Diese optimierten Zemente weisen bei geringem alkalifreien Beschleunigerbedarf ein sehr gutes spontanes Erstarren mit anschließender, an die Anwendungsanforderung angepasster, schneller Frühfestigkeitsentwicklung auf.
Spritzbeton ist ein Hochleistungsprodukt, das durch Spritzen mit hoher Geschwindigkeit aufgetragen und durch den Aufprall verdichtet wird. Durch die Zugabe von einem Spritzbetonbeschleuniger an der Düse erstarrt der Beton sofort nach dem Aufprall. Für z. B. den schnellen Vortrieb im Tunnelbau, ist zudem eine schnelle Frühfestigkeitsentwicklung des Betons entscheidend.
Spritzbeton wird entweder im
Trockenspritzverfahren oder Nassspritzverfahren eingebaut. Bei dem Nassspritzverfahren wird Frischbeton mit Pumpen (Dichtstrom) oder mit Druckluft (Dünnstrom) zur Spritzdüse gefördert. Der Zementgehalt liegt zwischen 360 und 420 kg/m³. Sinnvoll ist der Einsatz von Nassspritzbeton, wenn hohe Förderleistungen notwendig sind; gefördert wird dann in der Regel im Dichtstromverfahren. Im Tunnelbau hat sich daher der Nassspritzbeton durchgesetzt. Weitere Anwendungsgebiete von Spritzbeton sind Baugruben- oder Hangsicherungen sowie überall dort, wo baulich erschwerte Bedingungen vorliegen, wie Entfall der Schalung, das Aufbringen in dünnen Schichten oder Anforderungen an die Frühfestigkeit.
Fotos: Düse mit Druckluft und Beschleunigerzugabe (links) und Nassspritzbetonapplikation im Tunnel (rechts). Die Beschleunigung des Nassspritzbetons erfolgt heute in vielen Ländern aufgrund großer Vorteile auf dem Gebiet der Arbeitshygiene/-sicherheit durch alkalifreie Beschleuniger. Die Europäische Spritzbetonnorm EN 14487 definiert „alkalifreie Beschleuniger“ als Beschleuniger, deren Na
2O-Äquivalent kleiner 1 % ist.
Praxiserfahrungen haben gezeigt, dass die Wirksamkeit dieser alkalifreien Beschleuniger, im Gegensatz zu den früher verwendeten alkalihaltigen Beschleunigern, mit unterschiedlichen Zementen stark variiert. Um gezielt die Wechselwirkung von Zement mit Erstarrungsbeschleunigern zu optimieren, wurden bei HeidelbergCement Zementparameter, Umweltpa-rameter und Wirksamkeit der alkalifreien Beschleuniger mit einander abgeglichen. Hierzu war es notwendig Laborprüfverfahren zu konzipieren, mit dem das Erstarrungsverhalten der beschleunigten Zemente und die anschließende Frühfestigkeitsentwicklung der Zemente im Spritzbetonversuch schnell, einfach und wiederholbar untersucht werden konnte.
Fotos: Nassspritzbetonstand (links) zur Ermittlung der Spritzbetonfestigkeits-entwicklung im Labor Auf der Grundlage der Forschungsergebnisse entwickelte HeidelbergCement einen optimierten Zement für den Einsatz in Nassspritzbeton. Dieser optimierte Zement weist bei geringem alkalifreien Beschleunigerbedarf ein sehr gutes spontanes Erstarren auf. Darüber hinaus entwickelt der mit diesem Zement hergestellte Beton selbst bei niedrigen Außentemperaturen kontinuierlich die erforderlichen Festigkeiten.
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