Zur Rheologie und den physikalischen Wechselwirkungen bei Zementsuspensionen:
Gespeichert in:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Beuth
2012
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Deutscher Ausschuss für Stahlbeton
605 |
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INHALT
KURZFASSUNG III
ABSTRACT V
VORWORT VII
BEZEICHNUNGEN XIII
LATEINISCHE GROSSBUCHSTABEN XIII
LATEINISCHE KLEINBUCHSTABEN XIV
GRIECHISCHE BUCHSTABEN UND SYMBOLE XV
ZEMENTCHEMISCHE ABKUERZUNGEN XVII
INDIZES XVIII
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 PROBLEMSTELLUNG 1
1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEHEN 1
1.3 GLIEDERUNG DER ARBEIT 2
2 STAND DER FORSCHUNG 5
2.1 ALLGEMEINES 5
2.2 GRUNDLAGEN DER ZEMENTHYDRATATION 5
2.2.1 ZUSAMMENSETZUNG UND MORPHOLOGIE DES ZEMENTKLINKERS 5
2.2.2 ABLAUF DER HYDRATATION 6
2.3 THERMODYNAMIK DER GRENZFLAECHEN 7
2.4 ELEKTROCHEMISCHE EIGENSCHAFTEN VON ZEMENTSUSPENSIONEN 8
2.4.1 ELEKTROCHEMISCHE DOPPELSCHICHTBILDUNG 8
2.4.1.1 SFEM SCHES DOPPELSCHICHTMODELL 8
2.4.1.2 ZETA-POTENTIAL 11
2.4.1.3 INTERAKTION ZWEIER DOPPELSCHICHTEN 11
2.4.2 VAN-DER-WAALS- WECHSELWIRKUNG 12
2.4.3 COULOMB SCHE ATOMWECHSELWIRKUNG 12
2.4.4 INTERAKTION SUSPENDIERTER TEILCHEN: DLVO-THEORIE 13
2.4.5 MESSUNG DES ZETA-POTENTIALS VON ZEMENT 14
2.4.5.1 EINFUEHRUNG 14
2.4.5.2 ELEKTROAKUSTISCHE THEORIE 14
2.4.6 ELEKTROCHEMISCHE EIGENSCHAFTEN VON PORTLANDZEMENT 18
2.4.6.1 AUFBAU DER DOPPELSCHICHT 18
2.4.6.2 ZETA-POTENTIAL 18
2.4.7 ELEKTROCHEMISCHE EIGENSCHAFTEN VERSCHIEDENER ZUSATZSTOFFE 21
2.4.8 WIRKUNGSWEISE VERFLUESSIGENDER ZUSATZMITTEL 21
2.5 GRANULOMETRIE UND STRUKTUR FRISCHER ZEMENTSUSPENSIONEN 22
2.6 VERFORMUNGSVERHALTEN FRISCHER ZEMENTSUSPENSIONEN 25
2.6.1 GRUNDLAGEN 25
2.6.2 MODELLIERUNG DES VERFORMUNGSVERHALTENS 27
2.6.2.1 KONTINUUMSMODELLE 27
2.6.2.2 PARTIKELMODELLE 31
2.6.3 MESSUNG DES VERFORMUNGSVERHALTENS 33
2.7 ZUSAMMENFASSUNG 35
IX
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IMAGE 2
3 UNTERSUCHUNGSPROGRAMM UND METHODEN
3.1 UEBERBLICK UEBER DAS UNTERSUCHUNGSPROGRAMM
3.2 AUSGANGSSTOFFE UND UNTERSUCHTE ZUSAMMENSETZUNGEN
3.2.1 AUSGANGSSTOFFE
3.2.1.1 ZEMENTE
3.2.1.2 ZUMAHL-UND ZUSATZSTOFFE
3.2.1.3 ZUSATZMITTEL
3.2.1.4 WASSER
3.2.2 UNTERSUCHTE ZUSAMMENSETZUNGEN
3.3 VERSUCHS- UND MESSTECHNIK
3.3.1 ALLGEMEINES 3.3.2 PROBENHERSTELLUNG UND GRUNDCHARAKTERISIERUNG
3.3.3 RHEOLOGISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN
3.3.3.1 GRUNDLAGEN
3.3.3.2 VERSUCHSAUFBAU UND MESSGEOMETRIE
3.3.3.3 OSZILLATORISCHE MESSUNGEN
3.3.3.4 ROTATORISCHE MESSUNGEN
3.3.3.5 KRIECHVERSUCHE
3.3.3.6 REGEL- UND MESSGROESSEN
3.3.3.7 MESSPROFIL
3.3.3.8 KENNWERTERMITTLUNG
3.3.3.9 REPRODUZIERBARKEIT UND FEHLERBETRACHTUNGEN
3.3.4 ELEKTROAKUSTISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN
3.3.4.1 VERSUCHSAUFBAU
3.3.4.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
3.3.4.3 BERECHNUNG DES ZETA-POTENTIALS UND DER MITTLEREN IN-SITU
PARTIKELGROESSE
3.3.4.4 REPRODUZIERBARKEIT UND FEHLERBETRACHTUNGEN
3.3.5 CHEMISCHE UND PHYSIKALISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN
3.4 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
4 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN
4.1 ALLGEMEINES
4.2 RHEOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN FRISCHER ZEMENTSUSPENSIONEN
4.2.1 GRUNDLEGENDES MATERIALVERHALTEN
4.2.1.1 KURZZEITVERHALTEN BEI GERINGEN SCHERBELASTUNGEN
4.2.1.2 EINFLUSS DER BELASTUNGSGESCHWINDIGKEIT BEI GERINGEN
SCHERBELASTUNGEN
4.2.1.3 KRIECHVERHALTEN BEI GERINGEN SCHERBELASTUNGEN
4.2.1.4 VERHALTEN BEI HOHEN SCHERBELASTUNGEN
4.2.1.5 KLASSIFIZIERUNG DES VERFORMUNGSVERHALTENS
4.2.2 ZEITLICHE ENTWICKLUNG
4.2.2.1 KURZZEITVERHALTEN BEI GERINGEN SCHERBELASTUNGEN
4.2.2.2 KRIECHVERHALTEN BEI GERINGEN SCHERBELASTUNGEN
4.2.2.3 VERHALTEN BEI HOHEN SCHERBELASTUNGEN
4.2.3 ERGEBNISSE DER PARAMETERSTUDIE
4.3 ELEKTROCHEMISCHE EIGENSCHAFTEN UND AGGLOMERIERUNGSVERHALTEN
SUSPENDIERTER ZEMENTPARTIKEL
4.3.1 GRUNDLEGENDES MATERIALVERHALTEN 4.3.2 ERGEBNISSE DER
PARAMETERSTUDIE
37
37 39
39
39
41
4 2
42
4 2
43
43
43
43
43
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48
49
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60 61 63
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65
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67
67
67
67
67
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72
74
77
77
77
79
79
80
81
81 84
X
IMAGE 3
4.4 CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG DER TRAEGERFLUESSIGKEIT 85
4.4.1 ZEITLICHE ENTWICKLUNG 86
4.4.2 ERGEBNISSE DER PARAMETERSTUDIE 87
4.5 PH-WERT UND LEITFAEHIGKEIT DER SUSPENSION UND DER TRAEGERFLUESSIGKEIT
87
4.6 ERGEBNISSE DER EMPIRISCHEN UNTERSUCHUNGSMETHODEN 90
4.7 UNTERSUCHUNGEN ZUM EINFLUSS DISPERGIERENDER ZUSATZMITTEL 90
4.8 ZUSAMMENFASSUNG 92
5 RHEOLOGISCHES MODELLGESETZ 95
5.1 PHYSIKALISCHE MODELLVORSTELLUNG 95
5.1.1 STRUKTUR IM RUHEZUSTAND, GRUNDSTRUKTUR 96
5.1.2 STRUKTUR BEI UNTERKRITISCHER BELASTUNG 98
5.1.3 STRUKTUR BEI KRITISCHER BELASTUNG 100
5.1.4 STRUKTUR BEI UEBERKRITISCHER BELASTUNG 100
5.2 RHEOLOGISCHES MODELL 101
5.2.1 RHEOLOGISCHE GRUNDELEMENTE 102
5.2.2 VERFORMUNGSVERHALTEN BEI UNTERKRITISCHEN BELASTUNGEN 103
5.2.2.1 MODELL 103
5.2.2.2 FUNKTIONELLE ZUORDNUNG EINZELNER ELEMENTE 104
5.2.2.3 STATISTISCHE BEWERTUNG 105
5.2.3 VERFORMUNGSVERHALTEN BEI KRITISCHEN BELASTUNGEN 107
5.2.3.1 MODELL 107
5.2.3.2 FUNKTIONELLE ZUORDNUNG EINZELNER ELEMENTE 108
5.2.3.3 STATISTISCHE BEWERTUNG 108
5.2.4 VERFORMUNGSVERHALTEN BEI UEBERKRITISCHEN BELASTUNGEN 109
5.2.4.1 MODELL 109
5.2.4.2 FUNKTIONELLE ZUORDNUNG EINZELNER ELEMENTE 110
5.2.4.3 STATISTISCHE BEWERTUNG 110
5.3 FUNKTIONSMECHANISMEN DER THEOLOGISCHEN GRUNDELEMENTE 111
5.3.1 ELEKTROPHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 111
5.3.2 FEDERELEMENTE 114
5.3.3 DAEMPFER-ELEMENTE 117
5.3.4 ST.-VENANT- ELEMENTE 120
5.4 BRUCHMECHANISCHE BESCHREIBUNG DES VERSAGENSVORGANGS 121
5.5 PROGNOSE DER MODELLKENNGROESSEN 123
5.5.1 PROGNOSE DES ZETA-POTENTIALS DER PARTIKEL 123
5.5.2 PROGNOSE DER FEDERSTEIFIGKEITEN 125
5.5.3 PROGNOSE DER DAEMPFERVISKOSITAETEN 126
5.5.4 PROGNOSE DER SF.-VENANF-REIBKENNWERTE 128
5.6 EINFLUSS VON ZUMAHL-UND ZUSATZSTOFFEN 129
5.7 ZEITLICHE ENTWICKLUNG DER MATERIALKENNWERTE 130
5.7.1 FEDERSTEIFIGKEITEN 130
5.7.2 DAEMPFERVISKOSITAETEN 131
5.7.3 SF.-VENANF-REIBSPANNUNGEN 132
5.8 ZUSAMMENFASSUNG 132
6 ANWENDUNG DES THEOLOGISCHEN MODELLGESETZES 135
6.1 ALLGEMEINES 135
6.2 PROGNOSE DES VERFORMUNGSVERHALTENS 135
6.2.1 FESTLEGUNG DER EINGANGSPARAMETER 135
6.2.2 ERMITTLUNG DES C 3 S-OBERFLAECHENANTEILS 136
XI
IMAGE 4
6.2.3 ERMITTLUNG DES ZETA-POTENTIALS 136
6.2.4 ERMITTLUNG DER THEOLOGISCHEN MODELLPARAMETER 136
6.2.5 BERUECKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES VON ZUMAHL- UND ZUSATZSTOFFEN 136
6.2.6 EINFLUSS DER HYDRATATION 139
6.2.7 ERMITTLUNG DES LAST-VERFORMUNGSVERHALTENS 139
6.3 PRAKTISCHE ANWENDUNG DES MODELLS 139
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 141
LITERATUR 145
NORMEN 155
ANHAENGE
XII
|
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