Detailergebnis zu DOK-Nr. 64359
Verbesserung der Eigenschaften von Hochleistungsbetonen (Reactive Powder Concrete (RPC)) durch die Verwendung von Nanozementen (Orig. engl.: Enhancement of reactive powder concrete via nanocement integration)
| Autoren |
M. Dham T.S. Rushing R. Helferich |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 9.4 Chemische Stoffe, Kunststoffe (Haftmittel, Zusatzmittel) |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2010 (Transportation Research Record (TRB) H. 2142) S. 18-24, 8 B, 3 T, 10 Q
Reactive Powder Concrete (RPC) ist eine Variante der Hochleistungsbetone. Er wurde durch genaue Zusammensetzung und Kontrolle der Mikrostruktur entwickelt. Konkret konnten die Betoneigenschaften durch eine gezielte Auswahl der Gesteinskörnungen und deren Sieblinie sowie den Einsatz von Zementen aus speziellen Anwendungsbereichen unter Verwendung von Silikastaub als Zusatzstoff verbessert werden. Neueste Entwicklungen gehen dahin, Zement- und Betoneigenschaften durch den Einsatz von Nanomaterialien weiter zu verbessern. Durch das Ersetzen von geringen Anteilen des herkömmlichen Zements gegen Materialien in Nanogröße kann die Einwirkungszeit bei der Zementhydratation verkürzt werden und es findet eine schnellere Umwandlung in Zementstein statt. Im Ergebnis werden höhere Dichten und höhere Druck- und Spaltzugfestigkeiten erreicht. Im Rahmen der Arbeit wurde erstmalig versucht, RPC durch die Verwendung von Nanomaterialien als Zementzusatzstoffe zu optimieren. Konkret wurden drei RPC mit Nanozementen im Labor mit folgenden Zusatzstoffen hergestellt und untersucht: NC1: Nano-C(Index 3)A und Nano-C2S; N(Index C2): Nano-C(Index 2)S; NC(Index 3): Nano-C(Index 2)S und Nano-C(Index 3)S. Daneben untersuchte man einen Standard-RPC als Referenz. An Laborprobekörpern wurden Druck-, Spaltzugfestigkeiten und E-Moduln bestimmt und die Mikrostruktur mit entsprechenden Mikroskopen analysiert. Im Ergebnis konnte mit allen Nanozementen die Druck- und Spaltzugfestigkeit erhöht werden. Bei den E-Moduln wurde keine Verbesserung erreicht. Mit den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass RPC durch die Verwendung von Nanomaterialien verbessert werden kann. Bezüglich des Langzeitverhaltens sind weitere Untersuchungen erforderlich.