Einführung:
Sand und Steinaggregate sind die allgemeine Bezeichnung für Materialien wie Sand, Kieselsteine (Kies), Schotter, Blocksteine und Steinmaterialien in Wasserschutz- und Bauprojekten und sind die wichtigsten Baumaterialien für Strukturen wie Beton und Mauerwerk. Dieser Artikel fasst 14 häufig gestellte Fragen zu Betonsand- und Steinzuschlagstoffen zusammen und soll Ihnen bei Bauprojekten helfen.
1. Was ist zu beachten, wenn grobe und feine Gesteinskörnungen auf die Baustelle gelangen?
• Grobe Zuschlagstoffe : Kontrollieren hauptsächlich Partikelgröße, Abstufung, Partikelform, Steinpulvergehalt und Schlammgehalt. Führen Sie Makroinspektionen für jedes Fahrzeug durch. Unqualifizierte Materialien dürfen nicht entladen werden. Darüber hinaus prüfen Sie alle Indikatoren in Chargen gemäß den Spezifikationen.
• Feine Zuschlagstoffe : Kontrollieren Sie den Feinheitsmodul, den Schlammgehalt und den Schlammklumpengehalt. Führen Sie Makroinspektionen für jedes Fahrzeug durch. Unqualifizierte Materialien dürfen nicht entladen werden. Ebenso führen Sie Chargenprüfungen gemäß den Spezifikationen durch.
2. Warum sollte die Partikelgröße grober Zuschlagstoffe zwischen 5 und 25 mm liegen?
Die Partikelgröße grober Zuschlagstoffe wird durch den Durchmesser der Betonpumpenrohre und die Pumphöhe begrenzt. Generell nimmt das Verhältnis der maximal förderbaren Partikelgröße zur Pumphöhe zu. Wenn die Pumphöhe beispielsweise <50 m beträgt, sollte das Verhältnis der maximalen Partikelgröße der groben Zuschlagstoffe zum Durchmesser des Förderrohrs ≤ 1:3 sein; Bei einer Pumphöhe von 100 m sinkt dieses Verhältnis auf 1:5, andernfalls kommt es zu Rohrverstopfungen.
3. Warum sollte der Flockenanteil grober Gesteinskörnungen bei Pumpbeton kontrolliert werden?
Wenn der Gehalt an flockigen Partikeln hoch ist, ist die Biege- und Druckfestigkeit der flockigen groben Zuschlagstoffe relativ gering und die Bindungsfestigkeit zwischen groben Zuschlagstoffen nimmt ab, wodurch die Betonfestigkeit verringert wird. Bei Transportbeton führt ein hoher Anteil an Flockenpartikeln zu einer schlechten Partikelform grober Zuschlagstoffe, wodurch die Fließfähigkeit des Betons verringert wird. Gleichzeitig können flockige grobe Zuschlagstoffe leicht Rohre verstopfen, was zu Pumpenverstopfungen oder sogar Rohrbrüchen führen kann. Daher erfordert Pumpbeton einen Flockenanteil von ≤ 10 %, während für hochfesten Beton höhere Anforderungen gelten.
4. Welcher Sand wird für Transportbeton benötigt?
Für Transportbeton ist mittlerer Sand erforderlich. Neben der Einhaltung der Spezifikationen für Sandgradierung, Schlammgehalt und Schlammklumpengehalt sollte auch darauf geachtet werden, dass der Gehalt, der durch ein 0,315-mm-Sieb gelangt, nicht weniger als 15 % beträgt. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Pumpfähigkeit von Beton; Wenn dieser Wert zu niedrig ist, kommt es zu Rohrverstopfungen, der Beton weist eine schlechte Wasserspeicherung auf und neigt zum Ausbluten.
5. Welche Auswirkungen hat zu feiner Sand?
Wenn der Sand zu fein ist, erhöht sich der Wasserbedarf des Betons und der mit Feinsand hergestellte Beton weist eine schlechte Verarbeitbarkeit und Wasserrückhaltung auf, was zu einer verringerten Betonfestigkeit und einer leichten Rissbildung führt.
6. Was ist, wenn nur feiner Sand verfügbar ist?
Wenn es ein Problem mit der Sandquelle gibt, kann Pumpbeton durch Mischen von Feinsand mit etwas Kunstsand hergestellt werden. Beispielsweise kann Feinsand mit einem Feinheitsmodul von weniger als 2,0 mit Kunstsand mit einem Feinheitsmodul von 3,0–3,2 in einem Verhältnis von etwa 6:4 gemischt werden. Beobachten Sie die Fließfähigkeit und Pumpfähigkeit. Durch Probemischen können spezifische Anpassungen vorgenommen werden.
7. Welche Folgen hat ein zu hoher Sandschlammgehalt?
Ein zu hoher Schlammgehalt im Sand erhöht den Wasserbedarf des Betons, verringert die Wasserretention, erhöht die Schwindung, verringert die Betonfestigkeit und macht Strukturen anfällig für Risse. Daher sollte der Schlammgehalt auf ≤3 % (für C30–C50) kontrolliert werden, und für hochfesten Beton gelten höhere Anforderungen.
8. Wie wirken sich Schlammklumpen in Sand und Stein auf Beton aus?
Zusätzlich zu den gleichen nachteiligen Auswirkungen wie Schlamm können Schlammklumpen in Sand und Stein die Betonfestigkeit erheblich verringern. Beispielsweise können Schlammklumpen die Bruchfläche von Beton schwächen; Beim Gießen des Bodens schwimmen Schlammklumpen auf und bilden nach dem Trocknen und Schrumpfen konkave Defekte auf der Oberfläche.
9. Warum sollten bei der Herstellung von hochfestem Beton kleinere Steine verwendet werden?
• Mit zunehmender Partikelgröße grober Zuschlagstoffe wird die Bindung mit Zementleim schwächer, was die Diskontinuität der inneren Struktur von Betonmaterialien erhöht und zu einer verringerten Betonfestigkeit führt.
• Grobe Zuschlagstoffe begrenzen das Schrumpfen von Zement im Beton. Aufgrund der unterschiedlichen Elastizitätsmodule von groben Gesteinskörnungen und Zementleim entstehen Zugspannungen im Betoninneren. Diese Zugspannung nimmt mit zunehmender Partikelgröße der groben Gesteinskörnung zu, wodurch die Festigkeit des Betons weiter verringert wird.
• Mit zunehmender Partikelgröße grober Aggregate nimmt die Ausrichtung der Ca(OH)₂-Kristalle an der Grenzflächenübergangszone grober Aggregate zu, wodurch die Grenzflächenstruktur geschwächt und die Betonfestigkeit verringert wird.
Tests zeigen :
• In Beton mit 15–25 mm groben Zuschlagstoffen beträgt die Breite der Grenzflächenrisse um die Zuschlagstoffe etwa 0,1 mm, die Risslänge beträgt 2/3 des Partikelumfangs und Grenzflächenrisse sind eher mit Rissen in der umgebenden Zementmasse verbunden.
• In Beton mit 5–10 mm groben Zuschlagstoffen ist die Grenzflächenrissbreite gleichmäßig, nur 0,03 mm, und die Risslänge beträgt nur 1/6 des Partikelumfangs.
• Bei groben Gesteinskörnungen unterschiedlicher Größe reichern sich die nach der Betonerhärtung unter den Partikeln gebildeten Wassertaschen unterschiedlich an. Größere grobe Aggregate haben größere und mehr Wassertaschen. Nachdem das Wasser in den Wassertaschen verdunstet ist, sind die gebildeten Grenzflächenrisse breiter als bei kleineren Partikeln, was zu einer geringeren Grenzflächenfestigkeit führt.
10. Warum ist die Festigkeit von Kieselbeton bei gleichem Mischungsverhältnis um 3–4 MPa geringer als die von Schotterbeton?
Die raue Oberfläche grober Gesteinskörnungen begünstigt die Grenzflächenfestigkeit zwischen Zementleim und Gesteinskörnungen. Nach jahrelangen Tests enthält mit Kieselsteinen hergestellter Beton einerseits mehr verwitterte Steine und sein eigener Brechungsindex ist niedriger als der von Schotter. Andererseits führt seine glatte Oberfläche zu einer geringen Grenzflächenfestigkeit, so dass die Festigkeit des damit hergestellten Betons 3–4 MPa geringer ist als die von Schotterbeton mit dem gleichen Mischungsverhältnis.
11. Warum sollte der Feuchtigkeitsgehalt von Sand und Stein jede Schicht gemessen werden?
Sand und Steine machen im Transportbeton etwa 800–1100 kg/m³ aus. Jedes 1 % Feuchtigkeitsgehalt beeinflusst den Wasserverbrauch im Beton um 8–11 kg. Sand, der normalerweise aus Flüssen gesammelt wird, weist große Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt auf. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt nicht regelmäßig erfasst und die Anmachwassermenge nicht rechtzeitig angepasst wird, führt dies zu großen Schwankungen im Setzmaß, der Verarbeitbarkeit und der Festigkeit jeder Betoncharge.
12. Was ist eine Alkali-Aggregat-Reaktion?
Unter Alkali-Aggregat-Reaktion versteht man die chemische Reaktion zwischen Alkalien in Beton und Zuschlagstoffen mit aktiver Kieselsäure als chemischer Zusammensetzung, wodurch Alkali-Kieselgel entsteht, das Wasser aufnimmt und aufquillt. Die Dehnungsspannung verursacht Risse im Beton.
13. Wie kann eine Alkali-Aggregat-Reaktion verhindert werden?
Wenn die lokalen Grobzuschlagstoffe aktive Kieselsäure enthalten, muss der Alkaligehalt von Betonzusatzmitteln streng begrenzt werden. Gemäß dem „Code for Design of Concrete Structures“ (GB50010-2002) sollte bei Verwendung alkaliaktiver Zuschlagstoffe der Gesamtalkaligehalt aller Materialien im Beton ≤3 % der Betonmasse betragen.
14. Welche Gegenstände sollten überprüft werden, wenn Zement auf die Baustelle gelangt?
Für alle 500 t Zement sollten Stichproben zur Prüfung von Druckfestigkeit, Biegefestigkeit (3d, 28d), Konsistenz, Wasserverbrauch, Anfangs- und Endabbindezeit und Festigkeit durchgeführt werden.
