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Baustoffdesign
Thomas A. BIER
Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Leipziger Straße 28, 09596 Freiberg,
BaustoffdesignBeispiele: Mörtel
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Baustoffdesign
Material
Chemie
Mineralogie
Feinheit (SO, PSD)
Zemente PZ, TZ, C$
Füllstoffe
Organische StoffeDispergierbare Pulver
Zusatzmittel
Material
Chemie
Mineralogie
Feinheit (SO, PSD)
Zemente PZ, TZ, C$
Füllstoffe
Organische StoffeDispergierbare Pulver
Zusatzmittel
Verfahren
Mischen und Erhärtung
DSP
TemperaturAutoklav
Trocknen
Pressen /ExtrudierenZiegel
KS Stein
Macro Defect Free
Dry Mortar Technology – Special MortarsOptimization of Rapid Hardening Grouts
Rheology of Self Leveling Underlayments
Redispersible Polymer Powders in Self Leveling Underlayments
Refractories - CastablesBehavior at Temperature
Corrosion against Slags
Self Compacting ConcreteRheology and Early Shrinkage
Mix Design and Placing Underground
High Strength ConcreteRapid hardening Mortars, Concrete
Geopolymers
Autoclaved {Calcium Silicate} MaterialsDrying of CS Material
BauteileZiegel
KS Stein
Macro Defect Free
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Baustoffdesign
Dry Mortar Technology – Special MortarsOptimization of Rapid Hardening Grouts
Rheology of Self Leveling Underlayments
Redispersible Polymer Powders in Self Leveling Underlayments
Refractories - CastablesHydration behavior
Behavior at Temperature
Corrosion against Slags
Self Compacting ConcreteRheology and Early Shrinkage
Mix Design and Placing Underground
High Strength ConcreteRapid hardening Mortars, Concrete
Geopolymers
Autoclaved Calcium Silicate MaterialsDrying of CS Material
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Baustoffdesign
Redispersible Polymer Powders in Self Leveling Underlayments
[Nukita, Bier:” Influence of redispersible polymer powders in SLUs” ]
-1 0 0 0
0
1 0 0 0
2 0 0 0
3 0 0 0
4 0 0 0
5 0 0 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2
T im e (h o u rs )
Shrin
kage
/ Ex
pans
ion
(μm
/m)
0 %
2 %4 %6 %
■ Characterization with ESEM■ Dimensional stability by early shrinkage■ Rheology by rotational experiment
ESEM
Rheometer Schwindrinne – shrinkage channel
Combination of ettringite and resin
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
0 10 20 30 40 50 60
Time (minutes)
Shrin
kage
/ Ex
pans
ion
(μm
/m)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 5 10 15 20 25Time (minutes)
Shea
r str
ess
(Pa)
0.00001
0.0001
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
10000
100000
Apparent viscosity (kPa
・s)
0% 2% 4% 6%
Apparent viscosity
Shear stress
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Baustoffdesign
• Industrieböden• Pigmentierte Böden• Fliesenkleber• Fugenfüller
• Industrieböden• Pigmentierte Böden• Fliesenkleber• Fugenfüller
Spachtelmassen
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Baustoffdesign
Fliesenkleber
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Baustoffdesign
Einlegen von keramischen Bodenbelägen oder Naturstein in das Klebebett
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Baustoffdesign
Fließbettkleber Dünnbettkleber
Fotoausschnitt aus: Fliesen und Platten, 04/2000: E. Judith, Bodenkleber. Eine neue Generation.
Verarbeitung von Fliesenklebern als:
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Baustoffdesign
Vollflächiger Kontakt zwischen Fliese und Fließbettmörtel
Fotoausschnitt aus: Fliesen und Platten, 04/2000: E. Judith, Bodenkleber. Eine neue Generation.
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Baustoffdesign10
Putzmörtel
Mörtelkomponente Anteil Anteil Mörtelkomponente Anteil AnteilMa % l/t Ma % Vol %
Weißkalkhydrat WKH (CHL 90) 5 Weißkalkhydrat 5Zement CEM I 42,5 R 30 Zement CEM 32,5R 20Kalksteinmehl KSM 20 Sand 0,1,-1 64Quarzsand 0,1 bis 1 mm 44,45 Kalksteinmehl 10Methylcellulose Tylose MH 15002 P4 0,2 Premix A 1LP Hostapur OSB 0,04Zinkstearat / Natriumoleat (1:1) Greven 0,3 Summe (ohne EPS) 100Stärkeether Nor Star E7 0,01
EPS Perlen 26Liaver/Poraver (0,5 bis 1 mm) in l pro t -EPS (0 bis 1 mm) in l pro t 600
Referenzmischung IIReferenzmischung A
Verhältnis EPS/Mineralstoffe in cm3/g 0,60 Verhältnis EPS/Mineralstoffe in cm3/g 0,24
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Baustoffdesign11
Entmischung
Entmischung bei Trockenleichtmörteln im Versuch
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Baustoffdesign12
Schematische Darstellung der Entmischung bei Trockenleichtmörteln
Entmischung
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Baustoffdesign13
EPS/Methylcellulose – Agglomerate lösen sich schwer auf
Restfeuchtegehalt des EPS/Methylcellulose - Trockenproduktes ist nicht ausreichend für eine dauerhafte Anhaftung von Mineralstoffpartikeln
Durch Voragglomeration von EPS und Methyl-zellulose mit Wasser und nachfolgende Trocknung der Voragglomerate modifizierte Referenzmischung A nach Schwingbewegung in der Acrylglasapparatur (sofort)
Durch Voragglomeration von EPS und Methylzellulose mit Wasser und nachfolgende Trocknung der Voragglomerate modifizierte Referenzmischung A nach Schwingbewegung in der Acrylglasapparatur (24h Lagerung)
Probleme
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Baustoffdesign
Problemerklärung
14
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Baustoffdesign
Problem: Ballkornbildung bei höherem Silikonölzusatz
Durch Voragglomeration von EPS mit Silikonöl im Labormischer modifizierte Mörtelmischung A nach Schwingbewegung in der Acrylglasapparatur (24 h Lagerdauer)
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Baustoffdesign
50 l - Lödige-Mischer (TU BAF)
Vormischprodukt EPS plus Silikonöl16
Entmischung
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Baustoffdesign17
Staubungskennwert SM in mg/g:
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Baustoffdesign18
Biegzugfestigkeiten
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Baustoffdesign19
Druckfestigkeiten