Ultraschall steigert Fließfähigkeit und Frühdruckfestigkeit
Forschung zur effizienteren Produktion von Betonfertigteilen
Die Herstellung von Betonbauteilen im Fertigteilwerk hat bekanntermaßen den Vorteil, dass die Produktion unter kontrollierten Bedingungen und in gleichbleibender Qualität erfolgen kann. Für die Effizienz der Vorfertigung ist es entscheidend, dass die Betone eine hohe Frühdruckfestigkeit entwickeln, was ein schnelles Ausschalen ermöglicht. Daher nutzen Fertigteilwerke bevorzugt hochreaktive Zemente mit hohem Klinkergehalt, behandeln das Bauteil mit Wärme und/oder setzen leistungsfähige chemische Beschleuniger ein.
Gallerie
Durch die Anwendung von Ultraschall im Mischprozess könnten deutliche Steigerungen der Fließfähigkeit und der Frühdruckfestigkeit des Betons erreicht.
Bild: Baunetz (yk), Berlin
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Eine Alternative zeigt das Unternehmen Sonocrete mit der
Anwendung des ultraschallgestützten Betonmischens auf. In vielen
Bereichen der Industrie wird Ultraschall zur gezielten
Beeinflussung chemischer Reaktionen bereits eingesetzt – in der
Betontechnologie ist es ein Novum und befindet sich noch im Stadium
der Erprobung. Der niederfrequente, hochintensive Ultraschall ruft
verschiedene physikalische Effekte hervor. Bei wässrigen Systemen
ist das in erster Linie die Kavitation. Dabei handelt es sich um
die Bildung und Implosion von Dampfblasen im Ultraschallfeld. In
Abhängigkeit der Intensität des Schalls implodieren die Blasen,
womit lokal sehr hohe Temperaturen und Drücke entstehen.
Die bisherigen Ergebnisse legen nahe, dass durch die Anwendung von
Ultraschall im Mischprozess deutliche Steigerungen der
Fließfähigkeit und der Frühdruckfestigkeit erreicht werden können.
Dadurch lassen sich Fließmittel einsparen, bei gleichbleibender oder
verbesserter Festigkeitsentwicklung Zemente mit geringerem
Klinkergehalt einsetzen oder alternativ die Wärmebehandlung
verkürzen oder vollständig vermeiden.
Weiterführende Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit haben gezeigt,
dass das Karbonatisierungsverhalten und die
Frost-/Tausalzbeständigkeit durch einen ultraschallgestützten
Mischprozess nicht beeinflusst werden. Sonocrete konzentriert sich
nun auf die Weiterentwicklung des Prototyps, um die
Leistungsfähigkeit des Verfahrens auch im industriellen Prozess
unter Beweis stellen zu können.
Fachwissen zum Thema
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