stabilizer and a highly concentrated flow agent. A hard material layer according to the present invention is not disclosed in this document. In particular, only Portland cement, but no white cement is described there.

DE 370 7613 C2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Beton-Fußböden, wobei in diesem Verfahren eine frisch-auf-frisch-Verlegung einer Hartstoff-Mörtelschicht auf eine auf vorbereitetem Grund ausgebreitete Betonschicht erfolgt. Das im Stand der Technik offenbarte Verfahren unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen dadurch, dass unmittelbar nach ihrem Verlegen auf die Betonschicht ein grobkörniger Mörtel ausgebreitet und in die Betonschicht eingerieben wird, wobei gerade kein Aushärten der Betonschicht abgewartet wird. Ein ähnliches Verfahren ist auch in der DD 209 224 B beschrieben. DE 370 7613 C2 discloses a method for producing concrete floors, wherein in this method a fresh-on-fresh laying of a hard-material mortar layer on a concrete ground spread on a prepared base takes place. The method disclosed in the prior art differs from the invention in that immediately after its laying on the concrete layer, a coarse-grained mortar is spread out and rubbed into the concrete layer, wherein no curing of the concrete layer is just waiting. A similar procedure is also in the DD 209 224 B described.

Es wurde festgestellt, dass die Ursache der Rissbildung bei den herkömmlichen Hartstoffschichten darin begründet ist, dass ein wesentlich zu hoher Zementanteil von ca. 750 bis 800 kg/m3 vorhanden ist und die Hartstoffschicht nicht genügend Wasser enthält. Wenn die trocken auf den Boden gestreute Hartstoffmischung nicht ausreichend Wasser vom Untergrundbeton aufsaugen kann oder zuviel Wasser in den Untergrundbeton abgegeben wird, kann sich die Mischung nicht ausreichend verdichten und die Zementklinkerteilchen, insbesondere die Zementklinkerteilchen im oberen Bereich der Hartstoffschicht, können nicht ausreichend hydratisieren.It was found that the cause of the cracking in the conventional hard coatings is that there is a substantially too high cement content of about 750 to 800 kg / m 3 and the hard material layer does not contain enough water. If the dry mix of soil sprinkled dry on the floor can not sufficiently absorb water from the subfloor concrete or too much water is discharged into the subfloor concrete, the mixture may not densify sufficiently and the cement clinker particles, especially the cement clinker particles in the upper portion of the hardfoam layer, may not hydrate sufficiently.

Dies bewirkt, dass die im Vergleich zu einer normalen Zementsteinmatrix in einer Hartstoffschichtweitauseinanderliegenden Zementklinkerteilchen, die nahe der Kontaktstelle zum Untergrundbeton liegen und noch ausreichend Wasser zur vollständigen Hydratation zur Verfügung haben, durch ihre geringe Packungsdichte poröse Bereiche in der Matrix bilden. Weiter entfernt von der Kontaktzone zum Untergrundbeton werden besonders größere Klinkerteilchen, die durch die zu geringe Wassermenge nur wenig bzw. oberflächlich hydratisieren können, dann oftmals lediglich durch die sich schnell bildenden Aluminat-Hydratphasen zusammengehalten. Dadurch bilden sich wiederum poröse Bereiche in der Matrix, in diesem Fall mit einem höheren Anteil unhydratisierter Klinkerkörner. Durch die zu geringe Menge an zur Verfügung stehendem Wasser reagieren die langsamer hydratisierenden Silikatphasen der Zementklinker kaum. Damit können sich insgesamt nur wenige Matrixbereiche mit ausreichender Dichtheit bilden, die in der sonst porösen Matrix angeordnet sind.This causes that compared to a normal cement stone matrix in a hard material layer far apart cement clinker particles, which are close to the contact point to the underground concrete and still sufficient Water to the full Hydration available Due to their low packing density, they form porous areas in the matrix. Further away from the contact zone to the underground concrete become particularly larger clinker particles, which hydrate little or superficially due to the insufficient amount of water can, then often only by the rapidly forming aluminate hydrate phases held together. This again forms porous areas in the matrix, in this case with a higher proportion of unhydrated Clinker grains. Due to the insufficient amount of water available to react slower hydrating silicate phases of cement clinker barely. With that you can a total of only a few matrix areas with sufficient tightness form in the otherwise porous Matrix are arranged.

Der niedrige Wasser-Zement-Wert (w/z-Wert), der sich durch den Wassermangel ergibt, hat zudem eine hohe Kontraktion der Matrix aufgrund von autogenem Schwinden zur Folge. Beim autogenen Schwinden erfolgt speziell bei Verwendung hoher Zementanteile eine Volumenverringerung der Matrix durch chemisches Schwinden und durch Selbstaustrocknung. Die hoch poröse Matrix unterliegt gleichzeitig einer hohen Kontraktion durch erhöhtes Trocknungsschwinden. Somit ergeben sich schon im frühen Stadium der Hydratation Schrumpf- bzw. Schwindrisse. Diese Risse können durch eine perfekte Nachbehandlung nicht vermieden oder rückgebildet werden. Vielmehr wird, wenn bei einer Nachbehandlung mit Wasser nach dem Erstarrungsende des Zements Wasser in die poröse Matrix eindringt, eine Nachhydratation der noch in hohem Maße vorkommenden unhydratisierten Klinkerkörner bewirkt. Eine solche Nachhydratation ist jedoch mit weiteren Volumenveränderungen in der schon erstarrten Materie verbunden, wodurch die Rissbildung noch zusätzlich verstärkt wird. Die Risse sowie die poröse Matrix haben wiederum zur Folge, dass es zu einer starken Carbonatisierung der Zementsteinmatrix kommt, wodurch die Beständigkeit der Hartstoffschicht gegenüber mechanischem Verschleiß deutlich herabgesetzt wird.Of the low water-cement value (w / c value), resulting from the lack of water also has a high contraction of the matrix due to autogenous shrinkage result. When autogenous shrinkage occurs especially when using high proportions of cement volume reduction the matrix by chemical shrinkage and by self-drying. The highly porous At the same time, matrix is subject to a high contraction due to increased drying shrinkage. Thus arise already in the early Stage of hydration shrinkage or shrinkage cracks. These cracks can not avoided or regressed by a perfect after-treatment become. Rather, when in an aftertreatment with water After the solidification end of the cement, water enters the porous matrix penetrates, a Nachhydratation the still occurring to a high degree unhydrated clinker grains causes. However, such post-hydration is associated with further volume changes connected in the already solidified matter, causing the cracking Additionally reinforced becomes. The cracks as well as the porous matrix in turn result in a strong carbonation the cement stone matrix comes, thereby increasing the durability of the hard material layer across from mechanical wear clearly is lowered.

Eine Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Beton-Bodenkonstruktion bereitzustellen, in welcher im Wesentlichen keine Rissbildung an der Oberfläche auftritt.An object of the invention was therefore to provide a concrete floor construction in which substantially no cracking at the Surface occurs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Beton-Bodenkonstruktion, umfassend die Schritte

  • a) Bereitstellen einer ersten Betonschicht (14),
  • b) mindestens teilweises Aushärten der ersten Betonschicht,
  • c) Aufbringen eines Hartstoffgemisches auf die erste Betonschicht, wobei das Hartstoffgemisch 10 bis 25 Masse-% Weißzement, bis zu 25 Masse-% Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche und Hartstoffe umfasst, und
  • d) Aushärten der Hartstoffschicht (12).
This object is achieved by a method for producing a concrete floor construction, comprising the steps
  • a) providing a first concrete layer ( 14 )
  • b) at least partial curing of the first concrete layer,
  • c) applying a hard material mixture to the first concrete layer, wherein the hard material mixture comprises 10 to 25% by weight of white cement, up to 25% by mass of pozzolans, in particular hard coal fly ash and hard materials, and
  • d) hardening of the hard material layer ( 12 ).

Erfindungsgemäß wird ein Herstellungsverfahren bereitgestellt, mit dem die Rissbildung in Hartstoffschichten vermieden werden kann und dichte, Matrixriss-freie Hartstoffschichten erhalten werden. Das Verfahren und die darin verwendeten Ausgangsstoffe bzw. Zusatzmittel bewirken, dass der Hartstoffschicht innerhalb der ersten 1,5 bis 2 Stunden, also vor Erstarrungsbeginn des Zements, ausreichend Wasser zur Verfügung steht.According to the invention is a Manufacturing process provided with the cracking in Hard material layers can be avoided and dense, matrix-crack-free Hard material layers are obtained. The procedure and the in it used starting materials or additives cause the Hard material layer within the first 1.5 to 2 hours, ie before Solidification beginning of the cement, sufficient water is available.

Damit kann eine hohe Verdichtung erreicht werden, da die Mischung ineinander fließen kann und die Feinststoffe somit die dichteste Packung einnehmen. Gleichzeitig wird eine ausreichende Hydratation des Zements gewährleistet, wodurch die Bildung von Matrixrissen durch autogenes Schwinden vermieden wird.In order to High compression can be achieved as the mixture is intertwined flow can and thus take the finest substances the tightest packing. At the same time sufficient hydration of the cement is ensured whereby the formation of matrix cracks by autogenous shrinkage avoided becomes.

Erfindungsgemäß wird zuerst eine erste Betonschicht hergestellt. Für die erste Betonschicht kann ein beliebiger Beton verwendet werden, insbesondere ein Beton relativ geringer Festigkeit. Ein Beispiel für eine geeignete erste Betonschicht ist das AIF CCf® System. Die erste Betonschicht härtet erfindungsgemäß mindestens teilweise aus, beispielsweise für 2 bis 10 Stunden, insbesondere für 3 bis 5 Stunden. Die Dicke der ersten Betonschicht beträgt üblicherweise 10 bis 25 cm, insbesondere 16 bis 18 cm.According to the invention, a first concrete layer is first produced. For the first concrete layer any concrete can be used, in particular a concrete of relatively low strength. An example of a suitable first layer of concrete is the AIF CCF ® system. According to the invention, the first concrete layer cures at least partially, for example for 2 to 10 hours, in particular for 3 to 5 hours. The thickness of the first concrete layer is usually 10 to 25 cm, in particular 16 to 18 cm.

Anschließend wird ein Hartstoffgemisch auf die erste Betonschicht aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt vorzugsweise durch Auftragen des Hartstoffgemisches in trockener Form, z.B. mit speziellen Dosiergeräten, die eine gleichmäßige Schichtdicke gewährleisten. Um die erfindungsgemäßen dichten, Matrixriss-freien Hartstoffschichten zu erhalten, wird ein Hartstoffgemisch eingesetzt, welches 10 bis 25 Masse-% Zement, insbesondere Weißzement, 0 bis 25 Masse-% Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche sowie Hartstoffe, insbesondere Quarz und gegebenenfalls SiC umfasst. Vorzugsweise enthält das Hartstoffgemisch mindestens 12, insbesondere mindestens 15 und bevorzugt bis zu 23, insbesondere bis zu 20 Masse-% Zement, vorzugsweise Weißzement.Subsequently, will a hard material mixture applied to the first concrete layer. The Application is preferably carried out by applying the hard material mixture in dry form, e.g. with special dosing devices that provide a uniform layer thickness guarantee. To the dense, matrix tear-free To obtain hard coatings, a hard material mixture is used, which is 10 to 25% by mass Cement, in particular white cement, 0 to 25 mass% pozzolans, in particular hard coal fly ash as well Hard materials, especially quartz and optionally SiC includes. Preferably contains that Hard material mixture at least 12, in particular at least 15 and preferred up to 23, in particular up to 20 mass% of cement, preferably white cement.

Besonders bevorzugt wird zur Herstellung der Hartstoffschicht ein speziell modifizierter Weißzement eingesetzt. Der erfindungsgemäß eingesetzte Weißzement enthält neben Calciumoxid und Siliciumdioxid vorteilhafterweise nur geringe Mengen an Eisenoxid, insbesondere ≤ 1 Masse-%, mehr bevorzugt ≤ 0,5 Masse-% und am meisten bevorzugt ≤ 0,25 Masse-% Fe2O3, bezogen auf das Gesamtgewicht des Weißzements. Darüber hinaus enthält der erfindungsgemäß eingesetzte Weißzement vorteilhafterweise nur geringe Mengen an Aluminium, insbesondere ≤ 6 Masse-%, mehr bevorzugt ≤ 5 Masse-% und am meisten bevorzugt ≤ 4 Masse-% Al2O3.Particularly preferably, a specially modified white cement is used to produce the hard material layer. The white cement used according to the invention contains, in addition to calcium oxide and silicon dioxide, advantageously only small amounts of iron oxide, in particular ≦ 1 mass%, more preferably ≦ 0.5 mass% and most preferably ≦ 0.25 mass% Fe 2 O 3 , based on the total weight of the white cement. In addition, the white cement used according to the invention advantageously contains only small amounts of aluminum, in particular ≦ 6% by mass, more preferably ≦ 5% by mass, and most preferably ≦ 4% by mass of Al 2 O 3 .

Gegenüber herkömmlichem Portlandzement besitzt der erfindungsgemäß eingesetzte Weißzement einen geringeren Aluminium- oder/und Eisengehalt und damit einen geringeren Anteil an den Zementklinkerphasen (Aluminatphasen) C3A und C4AF. Die Frühfestigkeit von Zementen wird hauptsächlich durch die schnell reagierenden Aluminatphasen bestimmt. Allerdings hängt auch der Wasserbedarf des Zements hauptsächlich von den Aluminatphasen ab. Je höher der Anteil an feinen Aluminatphasen ist, desto höher ist der Wasserbedarf des Zements. Bei der Herstellung von Hartstoffschichten, bei denen Feuchtigkeit aus dem Untergrund gesaugt wird, ergibt sich bei herkömmlichem Portlandzement der Effekt, dass die Matrix porös wird. Die Aluminatphasen binden das Wasser schnell und hauptsächlich in der Grenzfläche Beton/Hartstoffschicht, sodass in den oberen Schichten der Hartstoffschicht sowie in den langsamer abbindenden Silikatphasen kein Wasser mehr für die Reaktion zur Verfügung steht. Die Folge ist, dass die Matrix zur Oberfläche der Hartstoffschicht hin immer wasserärmer und damit porös wird (mangelhafte Verdichtung und Hydratation) und Risse bildet (autogenes Schwinden). Diese Effekte, welche insbesondere durch eine schnelle Wasserbindung durch die Klinkerphasen C3A und C4AF an der Grenzfläche Beton/Hartstoffschicht hervorgerufen werden, und den Wassermangel der oberflächennahen Bereiche hervorrufen, werden durch die erfindungsgemäße Verwendung von Weißzement im Hartstoffgemisch beseitigt bzw. minimiert.Compared to conventional Portland cement, the white cement used according to the invention has a lower aluminum and / or iron content and thus a smaller proportion of the cement clinker phases (aluminate phases) C 3 A and C 4 AF. The early strength of cements is mainly determined by the fast-reacting aluminate phases. However, the water requirement of the cement depends mainly on the aluminate phases. The higher the proportion of fine aluminate phases, the higher the water requirement of the cement. In the production of hard material layers, in which moisture is sucked from the substrate, the result in conventional Portland cement is that the matrix becomes porous. The aluminate phases bind the water quickly and mainly in the interface concrete / hard material layer, so that no more water is available for the reaction in the upper layers of the hard material layer and in the slower setting silicate phases. The result is that the matrix to the surface of the hard material layer is always water poorer and thus becomes porous (poor compaction and hydration) and cracks (autogenous shrinkage). These effects, which are caused in particular by rapid binding of water by the clinker phases C 3 A and C 4 AF at the interface concrete / hard material layer, and cause the lack of water near the surface areas are eliminated or minimized by the inventive use of white cement in the hard material mixture.

Zusätzlich wird durch die Verwendung von relativ geringen Mengen an Zement im Hartstoffgemisch die Matrixrissbildung in der Hartstoffschicht vermindert bzw. verhindert.In addition will through the use of relatively small amounts of cement in the hard material mixture reduces or prevents matrix cracking in the hard material layer.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Hartstoffgemisch enthält weiterhin 0 bis 25 Masse-% Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche (SFA), bezogen auf die Gesamtmasse des Hartstoffgemisches. Die Puzzolane ersetzen die entsprechende Menge Zement und dienen zu einer weiteren Vermeidung von Matrixrissen und für eine weitere Verdichtung der Matrix. Bevorzugt beträgt die Menge an Puzzolanen 3 bis 20 Masse-%, insbesondere 5 bis 15 Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse des Hartstoffgemisches.The hard material mixture used according to the invention also contains 0 to 25% by mass of pozzolans, in particular hard coal fly ash (SFA), based on the total mass of the hard material mixture. The pozzolans replace the corresponding amount of cement and serve to further avoid matrix cracks and for a further compaction tion of the matrix. The amount of pozzolans is preferably from 3 to 20% by mass, in particular from 5 to 15% by mass, based on the total mass of the hard material mixture.

Bezogen auf die Gesamtmasse des Bindemittels (Zement plus Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche) beträgt die Menge an Puzzolanen vorzugsweise 0 bis 25 Masse-%, insbesondere 20 bis 25 Masse-%.Based on the total mass of the binder (cement plus pozzolans, in particular Hard coal fly ash) amounts to the amount of pozzolans is preferably 0 to 25% by mass, in particular 20 to 25% by mass.

Weitere geeignete Puzzolane sind Aschen sowie Gesteine vulkanischen Ursprungs, wie beispielsweise Bims, Trass, Santorinerde, Kieselgur, Molererde und andere. Bevorzugt werden künstliche Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche verwendet, welche einen hohen Festigkeitsbeitrag liefert. Eine geeignete handelsübliche Steinkohlenflugasche ist z.B. EFA-Füller AIF KM/C.Further suitable pozzolans are ashes as well as rocks of volcanic origin, such as pumice, trass, Santorinerde, kieselguhr, Molererde and other. Preference is given to artificial pozzolans, in particular hard coal fly ash used which a high Strength contribution supplies. A suitable commercial hard coal fly ash is e.g. EFA filler AIF KM / C.

Puzzolane zeichnen sich insbesondere durch die Umwandlung von Ca(OH)2 in CSH-Phasen (Silikat- und Aluminat-Hydratphasen) aus. Dabei werden die Puzzolane, die einen hohen Glasanteil besitzen durch den hohen pH-Wert einer Ca(OH)2-Lösung (ca. pH 12,4 bei einer gesättigten Lösung) gelöst und die Bestandteile (zum größten Teil Silicium und Aluminium) reagieren mit dem Calciumhydroxid unter Bildung von CSH-Phasen. Die Porenlösung von Betonen besteht üblicherweise bereits nach wenigen Minuten aus einer gesättigten Ca(OH)2-Lösung und nach etwa einem Tag aus einer mit Ca(OH)2-gesättigten Kalilauge (NaOH, KOH) mit einem pH-Wert von ca. 13,4 bis 13,6, sodass die puzzolanische Reaktion durch den hohen pH-Wert der Porenlösung und den Calciumanteil ohne weiteres stattfinden kann.Pozzolans are characterized in particular by the conversion of Ca (OH) 2 into CSH phases (silicate and aluminate hydrate phases). The pozzolans, which have a high glass content, are dissolved by the high pH of a Ca (OH) 2 solution (about pH 12.4 in the case of a saturated solution), and the constituents (for the most part silicon and aluminum) react with the calcium hydroxide to form CSH phases. The pore solution of concretes usually consists after only a few minutes of a saturated Ca (OH) 2 solution and after about one day from a Ca (OH) 2 -saturated potassium hydroxide solution (NaOH, KOH) with a pH of about 13 , 4 to 13.6, so that the pozzolanic reaction can readily take place due to the high pH of the pore solution and the calcium content.

Durch die Zugabe von Puzzolanen, insbesondere von Flugasche, wird weiterhin der w/z-Wert erhöht und zwar bei der gleichen Wassermenge, die die Hartstoffschicht durch den Untergrundbeton aufsaugen kann, da durch die puzzolanische Reaktion kein Wasser verbraucht wird. x Ca(OH)2(Zementhydrat.) + y SiO2(aus Flugasche) + z H2O(Wasser)→ CSH + z H2O Through the addition of pozzolans, in particular fly ash, the w / c value is further increased, namely at the same amount of water that can absorb the hard material layer through the underground concrete, since no water is consumed by the pozzolanic reaction. x Ca (OH) 2 (cement hydrate.) + y SiO 2 (from fly ash) + z H 2 O (water) → CSH + z H 2 O

Durch Austausch von Zement durch Flugasche wird somit bei der gleichen Gesamtmenge an Wasser der w/z-Wert erhöht.By Replacement of cement by fly ash will thus be at the same Total amount of water increases the w / c value.

Weiterhin wird durch die perfekte Kugelform der Flugaschekugeln bei gleichem Wasseranteil der Mischung die Verarbeitbarkeit deutlich verbessert. Dadurch lässt sich die Mischung bei gleichem Wasseranteil auch besser verdichten. Insgesamt wird damit das autogene Schwinden (durch einen höheren w/z-Wert) und das Auftreten einer porösen Matrix (durch die bessere Verdichtung) minimiert.Farther is due to the perfect spherical shape of the fly ash balls at the same Water content of the mixture significantly improves the processability. Thereby let yourself The mixture with the same water content also better compact. All in all Thus, autogenous shrinkage (due to a higher w / c value) and occurrence a porous one Matrix (through the better compaction) minimized.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Hartstoffgemisch enthält weiterhin Hartstoffe, vorzugsweise Quarz und gegebenenfalls Siliciumcarbid. Der Anteil an Quarz beträgt üblicherweise 50 bis 90, vorzugsweise 60 bis 80 Masse-%. Siliciumcarbid kann zur Erhöhung der Abriebfestigkeit in geringen Mengen, beispielsweise von 0,1 bis 3, insbesondere von 0,2 bis 1 Masse-% zugegeben sein.The used according to the invention Contains hard material mixture furthermore hard materials, preferably quartz and optionally silicon carbide. The proportion of quartz is usually 50 to 90, preferably 60 to 80% by mass. Silicon carbide can be used for increase the abrasion resistance in small amounts, for example, of 0.1 be added to 3, in particular from 0.2 to 1 mass%.

Die Dicke der Hartstoffschicht beträgt bevorzugt von 1 bis 15 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm. In einer Ausführungsform, bei der das Hartstoffgemisch durch Aufstreuen aufgebracht wird, beträgt die Dicke der Hartstoffschicht vorzugsweise 1 bis 6 mm, mehr bevorzugt 2 bis 5 mm.The Thickness of the hard material layer is preferably from 1 to 15 mm, in particular from 2 to 10 mm. In a embodiment, in which the hard material mixture is applied by sprinkling, is the thickness of the hard material layer is preferably 1 to 6 mm, more preferably 2 to 5 mm.

Zur weiteren Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann optional die erste Betonschicht vor dem Aufbringen des Hartstoffgemisches zusätzlich gewässert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass der trocken aufgebrachten Hartstoffschicht ausreichend Wasser für die Verdichtung und Hydratation zur Verfügung steht. Ein solches Wässern ist erfindungsgemäß möglich, da aufgrund des im Hartstoffgemischs eingesetzten Weißzements keine übermäßig schnelle Wasserbindung an der Grenzfläche Beton/Hartstoffschicht stattfindet. Vorzugsweise wird, damit in der Frühphase des Aushärtens für die Hydratation ausreichend Wasser zur Verfügung steht, eine solche Wassermenge auf die Oberfläche der ersten Betonschicht aufgebracht, dass das w/z-Verhältnis (Wasser/Zement des Hartstoffgemisches) ≥ 0,35 ist.to Further improvement of the method according to the invention can be optional the first concrete layer to be additionally watered before applying the hard material mixture. This ensures that the dry applied hard material layer enough water for the compaction and hydration is available. Such watering is According to the invention possible because due to the white cement used in the hard material mixture not overly fast Water binding at the interface Concrete / hard coating takes place. Preferably, so in the early phase of curing for the Hydration sufficient water is available, such an amount of water on the surface the first concrete layer applied that the w / c ratio (water / cement of the hard material mixture) ≥ 0.35 is.

Bevorzugt wird diesem Wasser zusätzlich ein Fließmittel auf Ligninsulfonatbasis zugegeben, welches ein Wegsickern des aufgetragenen Wassers verhindert. Ein geeignetes Fließmittel, umfassend Liginsulfonat und Naphthalinsulfonat ist z.B. AIF FM 514/BV 514.Prefers is added to this water superplasticizer Lignosulfonate-based added, which is a leakage of the applied Prevents water. A suitable flow agent comprising ligus sulfonate and naphthalene sulfonate is e.g. AIF FM 514 / BV 514.

Solche Fließmittel wirken leicht verzögernd. Da das Wasser und gegebenenfalls Fließmittel in die Hartstoffschicht aufgesaugt werden, wird die Verdichtung der Hartstoffschicht weiter gefördert. Weiterhin wird durch die verzögernde Wirkung der Fließmittel der Effekt weiter verstärkt, dass der Zement das Wasser nicht durch einen schnellen Hydratationsbeginn bereits in der Nähe der Kontaktfläche Untergrundbeton/Hartstoffschicht bindet, sodass den oberflächennahen Bereichen der Hartstoffschicht keine ausreichende Wassermenge mehr zur Verfügung stehen würde. Vielmehr kann das Wasser durch die verzögerte Hydratation gleichmäßig bis in die oberflächennahen Bereiche vordringen, sodass eine gleichmäßige Verdichtung und Hydratation des Zements der Hartstoffschicht erreicht wird.Such superplasticizer have a slightly delaying effect. There the water and optionally flow agent in the hard material layer be absorbed, the compression of the hard material layer continues promoted. Furthermore, by the delaying Effect of the flow agents of Effect further intensified, that the cement does not make the water through a quick hydration start already nearby the contact surface Underground concrete / hard material layer binds, so that the near-surface Areas of the hard material layer no longer sufficient amount of water be available would. Rather, the water can be even through the delayed hydration into the near-surface Penetrate areas, ensuring uniform compaction and hydration the cement of the hard material layer is achieved.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird auf die Oberfläche der Hartstoffschicht zusätzlich Wasser aufgebracht. Bevorzugt wird die Harstoffschicht nach Erstarrungsbeginn des Zements zusätzlich oberflächlich gewässert, um einen Wassermangel im Bereich der Oberfläche der Bindemittelmatrix zu vermeiden. Diesem Wasser, das auf die Oberfläche der Hartstoffschicht aufgebracht wird, wird vorzugsweise ein Nachbehandlungsmittel auf Basis eines Kieselgels (amorphes SiO2) zugegeben. Kieselgele reagieren mit Ca(OH)2 zu CSH-Phasen, sodass sich die Oberfläche der HSS weiter verfestigt. Insbesondere erfolgt eine Erhöhung der Zugfestigkeit. Durch diese weitere Verfestigung wird die Gefahr einer Rissbildung durch Schwindprozesse weiter minimiert. Das Wasser wird auf die Oberfläche vorzugsweise nach Erstarrungsbeginn aber vor Erstarrungsende der Matrix aufgebracht, insbesondere nach 0 Minuten bis 2 Stunden, mehr bevorzugt nach mindestens 5, insbesondere nach mindestens 15 Minuten und bis zu 1 1/2 Stunden, insbesondere bis zu 1 Stunde nach dem Aufbringen des Hartstoffgemisches auf die erste Betonschicht.In a further preferred embodiment, the surface of the hard material layer is added additionally applied water. The urea layer is preferably additionally surface-washed after the beginning of solidification of the cement in order to avoid a lack of water in the area of the surface of the binder matrix. To this water, which is applied to the surface of the hard material layer, a post-treatment agent based on a silica gel (amorphous SiO 2 ) is preferably added. Silica gels react with Ca (OH) 2 to form CSH phases, so that the surface of the HSS solidifies further. In particular, there is an increase in the tensile strength. This further solidification further minimizes the risk of crack formation due to shrinkage processes. The water is preferably applied to the surface after solidification but before solidification of the matrix, in particular after 0 minutes to 2 hours, more preferably after at least 5, in particular after at least 15 minutes and up to 1 1/2 hours, in particular up to 1 hour after the application of the hard material mixture on the first concrete layer.

Die Aufbringmenge richtet sich nach der Einbautemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit beim Einbau. Vorteilhafterweise wird der gesamte Arbeitsablauf temperaturabhängig gesteuert.The Application rate depends on the installation temperature and the relative Humidity during installation. Advantageously, the entire Workflow temperature dependent controlled.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Beton-Bodenkonstruktion 10 mit einer ersten Betonschicht 14 und darauf angeordnet einer Hartstoffschicht 12. 1 schematically shows the structure of a concrete floor construction according to the invention 10 with a first concrete layer 14 and a hard material layer disposed thereon 12 ,

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung einer Beton-Bodenkonstruktion (10), umfassend die Schritte a) Bereitstellen einer ersten Betonschicht (14), b) mindestens teilweises Aushärten der ersten Betonschicht, c) Aufbringen eines Hartstoffgemisches auf die erste Betonschicht, wobei das Hartstoffgemisch 10 bis 25 Masse-% Weißzement, bis zu 25 Masse-% Puzzolane, insbesondere Steinkohlenflugasche und Hartstoffe umfasst, und d) Aushärten der Hartstoffschicht (12).Method for producing a concrete floor construction ( 10 ), comprising the steps of a) providing a first concrete layer ( 14 b) at least partial curing of the first concrete layer, c) application of a hard material mixture to the first concrete layer, the hard material mixture comprising 10 to 25 mass% white cement, up to 25 mass% pozzolans, in particular hard coal fly ash and hard materials, and d) curing the hard material layer ( 12 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit der Hartstoffschicht (12) größer als die Festigkeit der ersten Betonschicht (14) ist.A method according to claim 1, characterized in that the strength of the hard material layer ( 12 ) greater than the strength of the first concrete layer ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betonschicht (14) 2 bis 10 Stunden ausgehärtet wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the first concrete layer ( 14 ) Is cured for 2 to 10 hours. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Hartstoffschicht gemäß Schritt c) die erste Betonschicht (14) zusätzlich mit Wasser versetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to the application of the hard material layer according to step c), the first concrete layer ( 14 ) is additionally mixed with water. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser ein Fließmittel auf Ligninsulfonatbasis zugegeben wird. Method according to claim 4, characterized in that that the water is a plasticizer Is added on lignosulfonate basis. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche der Hartstoffschicht (12) zusätzlich Wasser aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the surface of the hard material layer ( 12 ) is additionally applied water. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser zusätzlich ein Kieselgel zugesetzt wird.Method according to Claim 6, characterized that the water in addition a silica gel is added. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartsfoffoberfläche Wasser nach 0 Minuten bis 2 Stunden zugesetzt wird.Method according to claim 6 or 7, characterized that the hardfabric surface Water is added after 0 minutes to 2 hours. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffgemisch die Hartstoffe Quarz oder/und SiC umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the hard material mixture, the hard materials quartz or / and SiC includes. Beton-Bodenkonstruktion (10), insbesondere erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend i) eine erste Betonschicht (14) und ii) darauf angeordnet eine Hartstoffschicht (12), umfassend 10 bis 25 Masse-% Weißzement, bis zu 25 Masse-% Puzzolane und Hartstoffe.Concrete floor construction ( 10 ), in particular obtainable by a method according to one of claims 1 to 9, comprising i) a first concrete layer ( 14 ) and ii) arranged thereon a hard material layer ( 12 ) comprising 10 to 25% by mass of white cement, up to 25% by mass of pozzolans and hard materials. Beton-Bodenkonstruktion (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht (12) 0 bis 25 Gew.-% Steinkohlenflugasche enthält.Concrete floor construction ( 10 ) according to claim 10, characterized in that the hard material layer ( 12 ) 0 to 25 wt .-% hard coal fly ash contains. Beton-Bodenkonstruktione (10) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Hartstoffschicht (12) die Hartstoffe Quarz oder/und SiC umfasst.Concrete floor constructions ( 10 ) according to claim 10 or 11, wherein the hard material layer ( 12 ) comprises the hard materials quartz or / and SiC. Hartstoffschicht (12), erhältlich aus 10 bis 25 Masse-% Weißzement und bis zu 25 Masse-% Puzzolanen, insbesondere Steinflugkohlenasche und Hartstoffen.Hard material layer ( 12 ), available from 10 to 25% by weight of white cement and up to 25% by mass of pozzolans, especially rocket ash and hard materials. Hartstoffschicht (12) nach Anspruch 13, wobei die Hartstoffe Quarz oder/und SiC umfassen.Hard material layer ( 12 ) according to claim 13, wherein the hard materials comprise quartz or / and SiC.
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