Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)
Fachbereich Bauingenieurwesen/Architektur

Diplomarbeit zur Erlangung des akademischen Grades DIPLOMINGENIEUR (FH)

VERGLEICHENDE UNTERSUCHUNGEN AN UNTERSCHIEDLICH ZUSAMMENGESETZTEN CALCIUMSULFATBINDEMITTELN

Ausgangsstoffe:

Ziffer 1 = BRAND 11 A3 – HUNDISBURG
Ziffer 2 = BRAND 9 PRIMUS – HUNDISBURG
Ziffer 3 = BRAND 9 SULZHEIM – HUNDISBURG
Ziffer 4 = REA – ANHYDRIT AUS LÜNE

CELplus

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Durch das Senden eines Ultraschallimpulses in das jeweilige Bauteil und dessen Registrierung wird die Laufzeit der Longitudinalwelle8 gemessen. Die Longitudinalwellengeschwindigkeit vP kann mittels Laufzeit t und Entfernung der Prüfköpfe s (Bauteildicke) nach Gl. 7 ermittelt werden.

vP = s / t [m/s] (7)

[...]

Unmittelbar nach dem Mischvorgang wurde der Frischmörtel in den Messbecher eingefüllt und die Messung aktiviert. Im Abstand von 10s erfolgten Schallgeschwindigkeitsmessungen.

Die Wellenausbreitung in hydratisierenden Materialien soll kurz erläutert werden.

Die Konsistenz von Mörtel ändert sich aufgrund der Hydratation während des Erhärtungsprozesses von einer Suspension zu einem Festkörper. In der Suspension sind die Teilchen schwach miteinander gekoppelt und die Ausbreitung der vom Geber gesendeten Signale erfolgt sehr langsam. In dieser Phase zeigt die Laufzeit der sich ausbreitenden Longitudinalwellen ihr Maximum und folglich die Ultraschallgeschwindigkeit ihr Minimum. Durch das Voranschreiten der Hydratation bilden die Hydratationsprodukte ein immer stärker zusammenhängendes Kristallgerüst. Die Teilchen sind fester miteinander verbunden, so dass sich elastische Wellen rascher ausbreiten können. Die

Laufzeit sinkt, da das Gebersignal den Empfänger schneller erreicht. Durch die fallende Laufzeit erhöht sich folglich die Ultraschallgeschwindigkeit.

Pro Ausgangsstoff 1 bis 3 erfolgten je vier Messungen (zwei abgedeckt und zwei Messungen nicht abgedeckt) über einen Zeitraum von 48 Stunden. Der Ausgangsstoff 4 wurde nur einer Messung im abgedeckten Zustand über eine Dauer von 24 Stunden unterzogen. Der Grund dafür lag zum einen im raschen Abbinden des Bindemittelbreies und zum anderen in der hohen Anfangsfestigkeit (Kapitel 5). Es sollte auch hier eine schadfreie Entformung der Prüfköpfe gewährleistet werden.

Die entstandenen Messkurven wurden geglättet und je eine Mittelwertkurve pro Ausgangsstoff und Messzustand gebildet. Die Unterschiede im Abbindeverhalten zwischen abgedecktem und nicht abgedecktem Messzustand zeigt das Diagramm 14 (Einzeldarstellungen siehe Anhang A20).

Diagramm 14: Abbindeverhalten der Mörtel 1 bis 4 in Abhängigkeit des Messzustandes; 0-48h (Ziffern mit a stellen abgedeckte Proben dar; na bedeutet nicht abgedeckt)

 Alle Zeitangaben in den folgenden Erläuterungen beziehen sich auf den Einstreubeginn des Calciumsulfatbindemittels in das Wasser.

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Die eigenen Untersuchungen haben gezeigt, dass nach 56 Tagen Wechsellagerung mit einem weiteren Festigkeitszuwachs und beim Mörtel 4 mit einem Abfall der Kennwerte zu rechnen ist. Hier könnte zur Reduzierung des Arbeitsaufwandes im Labor die Ultraschallmesstechnik zum Einsatz kommen. Eine sich einstellende Konstanz bei der Ermittlung des E-Moduls schließt auf gleich bleibende Druckfestigkeiten.

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6.2 EMPFEHLUNGEN FÜR EINE EIGNUNGSPRÜFUNG

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Ein weiteres die Verarbeitbarkeit bestimmendes Kriterium stellen die Erstarrungszeiten dar. Die Bestimmung kann entweder nach DIN EN 13454-1 /71/ oder mittels der Ultraschallmesstechnik erfolgen. Die Auswahl der Untersuchungsmethode hängt dabei von der gewünschten Genauigkeit des Erstarrungsbeginns bzw. des Erstarrungsendes ab.

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