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Flugasche als Betonzusatzstoff

nach neuer Betonnorm

EN 206-1 / DIN 1045-2

_____________________________________________________________________________________________________________BVK Baustoffinformationen: Flugasche als Betonzusatzstoff 4_2002

BVK Baustoffinformationen04_2002

Flugasche als BetonzusatzstoffFolie2

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n Definition

n Anwendung

n Grundlagen der Anrechnung– Anforderungen– Grundlagen des k-Wert-Ansatzes

n Anrechnungsregeln für Flugasche

n Mehlkorngehalt

n Berechnung der Betonzusammensetzung– Beispiele

n Anrechnungsregeln für Silikastaub

n Anrechnungsregeln für gleichzeitige Verwendung von Flugasche und Silikastaub

– Beispiele

n Nachbehandlung nach DIN 1045 - 3

Flugasche als Betonzusatzstoff



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(w/z)eq = äquivalenter Wasserzementwert w/(z + kf fb)

z = Zementgehalt

min z = Mindestzementgehalt

min zf = Mindestzementgehalt bei Anrechnung von

Flugasche

zul mk = zulässiger Mehlkorngehalt (mkb + mkg)

mkb = Mehlkorngehalt aus Bindemittel (z + f + s)

mkg = Mehlkorngehalt aus Gesteinskörnung

K = Körnungsziffer

fcm = mittlere Druckfestigkeit von Beton

Folgende Abkürzungen werden angewendet:



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kf = Anrechenbarkeitswert für Flugasche

f = Flugaschegehalt im Beton

fb = anrechenbare Flugaschemenge

max fb = maximal anrechenbare Flugaschemenge (fb = 0,33 z)

beq = äquivalenter Bindemittelgehalt (z + kf fb)

min fb = Mindestflugaschegehalt

Zur Anrechnung von Flugasche werden folgende Abkürzungen angewendet:



_____________________________________________________________________________________________________________________

ks = Anrechenbarkeitswert für Silikastaub

s = Silikastaubgehalt im Beton

sb = anrechenbare Silikastaubmenge

max sb = maximal anrechenbare Silikastaubmenge

beq = äquivalenter Bindemittelgehalt (z + kf fb + ks sb)

min sb = Mindestsilikastaubgehalt

Zur Anrechnung von Silikastaub werden folgende Abkürzungen angewendet:



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Fein verteilter Stoff, der im Beton verwendet wird, um bestimmte

Eigenschaften zu verbessern oder um bestimmte Eigenschaften

zu erreichen. Die Norm beinhaltet zwei Arten von anorganischenZusatzstoffen:

l nahezu inaktive Zusatzstoffe (Typ I)

l puzzolanische oder latenthydraulische Zusatzstoffe (Typ II)

Definition Betonzusatzstoff nach DIN EN 206-1 (Abschnitt 3.1.23)



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Typen von Betonzusatzstoffen: Chemische Wirkung

Hochhydrau-lischer Kalk

FlugascheSilikastaubTrassgetempertesGesteinsmehl

Hüttensand

KalksteinmehlQuarzmehl



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Betonzusatzstoffe Typ II

Die Eignung als Betonzusatzstoff Typ II ist nachDIN 1045-2 nachgewiesen für:

l Flugasche nach DIN EN 450

l Flugasche mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

l Trass nach DIN 51043

l Silikastaub mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

l andere mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

(z.B. getempertes Phonolit-Gesteinsmehl, Lavamehl)

Betonzusatzstoffe Typ II



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Betonzusatzstoff Typ I

Nationale Regelung in DIN 1045-2, bis entsprechendeeuropäische Normen oder Richtlinien zur Verfügung stehen:

l Gesteinsmehle nach DIN 4226-1 (EN in Vorbereitung)

l Gesteinsmehle mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

(müssen an die neue Betonnormung angepasst werden)

l Pigmente nach DIN EN 12878

l Stahl-, Glas- und Kunststofffasern mit allgemeiner

bauaufsichtlicher Zulassung

l organische Betonzusatzstoffe mit allgemeiner

bauaufsichtlicher Zulassung

Betonzusatzstoffe Typ I



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Typ I: Zugabe zum Beton erfolgt ohne AnrechnungTyp II: Anrechnung auf den Zementgehalt und den Wasser-

zementwert möglich, wenn Eignung nachgewiesen ist.

l Maximale Zugabemengen sind, wenn nicht anderswoeingeschränkt (z.B. Mehlkorngehalt), nicht begrenzt(Ausnahme: Silikastaub < 11 M.-%, bez. auf Zementgehalt).

l Der gleichzeitige Einsatz von mehreren Betonzusatzstoffen isterlaubt, wenn er nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird.

l Die Verwendung von Betonzusatzstoffen ohne Anrechnung istmöglich mit allen Zementen nach DIN EN 197-1 und DIN 1164.

l Für Vorspannung mit sofortigem Verbund sind Flugasche undSilikastaub zugelassen.

Anwendung von Betonzusatzstoffen (Allgemeines)



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Betonzusatzstoffe Typ II dürfen gemäß 5.2.5.1 der EN 206-1 / DIN 1045-2 bei der Betonzusammensetzung wie folgt angerechnet werden:

l auf den Zementgehalt durch Reduzierung des Mindestzement-gehaltes (siehe DIN 1045-2 Anhang F, Tabellen F.2.1 und F.2.2)

l auf den äquivalenten Wasserzementwert (w/z)eq durchAnwendung des k-Wert-Ansatzes

(w/z)eq = w/(z + kf fb) für Flugasche

(w/z)eq = w/(z + ks sb) für Silikastaub

Grundlagen der Anrechnung



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Die Anrechnung von Flugasche ist bei folgenden Zementartenerlaubt:

l Portlandzement (CEM I)

l Portlandsilikastaubzement (CEM II/A-D)

l Portlandhüttenzement (CEM II/A-S und CEM II/B-S)

l Portlandschieferzement (CEM II/A-T und CEM II/B-T)

l Portlandkalksteinzement (CEM II/A-LL)

l Hochofenzement (CEM III/A und CEM III/B mit bis zu 70 M.-% Hüttensand)




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Die Anrechnung von Silikastaub ist bei folgendenZementarten erlaubt:

l Portlandzement (CEM I)

l Portlandhüttenzement (CEM II/A-S und CEM II/B-S)

l Portlandschieferzement (CEM II/A-T und CEM II/B-T)

l Portlandkalksteinzement (CEM II/A-LL)

l Hochofenzement (CEM III/A und CEM III/B)

l Portlandpuzzolanzement (CEM II/A-P und CEM II/B-P)

l Portlandflugaschezement (CEM II/A-V)

l Portlandkompositzement (CEM II/B-M(S-V))




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sind definiert in der Stoffnorm DIN EN 450:1995 „Flugasche für Beton“

l Chemische Zusammensetzung (Glühverlust, Cl, SO3, CaOfrei)l Feinheit und Kornrohdichtel Aktivitätsindexl Raumbeständigkeitl Grundlagen der Güteüberwachungl Nachweis der Übereinstimmung

Überarbeitung EN 450 in EN 450-1 in Vorbereitung.(Planmäßige Überarbeitung der Norm nach 5 Jahren Laufzeit)

Ergänzend wird EN 450-2 geschaffen, die das Verfahren des Überein-stimmungsnachweises enthalten soll (ähnlich wie EN 197-2 für Zement).EN 450-2 wird in 2002 als DIN 18990 erscheinen

Anforderungen an Flugasche für Beton



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sind definiert in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen:

l Chemische Zusammensetzung (SiO2, Si, Glühverlust, Cl, SO3)l Gleichmäßigkeit und Stabilität von Suspensionenl Feinheitl Aktivitätsindexl Raumbeständigkeitl Grundlagen der Güteüberwachungl Nachweis der Übereinstimmung

Eine Stoffnorm für Silikastaub (EN 13263) ist in Vorbereitung.

Die bestehenden Zulassungen sind bis dahin maßgebend.Sie müssen aber an die neuen Betonnormen DIN EN 206-1und DIN 1045-2 angepasst werden.

Anforderungen an Silikastaub für Beton



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Grundlagen des k-Wert-Ansatzes

Mit dem k-Wert-Ansatz wird Flugasche beim Nachweis desmaximal zulässigen Wasserzementwerts berücksichtigt,indem der Begriff "Wasserzementwert" w/z durch den"äquivalenten Wasserzementwert" (w/z)eq = w/(z + kf fb)ausgetauscht wird.

Die Größe des Anrechenbarkeitswerts kf ist:

Anwendung kf

Alle Expositionsklassen (außer XF2 und XF4)

0,4

XF2, XF4 0

Unterwasserbeton 0,7

%RKUSIDKO��6FKOLW]ZDQGEHWRQ 0,7



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Betonzusatzstoffe vom Typ IIWirksamkeitskennwert k für Flugasche

Quelle: BVK- Bundesverband der Kraftwerksnebenprodukte e.V.; Betontechnische Merkblätter; Merkblatt k- Wert



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Quelle: BVK- Bundesverband der Kraftwerksnebenprodukte e.V.; Betontechnische Merkblätter; Merkblatt k- Wert

Betonzusatzstoffe vom Typ IIWirksamkeitskennwert k für Flugasche



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Bei Anrechnung von Flugasche dürfen die nachfolgenden Mindest-zementgehalte bei Gesteinskörnung mit Größtkorn 32 mm1) nichtunterschritten werden:

1) Bei einem Größtkorn von 63 mm darf min z f um 30 kg reduziert werden. 2) Ein ausreichender Nachweis bei XF2 und XF4 ist bisher nicht erfolgt. Eine

Flugaschezugabe zur Verbesserung des Mehlkorngehalts ist jedoch jederzeitmöglich.

Expositionsklasse Mindestzementgehalt (min zf) bei Anrechnung von Flugasche

[kg/m³]X0 keine AnforderungenXC1, XC2, XC3 240XC4 270XS, XD, XA, XM 270XF1, XF3 2) 270Unterwasserbeton je nach Expositionsklasse

Anrechnungsregeln für Flugasche



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BetonzusatzstoffeExpositionsklassen und Anwendungsfälle

MeeresnäheBinnenland

Süßwasser

Meerwasser

Solebad

XC1

XC3,XD1

XC2,XD2

XF1XC4XF3

XC4

XC4, XF3

XC2

X0 XC2

XC4XF2XS1XD1

XC4XF4XD3XM2XC4, XF4,XS3, XA2

Binnenland

Quelle: VDB

BP

SW

UW

FD



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Expositionsklassen

XA

XS

XC

CO2

XF

XM

Bewehrungs-Korrosion Beton-Korrosion

Frost

chem.Angriff

Verschleiß

Karbonatisierung

Chloride

Meerwasser

X = arbonationC C

X = eicingD D

X = eawaterS S

X = reezingF F

X = chem. ttack

AA

X = ech. Attack

M M

XDX0

Quelle: VDB

Betonzusatzstoffe



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Mindestflugaschegehalt (min fb)Es muss mindestens die Menge an Flugasche min fb zugegebenwerden, um die der Mindestzementgehalt min z reduziert wurde.

(Zement + Flugasche) ≥ Mindestzementgehalt

(min zf + fb ) ≥ min z

maximal anrechenbare Flugaschemenge (max f b)Die maximal auf den Wasserzementwert anrechenbare Flugasche-menge max fb beträgt:

max fb = 0,33 z

Anrechnungsregeln für Flugasche



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Expositions- klasse

Mindest- zementgehalt

(min z)

bei Anrechnung von Flugasche

(min zf)

max w/zeq= w/(z+0,4 fb)

fb < 0,33 z1)

Mindestflug-aschegehalt

(min fb)2)

[kg/m³] [kg/m³] _ [kg/m³] [kg/m³]

X0 _ _ _ _ _

XC1, XC2 240 240 0,75 80 _

XC3 260 240 0,65 80 20

XC4, XF1, XA1 280 270 0,60 90 10

XS1, XD1, XM1 300 270 0,55 90 30

XS2, XD2, XA2 320 270 0,50 90 50

XS3, XD3, XA3, XM3 320 270 0,45 90 50

XF2 300/320 _ 0,55/0,50 _ _

XF3 300/320 270 0,55/0,50 90 30/50

XF4 320 _ 0,50 _ _

XM2 300/320 270 0,55/0,45 90 30/50

1) Maximal mögliche Anrechnungsmenge bei min zf

2) Differenzmenge zwischen min z und min zf

Grenzwerte für die Betonzusammensetzung



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Anwendungsfälle

Mindestzementgehalt

(min z)

Bei Anrechnung von Flugasche:

Mindestzementgehalt

(min zf)

max (w/z)eq

= w / (z+k fb)

fb ≤ 0,33 z1)

fb ≤ 0,25 z2)

[kg/m³] [kg/m³] [kg/m³]

Bohrpfahlbeton, GK 32 mm

350 280 w/(z+0,7 fb) ≤ 0,60 92 1)

Bohrpfahlbeton, GK 16 mm 400 320 w/(z+0,7 fb) ≤ 0,60 106 1)

Schlitzwandbeton 350 5) w/(z+0,7 fb) ≤ 0,60 5)

Unterwasserbeton 350 5) w/(z+0,7 fb) ≤ 0,60 5)

FD – Beton3) 270 4) 270 4) w/(z+0,4 fb) ≤ 0,50 68 2)

1), 2) Maximal mögliche Anrechnungsmenge bei min zf 4) Außenbauteil nach DIN 1045, 7.883) Bindemittelleimgehalt ≤ 290 l/m³ 5) Je nach Expositionsklasse

Grenzwerte für die Betonzusammensetzung



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Expositionsklasse XA2

Sulfatgehalt des angreifenden Wassers SO42- ≤ 1.500 mg/l

Anwendungsfall nach DIN 1045-2; Abschnitt 5.2.5.2.2

(w/z)eq = w / (z + 0,4 fb) ≤ 0,50

fb ≤ 0,33 z

fb / (z + fb) ≥ 0,20 bei CEM I, CEM II/A-S, CEM II/B-S und CEM II/A-LL

fb / (z + fb) ≥ 0,10 bei CEM II/A-T, CEM II/B-T und CEM III/A

Herstellung von Beton mit hohem Sulfatwiderstand



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Der Mehlkorngehalt eines Betons setzt sich zusammen aus:

l Zement (mkz)

l Betonzusatzstoff (mkf)

Í mkb = mkz + mkf

l Kornanteil < 0,125 mm der Gesteinskörnung (mkg)

Í mk = mkb + mkg

und ist bei bestimmten Randbedingungen gemäß den folgendenTabellen zu begrenzen:

(Ausnahme: Für selbstverdichtende Betone gelten die Angaben der DAfStb- Richtlinie „Selbstverdichtender Beton“ bzw. der bauaufsichtlichen Zulassungen.)

Mehlkorngehalt



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Bei Zementgehalten zwischen 300 kg/m³ und 350 kg/m³ ist zwischenden Werten der Tabelle linear zu interpolieren.

Die Mehlkorngehalte dürfen erhöht werden:

l wenn der Zementgehalt 350 kg/m³ übersteigt, um den über350 kg/m³ hinausgehenden Zementgehalt,

l wenn ein Betonzusatzstoff Typ II verwendet wird, um den Gehalt desZusatzstoffs,

jedoch insgesamt um höchstens 50 kg/m³.

l wenn das Größtkorn der Gesteinskörnung 8 mm beträgt, um 50 kg/m³.

Höchstzulässiger Mehlkorngehalt für Festigkeitsklassen≤ C50/60 und ≤ LC 50/55 mit einem Größtkorn von

16 mm bis 63 mm

Expositionsklasse Zementgehalt HöchstzulässigerMehlkorngehalt

[kg/m³]XF, XM ≤ 300

≥ 350400450

alle anderen Betone 550



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Bei Zementgehalten zwischen 400 kg/m³ und 500 kg/m³ istzwischen den Werten der Tabelle linear zu interpolieren.

Die Mehlkorngehalte dürfen um 50 kg/m³ erhöht werden, wenndas Größtkorn der Gesteinskörnung 8 mm beträgt.

Höchstzulässiger Mehlkorngehalt für Festigkeitsklassen≥ C55/67 und ≥ LC 55/60 mit einem Größtkorn von

16 mm bis 63 mm

Expositionsklasse ZementgehaltHöchstzulässigerMehlkorngehalt

[kg/m³]≤ 400 500

alle 450 550≥ 500 600



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Expositionsklasse XF1 (XC4)Außenbauteile, Frost bei mäßigerWassersättigung ohne Taumittel

Festigkeitsklasse C25/30Zielfestigkeit 35 N/mm²Zement CEM II/A-LL 32,5 RZusatzstoff FlugascheAnrechenbarkeitswert kf = 0,4Gesteinskörnung Sand/Kies, Größtkorn 16 mm, Bereich 3Körnungsziffer K = 3,8Konsistenz F3Wasserbedarf 186 l/m³ (ohne Berücksichtigung einer

Wassereinsparung durch Flugasche)

0,60 0,58 f 0,4 z

w(w/z)

beq <=

+=

Berechnungsbeispiel 1

äquivalenter Wasserzementwert



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Äquivalenter Bindemittelgehalt beq:

beq = Zement (z) + 0,4 Flugasche (fb)

beq = z + 0,4 fb (1)

(2)

maximal anrechenbarer Anteil Flugasche max fb:

max fb = 0,33 z (3)

eqbeq b

w

f 0,4 zw

(w/z) =+

=

Ausgangsgleichungen zur Berechnung des

Zement- und Flugaschegehalts:



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Berechnung:Äquivalenter Bindemittelgehalt b eq aus Gl. (2):

Zementgehalt z aus Gl. (1) und (3):

Maximal anrechenbarer Anteil Flugasche max f b aus Gl. (3):

Kontrolle:

kg/m³ 320 0,58186

(w/z)

w b

eqeq ===

z 0,330,4z beq ⋅+=

z 1,132 beq =

feq z min kg/m³ 270 kg/m³ 283

1,132320

1,132

b z =>===

kg/m³ 94 2830,33z 0,33fmax b =⋅==

0,58 94 0,4 283

186(w/z)eq =

⋅+=



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höchstzulässiger Mehlkorngehalt (zul mk)nach Tabelle 4.1 400 kg/m³

zuzüglich nach Absatz 5.3.2 + 50 kg/m³ zul mk 450 kg/m³

vorhandener Mehlkorngehalt (vorh mk)aus Gesteinskörnung (mkg) - Annahme 67 kg/m³

aus Zement (mkz) + 283 kg/m³aus Flugasche (mkf) + 94 kg/m³

vorh mk 444 kg/m³

vorh mk ≤ zul mk

Nachweis des Mehlkorngehalts (mk) nach

DIN 1045-2, Abschnitt 5.3.2



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Expositionsklasse XF1 (XC4) Außenbauteile, Frost mit mäßiger Wassersättigung ohne Taumittel

Festigkeitsklasse C30/37 (B 35)Zielfestigkeit 45 N/mm²Zement CEM I 32,5 RZusatzstoff FlugascheAnrechenbarkeitswert kf = 0,4Gesteinskörnung Sand/Kies, Größtkorn, 16 mm,

Bereich 3Körnungsziffer K = 3,8Konsistenz F3Wasserbedarf 188 l/m³ (ohne Berücksichtigung

einer möglichen Wasserein-sparung durch Flugasche)

äquivalenter Wasserzementwert 0,60 0,48 f 0,4 z

w(w/z)

beq <=

+=


- überhöhter Mehlkorngehalt



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Berechnung:

Zementgehalt z aus Gl. (1) und (3):

Maximal anrechenbarer Anteil Flugasche max fb aus Gl. (3):

Kontrolle:

kg/m³ 392 0,48188

(w/z)

w b

eqeq ===

z 0,330,4z beq ⋅+=

z 1,132 beq =

feq z min kg/m³ 270 kg/m³ 346

1,132392

1,132

b z =>===

kg/m³ 114 3460,33z 0,33fmax b =⋅==

0,48 114 0,4 346

188(w/z)eq =

⋅+=

Äquivalenter Bindemittelgehalt b eq aus Gl. (2):



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höchstzulässiger Mehlkorngehalt (zul mk)nach Tabelle 4.1 446 kg/m³zuzüglich nach Absatz 5.3.2 + 50 kg/m³

zul mk 496 kg/m³

vorhandener Mehlkorngehalt (vorh mk)aus Gesteinskörnung (mkg ) - Annahme 67 kg/m³aus Zement (mkz) + 346 kg/m³aus Flugasche (mkf) + 114 kg/m³

vorh mk 527 kg/m³

Der zulässige Mehlkorngehalt wird um 31 kg/m³ überschritten. vorh mk > zul mk





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Rückrechnung zur Einhaltung des höchstzulässigenMehlkorngehalts

Der höchstzulässige Mehlkornanteil mkb aus Zement z und Flugasche f vomgesamten Mehlkorngehalt mk darf mkb = mk - mkg = 500* - 67 = 433 kg/m³betragen. Der äquivalenter Bindemittelgehalt beq beträgt:

)2(mkg39248,0

188)zw(

wb 3

eqeq ===

Ermittlung des anrechenbaren Anteil Flugasche aus Gleichung (1) und (3):

Gleichungsum-stellung nach fb:

48,0694,0364

188)zw(:Kontrolle

mkg36469433fmkz

mkg696,0392433

6,0

bmkf

bmkf4,0f

fmkf4,0bfmkz

f4,0bz

eq

3bb

3eqbb

eqbbb

bbbeqbb

beq

=⋅+

=

=−=−=⇒

=−=−

=⇒

−=⋅−⇒

−=⋅−⇒−=

⋅−=

* bei Rückrechnung dieses Beispiels wird der Zementgehalt ≥ 350 kg/m³; ⇒ mk = 500 kg/m³



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Aufgrund der Begrenzung des Mehlkorngehalts können

unter Berücksichtigung der Anforderungen für den Beton

der Festigkeitsklasse C 30/37 nicht 114 kg/m³, sondern

nur 69 kg/m³ Flugasche eingesetzt werden,

wobei sich der Zementgehalt um 18 kg/m³ erhöht.

f/z = 69 / 364 = 0,19 < 0,33

Fazit:



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Bei Berücksichtigung dieses Vorteils lässt sich der Beispielbetonwie folgt optimieren:

Wasserbedarf 188 l/m³Wasserreduzierung bei Einsatzvon Flugasche f im Beispiel - 5 l/m³

Wasserbedarf reduziert 183 l/m³

Bindemittel:

Mehlkorngehalt aus Bindemittel mkb

kg/m³ 381 b 0,48183

(w/z)

w b eq

eqeq =⇒==

mkmk mk gb −=

Durch Einsatz von Flugasche wird jedoch in der Regel der Wasser-

anspruch des Betons bei gleicher Verarbeitbarkeit um 5 bis 10 l/m³ reduziert.

kg/m³ 429 mk 67496 mk bb =⇒−=



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Ansatzmkb = z + fb ⇒ z = mkb - f und beq = z + kf fb ⇒ z = beq - kf fbdaraus folgtmkb - f = z + kf fb ⇒ fb = (mkb- beq) / 0,6 ⇒ fb = 429 - 381 / 0,6 = 80 kg/m³

Anrechenbarer Anteil Flugasche fb

Zementgehalt z

Anrechenbarer Flugaschegehalt

Kontrolle

bb fmk z −=

Daraus errechnen sich folgende Mengen für

Zement und Flugasche:

0,60 0,48 800,4353

183(w/z)eq <=

⋅+=

fz min kg/m³ 270 kg/m³ 353 80433 z =>=−=

0,33 0,23 35380

zfb <==



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aus Gesteinskörnung mkg 67 kg/m³aus Zement z + 353 kg/m³aus Flugasche fb + 80 kg/m³

500 kg/m³

Die Anforderungen an den Mehlkorngehalt des Betons nach DIN 1045-2, Abschnitt 5.3.2 werden zielsicher erreicht.

Neuer Mehlkorngehalt mk:



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Für das vorgestellte Beispiel ergibt sich für die Betonoptimierungmit Flugasche folgende Betonzusammensetzung:

Der Zementanteil kann in diesem Beispiel bei Einhaltung des zuläs-sigen Mehlkorngehalts beim Einsatz von 80 kg/m³ Flugasche alsBetonzusatzstoff von 381 kg/m³ auf 353 kg/m³ verringert werden.

Komponenten Massenanteilekg/m³

Dichtekg/dm³

Volumenanteilel/m³

Zement CEM I 32,5 R 353 3,10 114

Flugasche 80 2,30 35

Wasser 183 1,00 183

Gesteinskörnung A/B 16 1.717 2,63 653

Luftgehalt (Annahme) 15

Summe 2.333 1.000



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- Mindestzugabemenge min s Es muss mindestens die Menge an Silikastaub min s zugegeben werden, um die der Mindestzementgehalt reduziert wurde

(Zement + Silikastaub) ≥ Mindestzementgehalt

- Maximale Einsatzmenge Der Gehalt an Silikastaub im Beton darf 11 M.-%, bezogen auf den Zementgehalt nicht überschreiten

s/z ≤ 0,11 bzw. s/(z+s) ≤ 0,10

Grund: Sicherstellung eines ausreichenden Alkalitätdepots im Beton zum Korrosionsschutz

Anrechnungsregeln für Silikastaub



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Achtung: Wasseranteil von Silikasuspensionen ist beim Wassergehalt des Betons zu berücksichtigen

- Anrechnung auf den Wasserzementwert

Vorgehensweise wie bei Flugasche:

Verwendung des äquivalenten Wasserzementwertsfür alle Expositionsklassenmit Ausnahme von XF2 und XF4 (k = 0)

Anrechnungsregeln für Silikastaub



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- Mindestzugabemengen

Es muss mindestens die Menge an Flugasche und Silikastaub zugegeben werden, um die der Mindestzementgehalt (min z) reduziert wurde: (Zement + Flugasche + Silikastaub) ≥ Mindestzementgehalt ( min zf + f + s ) ≥ min z

- Anrechnung auf den Wasserzementwert Für alle Expositionsklassen mit Ausnahme von

XF2 und XF4 (k = 0) gilt:l äquivalenter Wasserzementwert

(w/z)eq= w/(z + 0,4 fb + 1,0 sb)

l mit Flugasche fb ≤ 0,33 zmit Silikastaub sb ≤ 0,11 z

Anrechnungsregeln für gleichzeitige Verwendung

von Flugasche und Silikastaub



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bezogen auf die vorangegangene Berechnung für Beton C 30/37(B 35), Wasserbedarf 188 l/m³

Maximal anrechenbarer Anteil Flugasche

Maximal anrechenbarer Anteil Silikastaub

Kontrolle

kg/m³ 392 0,48188

beq ==

kg/m³ 316 1,242392

z ==

z 1,242 beq =

kg/m³ 35 3160,11 z 0,11 sb =⋅==

0,48 351,01040,4316

188(w/b)eq =

⋅+⋅+=


³m/kg10431633,0z33,0fb =⋅=⋅=

0,48 s 1,0f 0,4z

w (w/z)

bbeq =

++=

z 0,111,0z 0,330,4z beq ⋅+⋅+=



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höchstzulässiger Mehlkorngehalt (zul mk)nach Tabelle 4.1 416 kg/m³

zuzüglich nach Absatz 5.3.2 + 50 kg/m³

zul mk 466 kg/m³

vorhandener Mehlkorngehalt (vorh mk)aus Gesteinskörnung (mkg) - Annahme 67 kg/m³

aus Zement (mkz) + 316 kg/m³

aus Flugasche (mkf) + 104 kg/m³

aus Silikastaub (mkb) + 35 kg/m³vorh mk 522 kg/m³

Der zulässige Mehlkorngehalt wird um 56 kg/m³ überschritten.

vorh mk > zul mk ⇒ Rückrechnung entsprechend Beispiel 2





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½ maximale Einsatzmenge Silikastaub Der Gehalt an Silikastaub im Beton darf 11 M.-% - bezogen auf den Zementgehalt nicht überschreiten.

½ maximale Einsatzmenge Flugasche Zulässiges Verhältnis Flugasche/Zement (f/z)

Zementart DIN EN 197-1 f/z CEM I < 3 (0,22 – s/z) CEM II/A-D CEM II-S CEM II-T < 3 (0,15 – s/z ) CEM II/A-LL CEM III/A

Anrechnungsregeln für gleichzeitige Verwendung

von Flugasche und Silikastaub



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Die Festlegung der Nachbehandlungsdauer von Beton mit Flugascheoder Silikastaub erfolgt wie bei Beton ohne Betonzusatzstoff in Ab-hängigkeit von der Festigkeitsentwicklung bei 20 ºC, ausgedrücktdurch das Verhältnis der mittleren Druckfestigkeit fcm nach 2 Tagenund nach 28 Tagen.

Festigkeitsentwicklung von Betonen bei 20 °C

Festigkeitsentwicklung Festigkeitsverhältnis fcm,2/fcm,28

schnell ≥ 0,5mittel ≥ 0,3 bis < 0,5langsam ≥ 0,15 bis < 0,3sehr langsam < 0,15

Nachbehandlung nach DIN 1045 - 3



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Mindestdauer der Nachbehandlung in Tagen für alleExpositionsklassen1) außer X0 und XC1

1) Für die Expositionsklasse XM sind die Werte der Tabelle zu verdoppeln 2) Zwischenwerte dürfen ermittelt werden 3) Bei Temperaturen < 5 °C ist die Nachbehandlungszeit um die Zeit, in der die Temperaturen < 5 °C betragen, zu verlängern

Lufttemperatur [°C] Festigkeitsentwicklung des Betons r = fcm,2 / fcm,28

2)

U�� U�� U�� r < 0,15��& 1 2 2 3��!��&�� 1 2 4 5

��!��&�� 2 4 7 10

��!��&��3) 3 6 10 15

Nachbehandlung nach DIN 1045 - 3

Documents

Flugasche als Betonzusatzstoff nach neuer Betonnorm EN 206 ...transportbeton-steinbacher.de/FA.pdf · Flugasche als Betonzusatzstoff nach neuer Betonnorm EN 206-1 / DIN 1045-2 _____