So kannst du hochfesten Beton/Mörtel selbst herstellen

Mischanleitung UHPC

Hochfesten Beton selber herstellen

Was ist UHPC Beton

Die Abkürzung UHPC steht für "Ultra High Performance Concrete", was auf Deutsch übersetzt "Ultrahochfester Beton" bedeutet. Betonmischungen dieser Art zeichnen sich durch eine außergewöhnliche Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und Dichtheit aus. Bei einer Maximalkorngröße bis 4 mm spricht man von Mörtel, sind auch größere Körnungen von 8mm enthalten, handelt es sich um Beton.  

Aus welchen Bestandteilen besteht UHPC

Hochfesten Beton selber herstellen

Hochfester Beton besteht genauso wie herkömmlicher Beton auch aus einem Bindemittel, einer Gesteinskörnung und Wasser. Die Art der Zuschläge und die Wassermenge sind hier allerdings etwas anders.  

 

Zement:

Bei dem Bindemittel handelt es sich um Zement, hier wird meistens ein hochwertiger Portlandzement der Klasse CEM I verwendet. Der Zementanteil ist bei hochfesten Betonmischungen deutlich höher als bei herkömmlichen Betonmischungen.

 

Gesteinskörnung:

Eine geschlossene Betonmatrix ist bei der Herstellung von hochfestem Beton sehr entscheidend. Die Zuschläge setzen sich hier aus einer Gesteinskörnung, bestehend aus Sand/Splitt, sowie einem Füllstoff und einem Mikrofüllstoff zusammen. Bei einer Kombination der unterschiedlich großen Zuschlagstoffe sollen diese im Beton ein möglichst dichtes Gefüge ergeben, hierdurch erhält der Beton später seine hohe Festigkeit und Dichtheit. 

 

Als Sand wird oft Quarzsand oder auch Basaltsand verwendet. Bei einer Maximalkorngröße bis 4 mm spricht man von hochfestem Mörtel und bei größeren Körnungen von hochfestem Beton.

 

Als Füllstoffe kommen oft Gesteinsmehle wie Quarzmehl, Marmormehl oder Kalksteinmehl zum Einsatz. 

 

Um auch kleinste Zwischenräume in der Betonmatrix zu schließen, werden noch Feinstzuschläge als Mikrofüller zugegeben. Hierbei kommt oft Microsilica, auch bekannt als Silica Fume zum Einsatz. Microsilica besteht aus extrem feinen Partikeln, welche etwa 100-mal kleiner als die Partikel von Zement sind.

 

Wichtiger Sicherheitshinweis:

Beim Umgang und der Verarbeitung von Feinst- und Mikrozuschlägen ist es wichtig, einen Atemschutz zu tragen. Die Partikel dieser Zuschläge sind so fein, dass sie sich in der Luft verteilen und beim Einatmen in der Lunge festsetzen können.

 

Wasser:

Bei der Herstellung von hochfesten Betonmischungen wird mit einem sehr niedrigen Wasserzementwerten von 0,2 - 0,3 gearbeitet. Das bedeutet, dass auf jedes Kilogramm Zement nur 200 bis 300 ml Wasser zugegeben werden.

 

Zusatzmittel:

Aufgrund des niedrigen Wasserzementwertes wird zum Ausgleich ein Hochleistungsfließmittel benötigt. Durch die Zugabe von Fließmitteln wird die Oberflächenspannung des Anmischwassers heruntergesetzt, wodurch insgesamt weniger Wasser benötigt wird um die gleiche Konsistenz des Frischbetons zu erhalten. 

Mein Mischungsverhältnis für hochfesten Beton

Zur Herstellung von hochfestem Beton gibt es grundsätzlich viele verschiedene Rezepturen, hier zeige ich dir ein Mischungsverhältnis, mit welchem ich bislang gute Ergebnisse erzielt habe. Aufgrund der Maximalkorngröße von nur 2,2 mm handelt es sich hier allerdings nicht um Beton, sondern um einen hochfesten Mörtel. 

 

Meine Mischung für ca. 20 kg hochfesten Mörtel setzt sich wie folgt zusammen:

 

- 8 kg Zement (Portlandzement CEM I)

- 10 kg Basaltsand 0 - 2,2 mm

- 1600 g Quarzmehl oder Kalksteinmehl

- 400 g Silika Fume oder Microsilica 

- 2,4 Liter Wasser

- 150 ml Hochleistungsfließmittel

- 60 g Glasfasern (muss nicht unbedingt sein)

 

Zum Anmischen von hochfesten Beton- oder Mörtelmischungen wird ein leistungsstarker Mischer benötig, im Optimalfall verwendet man hier einen Zwangsmischer. 

 

Der verwendete Sand sollte trocken sein, weil durch das in nassem Sand enthaltene Wasser sonst ganz schnell den Wasserzementwert verfälscht und dieser dadurch zu hoch wird. 

 

Beim Mischen gehe ich so vor, dass sich zuerst den Zement und die Zuschläge mit einem Teil des Anmischwassers anmische und erst dann das Fließmittel mit dem Rest des Anmischwassers zugebe.

Bei der Zugabemenge des verwendeten Fließmittels empfiehlt es sich zunächst Schrittweise vorzugehen und sich langsam an die gewünschte Konsistenz des Betons heranzutasten. Das Fließmittel zeigt seine volle Wirkung allerdings erst, wenn es sich gleichmäßig in der Betonmischung verteilt hat, daher sollte man als Anfänger hier langsam vorgehen.