DE2345692B1 - Konstruktionsleichtbeton besonders geringer Dichte - Google Patents

Konstruktionsleichtbeton besonders geringer Dichte

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

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Description

40
Die Erfindung betrifft einen gefügedichten, armierfähigen Konstruktionsleichtbeton aus anorganischen, betonverträglichen, verschäumten oder geblähten Leichtzuschlagstoffen annähernd kugel- oder ellipsoidförmiger Gestalt in etwa der Siebkennlinie entsprechenden Mengen, Zement und Wasser.
Konstruktionsleichtbeton muß gefügedicht sein, um die Korrosionsbeständigkeit einer eventuellen Armierung zu gewährleisten. Bei Trockendichten unter 1,0 kg/dm3 (mit einem Wasser: Zement-Verhältnis von 0,25) soll er höchstmögliche Druckfestigkeit und Wärmedämmwerte besitzen, um in monolithischer Bauweise die in den verschiedenen Klimazonen vorgeschriebenen Eigenschaften bei Wanddicken von 20 ± 5 cm zu sichern.
In der DT-AS 2120775 ist bereits ein Konstruktionsleichtbeton beschrieben, der eine Kombination kleiner, leichter, stark saugfähiger, anorganischer, runder oder annähernd runder Zuschläge mit größeren, schwereren, verschäumten oder geblähten anorganischen Leichtzuschlägen geringerer Saugfähigkeit mit Zement und Wasser nach allgemein gültigen Regeln der Betontechnik verarbeitet darstellt. Nach dieser Druckschrift wurden bei Trockendichten von 0,92 bis 1,14 kg/dm3 Druckfestigkeitswerte zwischen und 250 kp/cm2 und Wärmeleitfähigkeitsrechenwerte (/ gemessen +20%) zwischen 0,30 und 0,43 kcal/ m. h. ° C erreicht. Es ist auch erwähnt, daß die Druckfestigkeit eines Konstruktionsleichtbetons vorwiegend von der Kornfestigkeit der Grobzuschläge und weniger von der Kornfestigkeit der Feinzuschläge abhängig ist. Es wurde jedoch nicht erkannt, daß die Druckfestigkeit von Konstruktionsleichtbeton bei gleichbleibendem Zement- und Wassergehalt von einer mit steigendem Korndurchmesser zunehmenden Kornfestigkeit und Korndichte abhängt. Diese Gesetzmäßigkeit wurde bei der Herstellung von Konstruktionsleichtbeton allgemein nicht berücksichtigt. Kornfestigkeit und Korndichte der bisher verwendeten Zuschläge innerhalb der Siebkennlinie nehmen mit zunehmendem Korndurchmesser ab. Darüber hinaus war es auch noch unbekannt, daß die in der herkömmlichen Betontechnik üblichen Feinstzuschläge von Gesteinsmehl und ähnliche Hartzuschläge in der Körnung 0,06 bis 0,2 mm die Druckfestigkeit eines Konstruktionsleichtbetons nicht beeinflussen. Sie mindern auf Grund ihrer vorwiegend kristallinen Beschaffenheit den Wärmewiderstand beträchtlich und erhöhen unerwünschterweise die Dichte.
Daher hat die Erfindung die Aufgabe, einen gefügedichten, armierfähigen Konstruktionsleichtbeton besonders geringer Dichte mit höchstmöglicher, dichteunabhängiger Druckfestigkeit und Wärmedämmung aus anorganischen, betonverträglichen, verschäumten oder geblähten Leichtzuschlagstoffen annähernd kugel- oder ellipsoidförmiger Gestalt in etwa der Siebkennlinie entsprechenden Körnungsmengen, Zement und Wasser vorzuschlagen. Erfindungsgemäß nehmen bei einem solchen Konstruktionsleichtbeton Korndichten und Kornfestigkeiten der Leichtzuschlagstoffe bei steigendem Korndurchmesser stetig oder in mehr als 2 Stufen zu, die Kornsaugfähigkeiten gleichzeitig stetig oder in mehr als 2 Stufen ab.
Nach einem bevorzugten Merkmal bestehen die Leichtzuschlagstoffe aus chemisch verschiedenen Stoffen wie z. B. Schaumglasgranulat und Blähton. Nach einem weiteren Merkmal bestehen die Leichtzuschlagstoffe aus chemisch einheitlichen Stoffen wie z. B. Schaumglasgranulat allein, deren Dichte, Kornfestigkeit und Saugfähigkeit durch Variation von Art und Menge des Treibmittels, Temperatur und/oder Verweilzeit während des Verschäumungsvorgangs bestimmt sind. Eine andere Variation kann auch durch dichteerhöhende Füllstoffe im Schaumglasgranulat erreicht werden.
Bevorzugt weist das Gemisch der Leichtzuschlagstoffe eine obere Korngröße von 10 mm und eine obere Dichtegrenze von 0,34 kg/dm3 auf.
Erfindungsgemäß besitzt der fertige Beton eine Trockendichte unter 0,9 kg/dm3 und eine Wärmeleitzahl λ (Meßwert) unter 0,25 kcal/m, h. 0C bei einer Druckfestigkeit von bis zu 120 kp/cm2 (nach 28 Tagen). Diese Werte der Trockendichte werden erreicht, obwohl 350 bis 400 kg Zement/m3 üblicherweise verwendet werden. Selbstverständlich kann diese Zementmenge unterschritten wie auch überschritten werden, wodurch sich entsprechend die Werte für die Trockendichte ändern.
Erfahrungsgemäß werden geblähte oder verschäumte Granulate bei der Herstellung z. B. in einem geheizten Drehrohr mit steigendem Korndurchmesser leichter, da die kleinsren Korngrößen beim gleichzeitigen Brand stärker zusammenschmelzen und so schwerer werden. Um aber die nach der Erfindung
geforderten höheren Festigkeiten der größeren Granulate zu erreichen, ist eine Klassifizierung der »grünen« (nichtgebrannten) Granulate vor dem Brand zu empfehlen. Brenn- und Kühlzeit verlängern sich mit zunehmendem Korndurchmesser.
Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Leichtbetons sind in vielfacher Hinsicht interessant, vor allem das Erreichen von holzähnlichen Eigenschaften; so ist er nagelbar, schraubbar, bohrbar und sägbar. Besonders zeichnet den Leichtbeton sein Verhalten bei einem Brand aus, da er in diesem Falle nicht wie z. B. Schwerbeton platzt, sondern nur oberflächlich emailliert. Druckfestigkeit, Biegefestigkeit mit und ohne Armierung und Wärmeleitfähigkeit sind von der eingestellten Dichte abhängig. In der Dauerstandfestigkeit gleicht dieser Leichtbeton herkömmlichen Baustoffen und ist besonders geeignet zur Herstellung von Baufertigteilen und für den Fertighausbau, da die Verfahrenstechniken, die für Schwerbetonteile üblich sind, unverändert beibehalten werden können.
Durch die Beschränkung der Zuschläge auf wenige Komponenten wird die Rezeptur des Konstruktionsleichtbetons wesentlich vereinfacht und somit die Lagerhaltung wirtschaftlicher gestaltet.
Die folgenden Ausführungsbeispiele stehen für viele mögliche Rezepturen eines gefiigedichten und damit armierbaren Konstruktionsleichtbetons gemäß der Erfindung.
1 dm3 kg Beispiel dm3 kg 3
kg/dm3 120 375 2 120 350 kg/dm3
kg 3,12 190 190 kg/dm3 190 175 3,12
375 1,0 — 40 3,12 — 50 1,0
190 1,0 310 605 1,0 310 575 1,0
50 250 50 1,0 250 62,5
615 0,2 170 68 170 72 0,25
50 0,3 270 162 0,2 270 226,4 0,40
51 0,4 1000 885 0,4 1000 935,9 0,80
108 W/Z 0,6 W/Z
824 0,64 0.885 0,63 0,936
0,45 0,815 0,45 0,856
0,824 0,25 0,755 0,25 0,800
0,75 70 100
0,68 18 22
50 0,18 0,21
15
0,15
dm3
Zement
Wasser
Kernwasser
Granulat
0/2 mm
2/4 mm
4/8 mm
Naßdichte, kg/dm3
Dichte, kg/dm3
(nach 28 Tagen)
Trockendichte, kg/dm3
Druckfestigkeit, kp/cm2
(nach 28 Tagen)
Biegefestigkeit, kp/cm2
λ-Wert (gemessen)
kcal/m, h. 0C
112 175
287
250
180
283
1000
W/Z 0,645
0,45 0,25

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Gefugedichter, armierfähiger Konstruktionsleichtbeton aus anorganischen, betonverträglichen, verschäumten oder geblähten Leichtzuschlagstoffen annähernd kugel- oder ellipsoidförmiger Gestalt in etwa der Siebkennlinie entsprechenden Mengen, Zement und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß Korndichten und Kornfestigkeiten der Leichtzuschlagstoffe bei steigendem Korndurchmesser stetig oder in mehr als zwei Stufen zunehmen, die Kornsaugfähigkeiten gleichzeitig stetig oder in mehr als zwei Stufen abnehmen.
2. Konstruktionsleichtbeton gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtzuschlagstoffe aus chemisch verschiedenen Stoffen bestehen.
3. Konstruktionsleichtbeton gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtzuschlagstoffe aus chemisch einheitlichen Stoffen bestehen, deren Dichte, Kornfestigkeit und Saugfähigkeit durch Variation von Art und Menge des Treibmittels, Temperatur und/oder Verweilzeit während des Verschäumungsvorgangs bestimmt sind.
4. Konstruktionsleichtbeton gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch der Leichtzuschlagstoffe eine obere Korngröße von 10 mm und eine obere Dichtegrenze von 0,34 kg/dm3 aufweist.
5. Konstruktionsleichtbeton gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der fertige Beton eine Trockendichte unter 0,9 kg/dm3 und eine Wärmeleitzahl λ (Meßwert) unter 0,25 kcal/m, h. 0C bei einer Druckfestigkeit von bis zu 120 kp/cm2 nach 28 Tagen besitzt.
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