Alai

Von
Er. KAUSHAL KISHORE
Materials Engineer, Roorkee

NOTWENDIGKEIT DER HÄRTUNG

Die Notwendigkeit der Härtung ergibt sich aus der Tatsache, dass die Hydratation des Zements nur in wassergefüllten Kapillaren stattfinden kann. Deshalb muss ein Verlust von Wasser durch Verdunstung aus den Kapillaren verhindert werden. Die Verdunstung von Wasser aus dem Beton kurz nach dem Einbringen hängt von der Temperatur und der relativen Feuchtigkeit der Umgebungsluft sowie von der Windgeschwindigkeit über der Betonoberfläche ab. Die Aushärtung ist bei der Herstellung von Beton unerlässlich, damit er die gewünschten Eigenschaften erhält. Die Festigkeit und Dauerhaftigkeit des Betons kann sich nur dann voll entfalten, wenn er richtig ausgehärtet ist. Die Menge des Mischwassers im Beton zum Zeitpunkt des Einbaus ist normalerweise größer als die für die Hydratation & erforderliche Menge, die für die Nachbehandlung zurückbehalten werden muss. Ein übermäßiger Wasserverlust durch Verdunstung kann jedoch die Menge des zurückgehaltenen Wassers unter die für die Entwicklung der gewünschten Eigenschaften erforderliche Menge reduzieren. Die potentiell schädlichen Auswirkungen der Verdunstung müssen entweder durch die Zufuhr von Wasser oder durch die Verhinderung übermäßiger Verdunstung verhindert werden.

Aushärtungsmethode

Die beiden Systeme zur Aufrechterhaltung eines zufriedenstellenden Feuchtigkeitsgehalts sind: (1) kontinuierliche oder häufige Wasserzufuhr durch Pfützen, Sprühen, Dämpfen oder gesättigte Abdeckmaterialien wie Leinen- oder Baumwollmatten, Teppiche, Erde, Sand, Sägemehl und Stroh. (2) Verhinderung eines übermäßigen Wasserverlustes aus dem Beton durch Aufbringen einer membranbildenden Nachbehandlungsmasse auf den frisch eingebrachten Beton.

WASSERHÄRTUNG

Die Nachbehandlung mit Wasser, das nicht mehr als 11 Grad Celsius kälter ist als der Beton, ist eine der effizientesten Methoden zur Nachbehandlung von Beton. Die Aushärtung sollte so schnell wie möglich nach dem Gießen des Betons beginnen. Jede Verzögerung der Nachbehandlung führt zur Verdunstung des Anmachwassers, und die frühe Trocknung kann zu Schwinden und Rissen im Beton führen. In der Praxis kann es jedoch vorkommen, dass auf einigen Baustellen keine regelmäßige Trinkwasserversorgung für die Nachbehandlung zur Verfügung steht oder dass diese umständlich und kostspielig ist. Für solche Baustellen wird anstelle der Wasserhärtung eine Betonhärtungsmasse empfohlen.

Betonhärtungsmasse

Die Betonhärtungsmasse besteht im Wesentlichen aus Wachsen, natürlichen und synthetischen Harzen und Lösungsmitteln mit hoher Flüchtigkeit bei atmosphärischen Temperaturen. Die Masse bildet kurz nach dem Auftragen auf die frische Betonoberfläche einen feuchtigkeitsspeichernden Film. Häufig werden weiße oder graue Pigmente zugesetzt, um die Wärme zu reflektieren und die Masse zu Kontrollzwecken auf dem Bauwerk sichtbar zu machen. Aushärtendes Material sollte nicht auf Oberflächen verwendet werden, auf denen zusätzlicher Beton, Farbe oder Fliesen aufgebracht werden sollen, die einen festen Verbund erfordern, es sei denn, es wurde nachgewiesen, dass die Membran vor der nachfolgenden Anwendung zufriedenstellend entfernt werden kann oder dass die Membran zufriedenstellend als Grundlage für die spätere Anwendung dienen kann.

Das Material sollte mit einer gleichmäßigen Menge aufgetragen werden. Die üblichen Werte für die Ergiebigkeit liegen zwischen 0,20 und 0,25 m2/Liter. Die Aushärtungsmasse kann in zwei Aufträgen im rechten Winkel zueinander von Hand oder mit einem Sprühgerät aufgetragen werden, normalerweise mit einem Druck von 0,5 bis 0,7 MPa. Für kleine Flächen kann die Masse mit einem breiten Pinsel mit weichen Borsten oder einer Farbrolle aufgetragen werden.

Für eine maximale Wirkung auf offenen Betonflächen muss die Masse nach der Fertigstellung aufgetragen werden, sobald das freie Wasser auf der Oberfläche verschwunden ist und kein Wasser mehr sichtbar ist, jedoch nicht so spät, dass die flüssige Nachbehandlungsmasse vom Beton absorbiert wird.

Wenn die Schalungen entfernt werden, sollte die freiliegende Betonoberfläche sofort mit Wasser benetzt und bis zum Auftragen der Nachbehandlungsmasse feucht gehalten werden. Unmittelbar vor dem Auftragen sollte der Beton ein gleichmäßig feuchtes Aussehen ohne freies Wasser auf der Oberfläche erreichen und dann sollte sofort mit dem Auftragen der Masse begonnen werden.

ANWENDUNGEN

Die Nachbehandlungsmasse kann mit Vorteil dort eingesetzt werden, wo eine Nassnachbehandlung nicht möglich ist. Sie eignet sich sehr gut für große Betonflächen, die direkt der Sonneneinstrahlung, starkem Wind und anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. Es kann für die Aushärtung von:

• Betonbelägen, Start- und Landebahnen auf Flughäfen, Brückendecks und Industrieböden verwendet werden.
• Kanalauskleidungen, Dämme und andere mit der Bewässerung zusammenhängende Bauwerke.
• Sportarenen und Eisstadien.
• Betonfertigteile
• Dachplatten, Säulen und Balken
• Schornsteine, Kühltürme und andere hohe Bauwerke.

Prüfung der Aushärtungsmasse

Die Aushärtungsmasse sollte in Übereinstimmung mit ASTM für die folgenden Tests geprüft werden:

a) Wasserrückhaltevermögen – Der Test sollte in Übereinstimmung mit der Testmethode C 156 durchgeführt werden.

b) Reflexionsgrad – Bestimmen Sie den Tageslichtreflexionsgrad der weiß pigmentierten Masse nach der Prüfmethode E 97.

c) Trocknungszeit – Die Prüfung sollte nach ASTM C 309 Abschnitt 10.3 durchgeführt werden

d) Langzeithärtung – Für Routineprüfungen verwenden Sie die Prüfmethode D 1309. In Streitfällen ist die Methode D 869 zu verwenden.

e) Nichtvolatitgehalt – Prüfung gemäß der Prüfmethode D 1644 Methode 4.

EXPERIMENTALE UNTERSUCHUNG

15 cm große Würfel wurden aus Beton mit einem w/z-Wert von 0,6, 0,5 und 0,4 gegossen, neun Würfel jedes w/z-Wertes. Nach dem Gießen wurden die Würfel unter freiem Himmel gelagert, wie es auf unseren örtlichen Baustellen üblich ist. Von der offenen Oberfläche der Würfel wurden, sobald der Oberflächenglanz verschwunden war, nach dem Zufallsprinzip 3 Würfel jedes W/C-Verhältnisses für das Auftragen der Aushärtungsmasse ausgewählt. Auf die Oberfläche dieser Würfel wurde die Aushärtungsmasse gemäß den Anweisungen des Herstellers aufgetragen.

Nach 24 Stunden wurden alle 27 Würfel entformt, 3 Würfel jedes W/C-Verhältnisses wurden an der frischen Luft aufbewahrt. Die anderen 3 Würfel wurden ebenfalls am gleichen Ort aufbewahrt, aber mit feuchten Säcken abgedeckt. Sie wurden 7 Tage lang durch Besprühen der Säcke mit Wasser ausgehärtet. Danach wurde die Aushärtung gestoppt. Die Würfel, die für das Auftragen der Aushärtungsmasse bestimmt waren, wurden ebenfalls an demselben Ort aufbewahrt. Die Aushärtungsmasse wurde mit einem Pinsel auf die verbleibenden 5 Flächen dieser Würfel aufgetragen.

Alle Würfel wurden 27 Tage lang an demselben offenen Ort belassen. Danach wurden die mit der Aushärtungsmasse beschichteten Würfelflächen mit heißem Wasser gereinigt. Dann wurden alle Würfel 24 Stunden lang vollständig in sauberes Wasser getaucht und anschließend in gesättigtem, trockenem Zustand geprüft. Während dieses Zeitraums gab es keine Regenfälle. Die Tagestemperatur lag zwischen 34oC und 39oC und die Nachttemperatur zwischen 20oC und 27oC. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

SCHLUSSFOLGERUNGEN
1. Nachbehandlungsmittel für Beton, vorausgesetzt, dass sie nicht durchlöchert oder beschädigt sind, verhindern wirksam die Verdunstung von Wasser aus dem Beton, lassen aber nicht zu, dass Wasser eindringt, um das durch Selbsttrocknung verlorene Wasser wieder aufzufüllen.

2. Auf den meisten Baustellen wird die Nassnachbehandlung oft nur intermittierend angewendet, so dass Nachbehandlungsmittel in der Praxis zu besseren Ergebnissen führen können.

3. Wo die Nachbehandlung mit Wasser nicht möglich ist oder kein Trinkwasser für die Nachbehandlung zur Verfügung steht, ist die Versiegelung frischer Betonoberflächen mit Nachbehandlungsmittel die beste Art der Nachbehandlung.

Tabelle – 1: ASTM C-309 Spezifikationen für Nachbehandlungsmittel

S.Nr. Detail der Prüfung 1. Wasserrückhaltevermögen – Wasserverlust Nach 72 Stunden in kg/m2 2. Reflexionsvermögen 3. Trocknungszeit

Anforderung nach ASTM C-309 Nicht mehr als 0,55 kg/m2 Die weißpigmentierte Masse muss, wenn sie wie hier angegeben geprüft wird, aufweisen. Eine Tageslicht-Reflexion von mindestens 60 % der Reflexion von Magnesiumoxid aufweisen. Nicht mehr als 4 Stunden.

Tabelle – 2: Durchschnittliche Druckfestigkeit von Würfeln

Sl. Nr.	Aushärtungsbedingungen	W/C-Verhältnis	OPC 43 Grad Kg/m3	28-.Tage Druckfestigkeit N/mm2
	In Luft
	Nass ausgehärtet
	Härtungsmittel (Roffcure WB 2)
	An der Luft
	Nass geheilt
	Härtungsmittel (Roffcure WB 2)
	In Luft
	Nass ausgehärtet
	Härtungsmittel (Roffcure WB 2)

1.Birt, J.C., Curing concrete – an appraisal of attitudes, practices and knowledge. CIRIA Rep. 43, 1981, 31, pp.
2.R. Shalon and D. Ravina, Studies in concreting in hot countries RILEM Int. Symp. On concrete and reinforced concrete in Hot countries, Haifa, July, 1960.
3.ASTM C-156, Standard Test Method for water retention by concrete curing materials.
4.ASTM C-309, Standard specification for liquid membrane-forming compound for curing concrete.
5.Kishore Kaushal – Seminar on Construction Admixtures, School of Building Science & Technology, Ahmedabad, December 17, 1994, pp. 110-112.

We at engineeringcivil.com are thankfully to Er. Kaushal Kishore für die Einreichung des Artikels über Betonhärtungsmittel. Dies wird eine große Hilfe für andere Bauingenieure sein und viele Fragen beantworten, die aufgrund verschiedener Probleme im Zusammenhang mit der Aushärtung von Beton entstehen.