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Title
Einfluss des Vakuummischprozesses auf die Herstellung von ultrahochfesten Betonen mit verschiedenen Faserarten / von Gerald Kurka
AuthorKurka, Gerald
CensorBölcskey, Elemer ; Kirnbauer, Johannes
Published2012
DescriptionIV, 246 S. : zahlr. Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2012
Annotation
Zsfassung in engl. Sprache
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Ultrahochfeste Betone / Vakuum / Vakuummischen / Faserarten
Keywords (EN)ultra-high-performance concrete / vacuum mixing
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-52025 Persistent Identifier (URN)
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Einfluss des Vakuummischprozesses auf die Herstellung von ultrahochfesten Betonen mit verschiedenen Faserarten [12.63 mb]
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Abstract (German)

Das Ziel dieser Diplomarbeit war es, den Einfluss des Vakuummischprozesses bei der Herstellung von Ultrahochfesten Betonen mit verschiedenen Faserarten zu untersuchen. Dabei standen die Auswirkungen von verschiedenen Faserarten auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften im Vordergrund. Ultrahochfeste Betone besitzen eine sehr hohe Gefügedichtheit und können Druckfestigkeiten von über 250 N/mm erzielen. Für die Hauptversuche in dieser Arbeit wurden insgesamt 76 Mischungen hergestellt, die dann weiter zu Probekörpern mit den Abmessungen 160x40x40 cm verarbeitet wurden. Bei der Herstellung der unterschiedlichen Mischungen kamen zwei Mischvarianten zur Anwendung.

Einerseits wurden die Ausgangsstoffe mit dem Umgebungsdruck zusammengemischt und andererseits wurde ein Unterdruck mit 60 mbar am Ende des Mischvorgangs erzeugt. Nach dem Mischvorgang erfolgten die Frischbetonprüfung und die Befüllung der Schalungen. Bei jedem Frischbeton wurden das Ausbreitmaß, der Luftporengehalt und die Rohdichte gemessen. Die hergestellten Probekörper wurden dann zwei gängigen Nachbehandlungsmethoden unterzogen und am 7., 28. und 56. Tag nach dem Ausschalen wurden bei allen Festbetonen die Biegezugfestigkeit, die Druckfestigkeit und die Spaltzugfestigkeit bestimmt. Zusätzlich wurde am 28. Tag der Elastizitätsmodul bestimmt und das Schwindmaß bis zum 28. Tag gemessen.

Es zeigte sich, dass die Zusammensetzung der Ausgangstoffe, die verwendeten Fasern, die Mischart und die Nachbehandlung erhebliche Auswirkungen auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften haben können.

Durch die Verwendung der richtigen Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien, eines Vakuummischers, sowie die Anwendung bestimmter Nachbehandlungsmethoden können die mechanischen Eigenschaften von UHPC erheblich verbessert werden und durchaus mit dem Baustoff Stahl mithalten. Aus diesem Grund werden Ultrahochfeste Betone immer häufiger eingesetzt und sind auch im Bauwesen der Zukunft nicht mehr wegzudenken.

Abstract (English)

The objective of this master thesis was the investigation of the influence of vacuum mixing for the production of ultra-high-performance concrete (UHPC) with several types of fibers. The main focus was on the impacts of different types of fibers on the fresh and hardened concrete properties. Ultra-high-performance concrete has a very high structural density and can achieve compressive strengths above 250 N/mm. For the main experiments a total of 76 mixtures were prepared and in the next step they were processed into test samples with dimensons of 160x40x40 cm. In the preparation of different blends two mixing typs were used.

First the starting materials were mixed together with the ambient pressure. Then another blend was generated, which was exposed to a vacuum of 60 mbar at the end of the mixing process. After mixing, the fresh concrete testing and the filling of the formwork took place. With each fresh concrete, the slump test, the air filled pore and the bulk density were measured. Then the cured test samples were subjected to two common curing methods and on the 7., 28. and 56. day the determination of bending tensile strength, compressive strength and splitting tensile strength of the concrete samples were executed. The measurement of the shrinkage till the 28. day and the determination of the moduls of elasticity on the 28. day were included as well. The analysis and the results in this master thesis showed that the composition of the starting materials, the used fibers, the mixing process and the curing methods have a significant impact on the fresh and hardened concrete properties. The mechanical properties of ultra-high-performance concrete can be improved significantly with the use of correct composition, a vaccum mixer and the targeted application of cured methods. UHPC can certainly compete with building materials like steel and for this reason, ultra-high-performance concrete is used more frequently today and will play an important role for the building in the future.