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aerodurit® Mikroporenbetontechnologie


Magie oder innovativer Forschungsgeist ?

Ein Beton, der alles da gewesene in den Schatten, den Stand der Technik  auf den Kopf stellt. Dieser Beton widerspricht allen Richtlinien und Normen.
Er wird mit herkömmlichen Zuschlägen/Zuschlagstoffen 0 - 4,4 - 32 und als Bindemittel Portlandzement CEM I 32,5 R, bevorzugter Portlandzement CEM I 42,5 R, in herkömmlicher Kornzusammensetzung/Kornfraktion, und Zugabe von aerodurit® Konzentrat 1, üblicherweise 500 - 1000 g/m³, je nach Anforderung, hergestellt.

aerodurit® Mikroporenbeton hat ein geschlossenes Gefüge. Nach Erhärten werden alle Hohlräume zwischen den Zuschlagskörpern bis auf einen Rest von 12 – 25% mit Zementleim ausgefüllt. Vergleicht man dieses mit herkömmlichen Porenbildnern hergestellten Porenbeton, mag dieses Porenvolumen im ersten Augenblick sehr ungewöhnlich erscheinen. Hier steckt das Geheimnis des aerodurit® Mikroporenbetons.
 

aerodurit® Mikroporenbeton ist ein Porenbeton mit festem Gefüge und erreicht trotz hohem Mikroporenanteil (Mikroporen: > 0,05 mm  - < 0,30 mm) höhere Festigkeiten mit gleichzeitiger hoher Biegezugfestigkeit, die man bei diesem Porenvolumen nie hätte erwarten können. 
Im ganzen Betongefüge werden die Zuschlagskörper regelrecht von Mikroporen umhüllt. Die Mikroporen sind gleichmäßig auch im Zementleim/Matrix verteilt. Diese verteilen die Zuschlagkörper - auch den Größtkorn - homogen im ganzen Betongefüge. Schon während der Nassmischzeit stabilisieren sich geschlossene Poren und bewirken einen Kugellagereffekt (Luftpolstereffekt). Dadurch wird Sedimentation ausgeschlossen. Diese Luftporen sorgen dafür, dass die Zuschlagskörper, auch der Größtkorn, bei der entsprechenden Konsistenz bis in die kleinsten Ecken der Schalung transportiert werden.

aerodurit® Mikroporenbeton 2020 LPB ist verwendbar als:

  • Konstruktionsbeton
  • Leichtbeton mit normalen Zuschlägen
  • Luftporenbeton
  • Wasserbeton

Alle aerodurit® Betone haben "selbstverdichtende Eigenschaften".

Die Vorteile auf einen Blick:

  • hoch diffusionsfähig
  • wärmedämmend
  • absolut wasserundurchlässig
  • kurze Schalungszeiten
  • kann bei extremen klimatisierten Bedingungen verarbeitet werden
  • selbstverdichtende Eigenschaft
  • beschleunigtes Abbinden und Trocknen (Erstarren und Erhärten)
  • geringe Hydratationswärme
  • langlebig
  • schwindarm
  • kriecht nicht
  • Säure- und Alkali beständig
  • Alters- und Formbeständig
  • hohe Frost- und Taubeständigkeit
  • keine Korrosion der Stahlbewehrung
  • nicht brennbar
  • Steigerung der Produktivität
  • beschleunigter Bauablauf
  • raschere Betoneinbringung
  • betonieren ohne Verdichtungsarbeiten
  • betonieren ohne rütteln
  • Verringerung der Lärmemission
  • geringere Wartungskosten der Schalung
  • geringerer Verschleiß der Formteile
  • Reduktion der Homogenitätsschwankungen

Untersuchungen von aerodurit® Leichtbeton auf chemische Beständigkeit ergaben:   
Rohdichte: 1680 kg/dm³, Beobachtungszeit 31 Tage


Medium:

Dieselöl ► Strukturveränderung: ohne - Masseverlust: ohne
Benzin  Strukturveränderung: ohne - Masseverlust: ohne
Hydrauliköl ► Strukturveränderung: quellen - Masseverlust: ohne
Huminsäure ► Strukturveränderung: ohne - Masseverlust: ohne
Kalziumsulfatlösung ► Strukturveränderung: ohne - Masseverlust: ohne

Prüfung von aerodurit® Leichtbeton auf Schwindverhalten

Das Prüfzeugnis vom 24.9.1992, TÜV Thüringen ergab:

Mischrezeptur:
350 kg/m³ Zement PZ 35 F
1200 kg/m³ Sand 0/2
Immelborn
235 kg/m³ Wasser
850 g/m³ Ad Additiv K1
Rohdichte der Probekörper:    1680 kg/m³

Prüfergebnisse:
Probenalter (d/Mon): 28 — Schwindmaß (mm/m): 0,04 
Probenalter (d/Mon): 56 — Schwindmaß (mm/m): 0,12 

Bewertung:

aerodurit® Leichtbeton besitzt ein verzögertes Schwindverhalten gegenüber Normalbeton und erreicht nur ca. 50% des Schwindmaßes vergleichbarer Zementprismen ohne aerodurit®-Zugabe.

Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von aerodurit® Leichtbeton:
Rohdichte im trockenen Zustand nach DIN 1306 (kg/m³)
Wärmeleitfähigkeit bei 10° C Mitteltemperatur im trockenen Zustand. 10 tr (W/m.K)

Rez 1   1.503 kg/m³    0,464 W/m.K
Rez 2   1.734 kg/m²  —  0,565 W/m.K
Rez 3   1.946 kg/m²  —  0,675 W/m.K                                                                 

  • biologisch 
  • ökologisch 
  • ökonomisch 
  • gesund

Nicht rütteln, nicht verdichten !

Mit Einsatz des aerodurit®  Konzentrats wird möglich, trotz des hohen Mikroporenanteils

  • hohe Druckfestigkeiten zu erzielen
  • enorm hohe Biegezugfestigkeiten zu erzielen, z.B.  
    • bei 18° C/20° C und 20° C/25° C werden Biegezugfestigkeiten erreicht, die schon bei 18° C über Fctk  > Mpa 5 N/mm² liegen.

Es ist bekannt, dass Baustoffe ZUGBELASTUNGEN nicht gewachsen sind. 
Üblicherweise wird diese Problematik durch Einsatz von STAHLBETON ausgeglichen. Je nach Spannwerte und Anforderung wird hoher Materialeinsatz erforderlich, d.h.

  • je höher der Stahleinsatz, desto höher ist die Korrosionsgefahr
  • desto höher der Einsatz von Zusatzmittel

Es ist bekannt, dass so groß auch die Härte und Druckfestigkeit der mineralischen Baustoffe teilweise ist, ihre BIEGEZUGFESTIGKEIT reicht für die statische Funktion nicht aus.

Vor der Erfindung und Verwendung des Stahls in den mineralischen Baustoffen, versuchte man die fehlende Zugfestigkeit abzufangen

  • durch Einsatz von Holzbalken.
  • durch Stützbogen (Kellergewölbe usw.), in Feuchträumen, wo die Verwendung des Holzes nicht möglich war 

In waagrechten Bauteilen, vor allem bei tragender Funktion, entsteht auf der unteren Hälfte eine Zugspannung, während die obere Hälfte zusammengedrückt wird.

Den DRUCKKRÄFTEN halten BETONE gut stand. ZUGBELASTUNGEN sind BAUSTOFFE wie BETON nicht gewachsen.
Der  Grundgedanke ist, dass man bei Beton fehlende Biegezugfestigkeit in FORM von STAHL ersetzt. Die intensive Klebeverbindung, das Klebeverhalten von Zement mit Stahl ermöglicht und erleichtert diese Kombination. Die starke basische Reaktion des Zements mit Stahl, welche ermöglicht wird durch CALCIUMHIDROXID Anteile, schützt den Stahl teilweise vor Korrosion.

Diese Stahlbewehrungen werden üblicherweise in  verschiedenen Arten von Schalungen in den BETON eingelegt. Durch Einbringen des Betons werden diese Stahlbewehrungen umhüllt. Dabei muss eine bestimmte Überdeckung des Stahls sorgsam eingehalten werden, was aber in der Regel oft übersehen wird oder nicht eingehalten wird. Die Mindestüberdeckung beträgt 2 cm.

Die Änderung bzw. Erhöhung der Druckfestigkeiten des aerodurit® Porenbetons wird durch richtige Abstimmung der Kornfraktionen, w/z Verhältnis, Verwendung eines aerodurit® Additiv konformen Betonverflüssigers und durch Einstellung der Zugabemenge des aerodurit® Konzentrats 2000, natürlich möglich.

aerodurit® Porenbeton erreicht, bei  üblicher Mischung, trotz hohen Luft/Mikroporenanteils  (0,05  - < 0,30 mm) Festigkeiten, die EN 206, C18/20, C20/22 und LC 16/22 entsprechen.
Alle in Expositionsklassen definierten Vorgänge (1 – 7, XO – XM) können mit einem einzigen aerodurit® Additiv behandelt werden.
Durch Einsatz des aerodurit® Konzentrats 2000 und 2001 ist es möglich, sowohl industriell, als auch im Kaltverfahren vor Ort, Beton mit folgenden Eigenschaften herzustellen:

  • Konstruktionsbeton
  • Luftporenbeton
  • Porenleichtbeton mit herkömmlichen Zuschlägen
  • Wasserbeton
  • Schaumbeton

Definition der herkömmlichen Porenleichtbetons

Porenleichtbeton (PLB) ist ein Beton mit planmäßig erhöhtem Luftporengehalt. Als Ausgangsstoffe werden Zement, Wasser sowie natürlicher und/oder künstlicher Zuschlag verwendet. Die Rohdichte des Porenleichtbetons kann auf den jeweiligen Anwendungsfall gezielt eingestellt werden. Der übliche Einsatzbereich liegt bei Rohdichten von 0,4 – 2,0 kg/dm³. Rohdichten < 1,0 kg/dm³ bedürfen besonderer Maßnahmen bzgl. Zusammensetzung, Herstellung und Einbau. Die Mischungsberechnung basiert auf der in der Betontechnologie bekannten Stoffraumrechnung. Dabei wird von einer vorgegebenen oder gewünschten Festigkeit entsprechenden Rohdichte ausgegangen.

Herkömmliches Mischungsbeispiel: Zement: 300 -350 kg/m³, Wassergehalt: 100 – 200 kg/m³.  Für jede neue Zusammensetzung ist eine EIGNUNGSPRÜFUNG unerlässlich.

Beispiel:
Geforderte Festigkeit  ca. 6 N/mm²
Trockenrohdichte  ►  1,2 kg/dm³
Zement CEM I 32,5 R  ►  350 kg/m³
Sand 0/2  ►  810 kg/m³
Wasser  ►  135 kg/m³
Schaum  ►  40 kg/m³

aerodurit® Betone sind biologisch, ökölogisch, ökonomisch und gesund, neben den oben aufgeführten Vorteilen und Vorzügen.

Um Betone mit verschiedenen Anforderungen und Eigenschaften herzustellen, muss nicht nur die Sieblinie (Kornfraktion), sondern vor allem die Zementdosierung, Zementklassen, die vorgegebenen Wasser/Zement (w/z) Verhältnisse (Wasserzementwert) penibel beachtet und genau eingehalten werden. 

Betonherstellung ohne Einsatz verschiedener Zusatzmittel/Additive ist heute nicht mehr denkbar!

Je nach Anforderung und gewünschter Eigenschaft werden Zusatzmittel, davon meist auch mehrere und verschiedene, zusammen verwendet. Leider wird oft übersehen, die Kompatibilität der einzelnen Zusatzstoffe zu prüfen - oft mit verheerenden Folgen. Um die Nachteile eines Zusatzmittels zu korrigieren, müssen ein oder mehrere Additive verwendet werden. Diese Vielfältigkeit erschwert und verteuert die Betonherstellung in erheblichem Maße. 

Die genaue Prüfung der ständig gebrauchten Menge, vor allem bei Baustellenbeton ist kaum zu kontrollieren und zu prüfen. Alleine für ein einziges Bauteil werden mehrere Fuhren Transportbeton - möglicherweise mit unterschiedlichen Qualitätsmerkmalen - verwendet. Verändert man von einer Fuhre zur nächsten auch nur geringfügig  die Zuschläge oder den Anteil des Zugabewassers, so verändert man dadurch schon die Qualität des Betons und erhält zwangsweise verschiedene Betonmischungen auf einem Bauteil, was einen nicht unerheblichen Qualitätsverlust des Bauteils zur Folge haben kann. 

Sogar die Lieferentfernung des Betonwerkes (Staus, Wartezeiten usw.)  nimmt Einfluss auf die Qualität und erschwert die Kontrolle des Betons. aerodurit® Konzentrat ersetzt die wichtigsten und gebräuchlichsten Zusatzmittel. Mit einem Additiv werden die wichtigsten Anforderungen und Eigenschaften erfüllt und die Fehlerquellen für immer eliminiert.

Die hervorragende Qualität des aerodurit® Betons ermöglicht bei richtiger Planung, Einbau und Koordination, die Herstellung von Monobeton-Monozellen. Gerade hier entstehen bei konventionellen Betonen und Einbauweisen die größten Fehlerquellen, da verschiedene Stufen des Betonierens - Fundament, Seitenteile usw. -  in zeitverzögerten Stufen, nach längeren Trocknungszeiten erfolgen muss. Mit aerodurit® Beton ist es möglich 2- 3 Einbaustufen zu vereinigen. Der Beton bildet mit anderen Teilen eine Einheit.

Zum Vergleich ► HERKÖMMLICHE LUFTPORENBILDNER (LP):

Angewendet werden herkömmliche Porenbildner vorwiegend zur Erhöhung des Widerstands von Beton gegen FROST/TAUSALZ Beanspruchung. Ihre Wirkung beruht auf den sehr kleinen Luftporen < 0,30 mm, die in den Beton eingeführt werden. Gleichzeitig haben diese Luftporenbildner eine geringe verflüssigende Wirkung, die aber in der Regel bei der Reduzierung des Wasserzementwertes keine große Rolle spielt. 

Nachteile der herkömmlichen Porenbildner:
  • erhebliche Herabsetzung der DRUCKFESTIGKEIT
  • die Pumpbarkeit des Betons wird erschwert
  • der WIDERSTAND gegen CHEMISCHE ANGRIFFE wird nicht erhöht
  • ERHÖHTES KRIECHEN

Die gleichzeitige Verwendung mit FLIEßMITTEL (FM) und Betonverflüssigern (BV) sind problematisch und es muss eine Wirksamkeitsprüfung durchgeführt werden.

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