Fachbeiträge & Interviews
Samstag, 04. April 2020
Ausgabe 6802 | Nr. 95 | 19. Jahrgang
Autor: Dr. Ing. Uwe Gratz
Herausgeber: Universität Rostock email-weiterempfehlendruckansicht

Entwicklung eines neuartigen Mischungskonzeptes

# 19.11.2001

Entwicklung eines neuartigen Mischungskonzeptes für selbstverdichtenden Beton am Fachbereich Bauingenieurwesen der Universität Rostock

Selbstverdichtender Beton wurde in den 80er Jahren erstmals in Japan hergestellt. Er fließt entmischungsfrei bis zum vollständigen Niveauausgleich. Dabei füllt der selbstverdichtende Beton jeden Hohlraum einer Schalung ohne Zufuhr von externer Verdichtungsenergie (Rütter) aus und entlüftet allein aufgrund der Schwerkraftwirkung. Mit diesem Beton können kompliziert geformte Bauteile mit hoher Bewehrungsdichte betoniert werden. Außerdem weist er eine verbesserte Homogenität und Qualität sowie eine erhöhte Dauerhaftigkeit auf. Der Einsatz von selbstverdichtendem Beton führte zu einer Steigerung der Effizienz sowie zur Kostenreduzierung durch Einsparung von Arbeitskräften und den Verzicht auf einen Rüttlereinsatz.

Selbstverdichtender Beton kann ein Setzmaß (gemessen ohne einen Schlag) von ca. 80 cm erreichen, Foto Sika Selbstverdichtender Beton kann ein Setzmaß (gemessen ohne einen Schlag) von ca. 80 cm erreichen, Foto Sika

In den 90er Jahren fand der selbstverdichtende Beton trotz einiger Nachteile in den hochentwickelten Industrieländern wie Japan, USA, in Europa vor allem in den skandinavischen Ländern rasch seine Verbreitung. Neben den ca. 20 % höheren Materialkosten ist vor allem seine hohe Empfindlichkeit gegenüber Feuchteschwankungen der Zuschläge oder variierenden Eigenschaften der Ausgangsstoffe als Nachteil zu benennen. Hinzu kommt, dass die derzeit bekannten Mischungskonzepte nur sehr zeit- und materialaufwendig zu ermitteln sind. Angeregt von Professor Dr. Ing. Ulrich Diederichs, der sich in den vergangenen Jahren mit den Eigenschaften von hochfesten Betonen beschäftigt hat, begann die Assistentin Iris Marquardt, am Fachbereich Bauingenieurwesen der Universität Rostock im Frühjahr 1999 mit ihren Untersuchungen zu einem Mischungskonzept für den selbstverdichtenden Beton.

Besondere Unterstützung fand Frau Marquardt bei ihren Untersuchungen durch ihren "Doktorvater", Prof. Dr. Jan Vala, der Ende November 70 Jahre alt wird und auf eine mehr als dreißigjährige Forschung auf dem Gebiet des Beton zurückblicken kann. Über Prof. Diederichs wurde sie im September 1999 mit Prof. Vesa Penttala, einem führenden Experten der Universität Helsinki auf dem Gebiet des selbstverdichtenden Betons, bekannt gemacht, der das Konzept für sehr bedeutungsvoll ansah.

Frau Marquardt entwickelte zielstrebig unter Einbeziehung des am Fachbereich Bauingenieurwesen vorhandenen Know how über die Projektierung von Beton ein neuartiges Mischungskonzept für den selbstverdichtenden Beton. Dieses Konzept berücksichtigt unter anderem die Volumenkenngrößen der festen Ausgangsstoffe wie Zement, Zuschlag und Betonzusatzstoffe sowie deren Wasseransprüche. Neu an diesem Mischungskonzept ist, dass die Bestimmung der Wasseransprüche durch Messung der Leistungsaufnahme eines Mörtelmischerantriebes während einer kontinuierlichen Wasserzufuhr zum Mischgut erfolgt. Der Wasseranspruch stellt dabei die zum Maximum der Leistungsaufnahme gehörige Wassermenge dar. Eingangsgrößen für den Berechnungsalgorithmus des Mischungskonzeptes sind das Zuschlagstoffvolumen, der Zementgehalt, die Dichte bzw. die Rohdichte und die Wasseranspruchswerte der Ausgangsstoffe sowie die Zugabemenge der Betonzusatzmittel. Gemeinsam mit Prof. Vala und Prof. Diederichs wurde dieses Know how durch Frau Marquardt patentrechtlich abgesichert. Aufgrund ihrer Zielstrebigkeit und der hohen Arbeitsintensität gelang es Frau Marquardt, ihre Doktorarbeit nach 2 ½ Jahren bei der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität einzureichen.

Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit stellt Frau Marquardt sowohl auf Forschungs-kolloquien des Fachbereiches, als auch auf internationalen Symposien und Tagungen vor. Höhepunkt im wissenschaftlichen Leben von Frau Marquardt war die Vorstellung ihres Mischungskonzeptes auf dem 2. Internationalen Symposium on Self-compacting concrete an der Universität Tokyo vom 23. bis 25. Oktober 2001. Die Vorstellung ihres neuartigen Mischungskonzeptes fand großes Interesse bei den anwesenden Wissenschaftlern aus aller Welt. Frau Marquardt wurde deshalb zu einem Besuch der Shimizu-Corporation , älteste Baufirma Japans (gegr. 1804), eingeladen. Sie wurde gebeten, vor Bauingenieuren und Architekten des zum Shimizu-Corporation gehörenden Institutes of Technology ebenfalls einen Vortrag zu halten. Das Institut of Technology ist Japans bedeutendes Technologie- und Forschungszentrum für alle Bereiche des Bauens. Ein Austausch von Forschungsergebnissen mit diesem Institut auf dem Gebiet des selbstverdichtenden Betons ist geplant.

Weitere Informationen:
Iris Marquardt
eMail [email protected]
FB Bauingenieurwesen
Dr. Ing. Uwe Gratz
Beauftragter für Öffentlichkeitsarbeit
Tel. 03841/753359
eMail [email protected]

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