Baustoffdesign Einführung.ppt [Kompatibilitätsmodus] · PDF filecontaining cement,...

Click here to load reader

  • date post

    31-Aug-2019
  • Category

    Documents

  • view

    2
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Baustoffdesign Einführung.ppt [Kompatibilitätsmodus] · PDF filecontaining cement,...

  • Baustoffdesign

    Thomas A. BIER

    Institut fr Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Leipziger Strae 28, 09596 Freiberg,

    Baustoffdesign

  • Baustoffdesign

    Entwicklung von Bauteilen nach Pflichtenheft

    Cahier de Charges

    Beispiel Beton: Mischungsentwurf nach DIN EN 206

    Entwicklung von Bauteilen nach Pflichtenheft

    Cahier de Charges

    Beispiel Beton: Mischungsentwurf nach DIN EN 206

    Festigkeit (w/z-Wert, Zementart, -gehalt)

    Verarbeitungsverhalten (Mehlkorngehalt, Sieblinie)

    Bauteilgre Bewehrung (Grtkorn, Fliema)

    Expositionsklasse (Umwelteinflsse /Dauerhaftigkeit)

    Wirtschaftlichkeit

    kologische Aspekte

    Baustoffdesign

  • Baustoffdesign

    Gliederung

    1. Physiko- chemische Grundlagen der Erhrtung von Mrteln und Beton

    2. Methoden des klassischen Mischungsentwurfs

    3. Erwartete Funktionen/Eigenschaften von Spezialbindemitteln

    4. Funktionen von Bindemittelmischungen

    5. Das System PZ, TZ, C$

    6. Beschleuniger, Verzgerer

    7. Rolle der organischen Zusatzmittel

    8. Mineralische und organische Fllstoffe

    9. Nanoskalige Fller

    10. Typische, praktische Beispiele

    11. Verarbeitungsverhalten von PZ Mrteln

    12. Einfluss von Zusatzmitteln auf das Verarbeitungsverhalten

    13. Festigkeit- und Mikrostrukturentwicklung bei RT

    1. Physiko- chemische Grundlagen der Erhrtung von Mrteln und Beton

    2. Methoden des klassischen Mischungsentwurfs

    3. Erwartete Funktionen/Eigenschaften von Spezialbindemitteln

    4. Funktionen von Bindemittelmischungen

    5. Das System PZ, TZ, C$

    6. Beschleuniger, Verzgerer

    7. Rolle der organischen Zusatzmittel

    8. Mineralische und organische Fllstoffe

    9. Nanoskalige Fller

    10. Typische, praktische Beispiele

    11. Verarbeitungsverhalten von PZ Mrteln

    12. Einfluss von Zusatzmitteln auf das Verarbeitungsverhalten

    13. Festigkeit- und Mikrostrukturentwicklung bei RT

  • Baustoffdesign

    Gliederung

    14. Festigkeit- und Mikrostrukturentwicklung bei erhhten Temperaturen

    15. Einfache Montagemrtel auf PZ-TZ Basis

    16. Verbesserte Montagemrtel auf PZ-TZ Basis (Anhydrit)

    17. Schnell erhrtende und trocknende Mrtel (Ettringit)

    18. Schwinden und Schwindkompensation

    19. Fliesenkleber

    20. Vergussmrtel

    21. Spachtelmassen

    22. Dichtschlmmen

    23. Wrmedmmputze

    24. Porenbeton

    25. Massive, ultrahochfeste Bauteile

    14. Festigkeit- und Mikrostrukturentwicklung bei erhhten Temperaturen

    15. Einfache Montagemrtel auf PZ-TZ Basis

    16. Verbesserte Montagemrtel auf PZ-TZ Basis (Anhydrit)

    17. Schnell erhrtende und trocknende Mrtel (Ettringit)

    18. Schwinden und Schwindkompensation

    19. Fliesenkleber

    20. Vergussmrtel

    21. Spachtelmassen

    22. Dichtschlmmen

    23. Wrmedmmputze

    24. Porenbeton

    25. Massive, ultrahochfeste Bauteile

  • Baustoffdesign

    Lastenheft

    Das Lastenheft (teils auch Anforderungsspezifikation, Anforderungskatalog, Kundenspezifikationoder Requirements Specification) beschreibt die Gesamtheit der Forderungen des Auftraggebers an die Lieferungen und Leistungen eines Auftragnehmers.

    Das Lastenheft kann der Auftraggeber in einer Ausschreibung verwenden und an mehrere mgliche Auftragnehmer verschicken. Mgliche Auftragnehmer erstellen auf Grundlage des Lastenheftes ein Pflichtenheft welches in konkreterer Form beschreibt, wie der Auftragnehmer die Anforderungen im Lastenheft zu lsen gedenkt. Der Auftraggeber whlt dann aus den Vorschlgen den fr ihn Geeignetsten aus.

    Die Anforderungen in einem Lastenheft sollten durch ihre Formulierung so allgemein wie mglich und so einschrnkend wie ntig formuliert werden. Hierdurch hat der Auftragnehmer die Mglichkeit optimale Lsungen zu erarbeiten, ohne durch zu konkrete Anforderungen in seiner Lsungskompetenz eingeschrnkt zu sein.

    Im Rahmen eines Werkvertrages oder Werkliefervertrages und der dazu gehrenden formellen Abnahme beschreibt das Lastenheft przise die nachprfbaren Leistungen und Lieferungen.

    Das Lastenheft (teils auch Anforderungsspezifikation, Anforderungskatalog, Kundenspezifikationoder Requirements Specification) beschreibt die Gesamtheit der Forderungen des Auftraggebers an die Lieferungen und Leistungen eines Auftragnehmers.

    Das Lastenheft kann der Auftraggeber in einer Ausschreibung verwenden und an mehrere mgliche Auftragnehmer verschicken. Mgliche Auftragnehmer erstellen auf Grundlage des Lastenheftes ein Pflichtenheft welches in konkreterer Form beschreibt, wie der Auftragnehmer die Anforderungen im Lastenheft zu lsen gedenkt. Der Auftraggeber whlt dann aus den Vorschlgen den fr ihn Geeignetsten aus.

    Die Anforderungen in einem Lastenheft sollten durch ihre Formulierung so allgemein wie mglich und so einschrnkend wie ntig formuliert werden. Hierdurch hat der Auftragnehmer die Mglichkeit optimale Lsungen zu erarbeiten, ohne durch zu konkrete Anforderungen in seiner Lsungskompetenz eingeschrnkt zu sein.

    Im Rahmen eines Werkvertrages oder Werkliefervertrages und der dazu gehrenden formellen Abnahme beschreibt das Lastenheft przise die nachprfbaren Leistungen und Lieferungen.

  • Baustoffdesign

    Material

    Chemie

    Mineralogie

    Feinheit (SO, PSD)

    Zemente PZ, TZ, C$

    Fllstoffe

    Organische StoffeDispergierbare Pulver

    Zusatzmittel

    Material

    Chemie

    Mineralogie

    Feinheit (SO, PSD)

    Zemente PZ, TZ, C$

    Fllstoffe

    Organische StoffeDispergierbare Pulver

    Zusatzmittel

    Verfahren

    Mischen und Erhrtung

    TemperaturAutoklav

    Trocknen

    Pressen /ExtrudierenZiegel

    KS Stein

    Macro Defect Free

    DSP

    Funktionen

    Festigkeit

    Konsistenz

    VerarbeitungViskositt

    Fliegrenze

    Offene Zeit

    Dauerhaftigkeit

    Farbe/Optik

    DmmungWrme

    Schall

    Schwinden/Quellen

    Permeabilitt

    Elektr. Leitfhigkeit

    Haftzugfestigkeit

  • Baustoffdesign

    Material

    Zemente PZ, TZ, C$

    Fllstoffe

    Organische StoffeDispergierbare Pulver

    Zusatzmittel

    Material

    Zemente PZ, TZ, C$

    Fllstoffe

    Organische StoffeDispergierbare Pulver

    Zusatzmittel

    Verfahren

    Mischen und Erhrtung

    Funktionen

    Festigkeit

    Konsistenz

    VerarbeitungViskositt

    Fliegrenze

    Offene Zeit

    Dauerhaftigkeit

    Farbe/Optik

    Schwinden/Quellen

    Haftzugfestigkeit

  • Baustoffdesign

    BindemittelgemischHydraulisch aktive Rohstoffe

    Kunststoffdispersionspulver

    Fller - Sande - Mehle

    Zusatzmittel

    Zusammensetzung

  • Baustoffdesign

    Ternre Bindemittel

    Gebruchliche Bindergemische knnen im System TZ - PZ - CS dargestellt werden

    Abkrzungen :TZ : TonerdezementPZ : Portland ZementCS : Kalziumsulfat

    CaSO4CaSO4.H2OCaSO4.2H2O

    TZ PZ

    CS

  • Baustoffdesign

    Examples for Ternary Binder Application

    SLU 520mmTile, Flooring or Liner sheet

    Concrete substrate

    Grouting

    Repair

    Assembly

    Injection

  • Baustoffdesign

    What is cement-based grout?

    Important properties for grouts:Excellent fluidity

    High strength

    Non-shrinkage

    Good workability (moderate setting)

    Grouts are self-flowable and filling mortars containing cement, sand and chemical admixtures etc.

    Machine foundation Earthquake retrofit Pile top

  • Baustoffdesign

    Composition of Ternary Binders

  • Baustoffdesign

    1- Quick setting

    2- Quick setting with improved hardening

    3- Rapid hardening / Rapid drying

    4- Quick setting / Rapid hardening

    5- Corrosion resistant

    Funktionsorientierung durch Bindemittel

  • Baustoffdesign

    Function Smootheness Strength Durability Color Density, Insulation Cost

    Filler Limestone flour

    Sand

    Quartz Limestone Others

    Slag (GBFS)

    Fly ash

    Silica fume

    Perlite etc.

    Titanium di-oxide

    Funktionsorientierung durch Zuschlge

  • Baustoffdesign

    Abreviations for different types of polymersSBR Styrene-butadiene copolymers

    PAE Polyacrylic ester homopolymers

    SA Styrene acrylic copolymers

    PVA Vinyl acetate homopolymers

    VAE Vinyl acetate-ethylene copolymers

    VAC Vinyl acetate-acrylic copolymers

    VA - VEOVA Vinyl acetate-vinyl ester of versatic

    FunctionsAbrasion resistance

    Adhesion

    Flexibility (Young's modulus)

    Porosity

    Funktionsorientierung durch Kunststoffe

  • Baustoffdesign

    Funktionsorientierung durch Zusatzmittel

    Type of Admixture

    Accelerators

    Retarders

    Water reducers / Plasticisers

    Thickeners (Stabilisers)

    Defoamers

    Air entraining agents

    Type of Admixture

    Accelerators

    Retarders

    Water reducers / Plasticisers

    Thickeners (Stabilisers)

    Defoamers

    Air entraining agents

    Desired Function

    Rapid Hardening

    Later Set, Flow

    Strength, Flow

    Anti Sedimentation

    Strenght improvement

    Freeze Thaw Resistance

    Desired Function

    Rapid Hardening

    Later Set, Flow

    Strength, Flow

    Anti Sedimentation

    Strenght improvement

    Freeze Thaw Resistance

  • Baustoffdesign

    Action of Binder and Admixtures during Hydration

  • Baustoffdesign

    Hydration: Influence of Admixtures

    CT = tri-sodium citrate

    Li2CO3 = lithium carbonate

  • Baustoffdesign

    Example: Self-leveling UnderlaymentsRichtformulierung Guide Line

    Component System 1 Sy