Kugelfallrheometer zur Prüfung von Selbstverdichtendem Beton

Selbstverdichtender Beton (SVB) ist im frischen Zustand zu Hochleistungen fähig. Seine speziellen Fließeigenschaften erhält er durch ein im Vergleich zu konventionellem Rüttelbeton relativ großes Mörtelvolumen. Die Auswahl geeigneter Betonausgangsstoffe – vor allem für die Herstellung einer plastischen Mörtelmatrix – entscheidet über die rheologischen Eigenschaften und somit über seine Leistungsfähigkeit. Indem Zement durch Gesteinsmehl substituiert wird, läßt sich die Viskosität des Mörtels steigern und seine Festigkeit reduzieren. Zur Gewährleistung seiner Qualität verlangt SVB eine gründliche Überwachung seines Fließverhaltens. Da Frischbeton ein nicht-Newtonsches Medium ist, muß seine Viskosität als Funktion der Schergeschwindigkeit bekannt sein. Zur Messung des scherspannungsabhängigen Fließverhaltens entwickelten die Autoren ein einfach anzuwendendes Rheometer [1] (Bild 1). Das Meßprinzip ist vergleichbar mit dem eines Kugelfallviskosimeters. Im Unterschied zum Viskosimeter wird bei dem neu entwickelten Meßverfahren aus der Sinkgeschwindigkeit einer beschleunigenden Kugel eine Fließkurve ermittelt. Falling-Ball Rheometer to prove Self-Compacting Concrete Self-compacting concrete (SCC) is a high-performance concrete whose performance is predicated by the flow characteristics of the fresh concrete mix. In a fresh state, SCC may be viewed as a two-phase suspension containing coarse disperse aggregates as well as a viscous mortar that, when compared to conventional concrete, achieves its specific flow characteristics through a relatively high mortar content. The selection of appropriate raw materials – particularly for manufacture of plastic mortars – are essential factors in determining the rheological properties and thus performance of the concrete. By adding organic or inorganic admixtures, or a combination thereof, one may influence the flow characteristics of the mortar. Mix design for SCC is largely dictated by the rheological properties of the fresh concrete, such that the volumetric design approach, as used for conventional concrete with a given design compressive strength, is no longer applicable. This paper reviews the possibility to optimize the viscosity of mortar by replacing cement by rock powders with the objective to design SCC with normal strength. A research investigation has been conducted, investigating the effect of rock powders on flow characteristics of mortar matrices. Self-compacting concrete requires a careful control of its flow behaviour. Fresh concrete acts as a non-Newtonian fluid. It is insufficient to describe the rheological behaviour of non-Newtonian fluids with a conventional one-point workability test. Rheological measurements are essential, to determine the flow behaviour dependent on the shear rate and to modify the mixture with the aim to achieve self-compacting properties. In order to measure the flow behaviour of SCC, the authors developed a rheometer which can be used simply.