Zementleimdosierung

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a) Verfahren zur Ermittlung der Mischungsanteile einer Betonzusammensetzung.

Im Gegensatz zu der üblichen Methode der Stoffraumrechnung, bei der die Ausgangsstoffe dosiert werden, nachdem sie für die Einheit 1 m³ Frischbeton errechnet worden sind, wird bei der Zementleimdosierung soviel Zementleim mit dem gewünschten Wasserzementwert einem oberflächentrockenen Korngemisch zugegeben, bis sich die geforderte Konsistenz bzw. Verarbeitbarkeit einstellt. Diese Probemischung wird dann bezüglich des Mischungsverhältnisses rechnerisch ausgewertet.
Dieses Verfahren ist dann günstig, wenn vorhandene Korngemische ohne weitere Prüfung verwendet werden sollen. Die Zusammensetzung der Gesteinskörnung (Sieblinie) muss also nicht bekannt sein [1].
In einen angefeuchteten Behälter wird ein vorher abgewogenes, oberflächentrockenes Korngemisch geschüttet. Zur Einhaltung der Genauigkeitsanforderungen sollten es mindestens 15 kg sein.
Ablauf:
In einem Eimer wird ein Zementleim mit dem erforderlichen Wasserzementwert hergestellt. Das Gefäß mit Zementleim wird vor dem Versuchsbeginn gewogen.
Anschließend wird der Zementleim unter ständigem Mischen langsam der Gesteinskörnung zugegeben, bis die gewünschte Konsistenz erreicht ist.
Dann wird das Gefäß mit dem Zementleim erneut gewogen. Aus der Differenz zur ersten Wiegung ergibt sich der Zementleimverbrauch. Damit kann der Zementgehalt und damit das Mischungsverhältnis errechnet werden.

b) Verfahren zur Herstellung von Baustellenbeton (Zementleimvormischung)
In den 1960er Jahren gab es Bestrebungen, das Prinzip der Zementleimdosierung bei der Herstellung von Baustellenbeton anzuwenden [2] [3]. Man versprach sich von der Betonherstellung mit vorgemischtem Zementleim ohne Aufbereitung der Gesteinskörnung eine gleichmäßige Einhaltung des Wasserzementwerts und die Einstellung einer bestimmten Konsistenz im Sinne der einfachen und zielsicheren Betonherstellung, wenn die Gesteinskörnung einige Grundforderungen (z. B. keine Eigenfeuchtigkeit) erfüllt.
Hierbei wird der Beton in zwei Stufen hergestellt [4]. Zunächst wird auch hier ein Zementleim mit dem vorgesehenen Wasserzementwert vorgemischt und dann dem trockenen Korngemisch davon so viel zugegeben und untergemischt, bis der Beton die gewünschte Konsistenz erreicht. Das Mischen erfolgt in einem Zwei-Phasen-Mischer (z. B. Vormischer mit nachgeschaltetem Hauptmischer).
Bei der SEC-Methode (sand enveloped with cement) wird dagegen der Zement nur mit einem Teil des Zugabewassers (etwa 50 %) ca. 30 s vorgemischt. Dieser Mischung werden anschließend das Korngemisch und evtl. Betonzusatzstoffe mit dem Rest des Zugabewassers hinzugegeben und nochmals durchmischt. Mit diesem Verfahren zu beobachtende ausgeprägte Festigkeitssteigerungen in der Frühphase der Erhärtung wurden auf eine Verbesserung der Kontaktzone von Gesteinskörnung und Matrix zurückgeführt, da diese nicht wie bei normal gemischtem Beton durch die Oberflächenfeuchte der Gesteinskörner und dem damit verbundenen höheren Wasserzementwert in der Kontaktzone beeinträchtigt wird.
Ein gewichtiger Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass die Gesteinskörnung vor dem Mischen getrocknet werden muss. Die Verwendung feuchter Gesteinskörnung ist zwar grundsätzlich möglich, jedoch muss dann der Wassergehalt der Gesteinskörnung bei der Festlegung der Menge des Zugabewassers für den vorgemischten Zementleim berücksichtigt werden. Dadurch würde das Verfahren aber komplexer und der Vorteil der leichteren Konstanthaltung des Wasserzementwerts ginge zum Teil verloren. Ein weiterer Nachteil ist der hohe Aufwand durch besondere Mischwerkzeuge.

Literatur

[1] Nordgård, Leif: 1x1 der Betonbereitung. Beton-Verlag, Düsseldorf 1966
[2] Wesche, Karlhans.: Die Bedeutung der Zementleimvormischung für die Praxis der Betonherstellung. Beton- und Stahlbetonbau 11/1960, S. 252-257
[3] Schlotmann, Bernhard: Grundlagen der Betonherstellung mit vorgemischtem Zementleim. Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 1962
[4] Grübl, Peter; Weigler, Helmut; Karl, Sieghart: Beton - Arten, Herstellung und Eigenschaften. Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2001