Flexibler Hochleistungsbeton im Belastungstest

Wie ich eine extrem dünne Betonplatte herstellen kann

UHPC Beton Experiment

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

In diesem Beitrag zeige ich euch, wie ihr eine extrem dünne und belastbare Betonplatte mit einer Materialstärke von lediglich 5 mm herstellen könnt. Die Platte habe ich im Anschluss daran einem Belastungstest unterzogen, das Ergebnis hat selbst mich erstaunlich.

Schwierigkeitsgrad: einfach

Zeitaufwand: ca. 1 Stunde

Benötigte Materialien:

- Beschichtete Spanplatte glatt

- Holzschrauben

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- Sanitärsilikon

*https://amzn.to/3fIAIl9

- Trennmittel

- Syscompound (SVi)

*https://syscompound.de/

- Armierungsfasern

- Armierungsgewebe

Benötigte Werkzeuge:

- Akkuschrauber

*https://amzn.to/2Cj4PRN

- Silikonpistole

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- Kittkugel / Fugenabzieher

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- Handmischer

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- alternativ: Zwangsmischer

*https://amzn.to/2AY5yaT

- Malerspachtel 

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Die Produktlinks von Amazon sollen die einzelnen Materialien darstellen. Vor dem Kauf lohnt sich ein Vergleich. Für einfache Bastelarbeiten muss es nicht immer das teuerste Werkzeug sein!

1. Herstellung einer Schalungsform

Zur Herstellung der Schalungsform für die Betonplatte habe ich beschichtete Spanplatte mit einer Materialstärke von 16 mm verwendet. Die Schalungsform selbst hat lediglich eine Höhe von 5 mm, dies entspricht der späteren Plattenstärke. 

 

Die von mir hergestellte Platte hat die Maße 70x20x0,5 cm (L/B/H).

 

An den Stößen der Spanplatten habe ich eine Silikonfuge angebracht, sodass später kein Wasser aus der Schalungsform austreten kann. 

 

Mehr zu den Themen Schalungsmaterial und Schalungsbau erfährst du hier. 

Auf die Oberfläche der Schalungsform habe ich ein spezielles Trennmittel aufgebracht, welches verhindert, dass der Beton an der Oberfläche anhaftet. Durch das Trennmittel lässt sich die Betonplatte später wieder ganz einfach ausschalen. 

 

Das Trennmittel wird nur als hauchdünner Film auf die Oberfläche der Schalungsform aufgebracht, Überstände müssen entfernt werden, da es hierdurch sonst zu einer Fleckenbildung (Wolken) auf dem Sichtbeton kommen kann. 

 

Als Trennmittel kann theoretisch auch Silikonspray, Wachs oder Salatöl verwendet werden, für optimale Sichtbetonergebnisse habe ich jedoch mit diesem Produkt die besten Erfahrungen gemacht. 

 

Mehr Informationen zum Thema Trennmittel für Beton gibt´s hier.

2. Der Hochleistungsbeton Syscompound

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Zum Betonieren der schmalen Betonplatte habe  ich einen neuartigen Hochleistungsbeton der Firma Consulta GmbH verwendet. Das Produkt wird unter dem Namen Syscompound (SVi) verkauft. 

 

Bei dem Produkt handelt es sich um ein Bindemittel (Zement), welchem zusätzlich noch Braunkohle-Flugasche zugegeben wurde. Durch die extrem feine Flugasche ist der Mörtel auch ohne die Zugabe von Hochleistungsfließmittel extrem fließfähig. Im Gegensatz zu normalen Bindemitteln kann das Produkt für Beschichtungen oder Bauteile bis zu einer Materialstärke von 3 mm auch komplett ohne Zuschläge verarbeitet werden. 

 

Im ausgehärteten Zustand ist der Beton dann durch die extreme Dichte komplett wasserundurchlässig und hoch belastbar, eine Diffusionsoffenheit ist gegeben. 

 

Dem Intensivvergussbinder (SVi) hab ich dann lediglich noch Wasser und alkaliresistente Armierungsfasern zugegeben. Die Armierungsfasern sorgen nicht nur für eine Armierung, sondern nehmen zusätzlich auch noch Spannungen auf, welche beim Abbinden im Beton entstehen.   

 

Zum Mischen wird vom Hersteller die Verwendung eines Zwangsmischers (https://amzn.to/2AY5yaT) oder eines Handmischers mit zwei entgegengesetzt laufenden Rührstäben (https://amzn.to/3hKL5qx) empfohlen, ich habe hier einen Handmischer mit einem Rührstab (https://amzn.to/2BpOLgQ) verwendet, dies hat ebenfalls funktioniert. 

 

Natürlich kannst du dir hochfesten Mörtel auch selber herstellen, meine Rezeptur dafür findest du hier.

 

Bei der Verarbeitung von Beton gibt es einige Sicherheitshinweise, welche du auf jeden Fall beachten solltest, welche das sind, erfährst du hier. Da das verwendete Produkt extrem feine Zuschläge beinhaltet, rate ich dir hier bei der Verarbeitung im trocknen Zustand auf jeden Fall einen geeigneten Atemschutz zu tragen. 

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Nachdem der Mörtel dann ordentlich durchgerührt wurde, kann dieser in die Schalungsform eingebracht werden. Da die Schalungsform nur 5 mm tief ist, darf die erste Schicht nicht zu dick aufgetragen werden, da sonst später Probleme bei der Einbringung der Armierung entstehen werden. 

 

Eine Verdichtung muss bei diesem Produkt nicht erfolgen, da sich der Beton durch die extrem geringe Maximalkorngröße selbst verdichtet und auf der Oberfläche auch selbst nivelliert. 

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Zur Armierung habe ich neben den zugegebenen Glasfasern auch noch Armierungsgewebe in den Beton eingearbeitet. Ich habe hier insgesamt zwei Lagen eingebracht. Hier wäre theoretisch auch noch Platz für eine dritte Lage gewesen.

 

Bei der von mir verwendeten Armierung handelt es sich um die günstigste Variante einer Textilarmierung, durch die Verwendung von Carbon oder Basalt sind noch höher Belastungen möglich.

 

Das Gewebe sollte an allen Seiten ca. 10 mm kleiner sein als die Schalungsform, so kannst du verhindern, dass das Gewebe später an der Schalung anliegt und sich an den Seiten auf dem Sichtbeton abzeichnet.  

 

Entsprechendes Armierungsgewebe gibt es in verschiedenen Stärken und Maschengrößen, im Baustoffgroßhandel wird dies in der Regal auch als Meterware angeboten.

 

Mehr Infos zum Thema Armierung von Beton erhältst du hier. 

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Nachdem die beiden Armierungsgewebe dann eingearbeitet waren, habe ich die Schalungsform bis zur Oberkante aufgefüllt. 

 

Der Beton muss dann für ca. 3 - 4 Tage aushärten, die Dauer ist hier auch immer maßgeblich von der Raumtemperatur abhängig.

 

Im Gegensatz zu normalem Beton sollte die Oberfläche hier laut Herstellerangaben nicht mit einer Kunststofffolie abgedeckt werden.

 

Nach ca. 24 Stunden werden sich auf der Oberfläche des Betons kleine Wasserperlen bilden, dies sollten auf dem Beton belassen werden. Indem die Oberfläche feucht gehalten wird, härtet der Beton langsamer, aber dafür auch deutlich härter aus. Die Oberfläche kann auch zusätzlich noch mit Wasser besprüht werden. 

 

Eine entsprechende Nachbehandlung des Betons wirkt sich positiv auf die spätere Härte aus. 

 

Seine angegebene Nennfestigkeit erreicht der Beton dann nach 28 Tagen. 

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Ich habe meine Betonplatte nach drei Tagen ausgeschalt. 

 

Mit dem Ausschalen sollte erst begonnen werden, wenn die Oberfläche eine hellgraue Farbe angenommen hat und sich nicht mehr feucht anfühlt. 

 

Beim Ausschalen solltest du auf jeden Fall vorsichtig vorgehen. Der Beton erscheint bereits steinhart, erreicht seine Nennfestigkeit jedoch wie bereits erwähnt erst nach 28 Tagen.

 

Die scharfen Betonkanten an der Unterseite der Platte können mit einem Schleifpapier nachgeschliffen werden. Achtung, die Kanten können direkt nach dem Ausschalen wirklich messerscharf sein. 

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

hier siehst du meine Platte direkt nach dem Ausschalen, die Oberfläche ist noch etwas dunkel, da sich im Beton nach Feuchtigkeit befindet. Die Feuchtigkeit wird dann innerhalb weniger Tage verdunsten. 

 

Wie man sehen kann ist das Ergebnis optisch perfekt geworden, die Oberfläche ist komplett glatt und enthält keine Lufteinschlüsse (Lunkern) oder sonstige Fehlstellen. 

3. Der Belastungstest

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Nach ein paar Tagen habe ich die Betonplatte dann einem Belastungstest unterzogen, auf die Mitte der 5 mm starke Platte wirkt hier ein Gewicht von 23 kg ein. 

 

Wie ihr sehen könnt, hat sich die Platte unglaubliche 60 mm tief nach unten gebogen, ist aber nicht gebrochen oder gerissen. Nachdem ich die Gewichte wieder entfernt habe, hat sich die Platte von selbst fast komplett in ihren Ausgangszustand zurückbewegt, eine leichte Biegung blieb vorhanden.

 

Zu bemerken ist hier noch, dass der Beton nach der kurzen Wartezeit seine Endfestigkeit noch nicht erreicht hat und hier eine einfache Armierung verwendet wurde, Bei der Belastungsfähigkeit ist also noch deutlich Luft nach oben. 

Hochleistungsbeton UHPC Belastungstest

Hier seht ihr die Platte nochmals nach dem Belastungstest, es sind keine Risse an der Ober- und Unterseite erkennbar.

In unserem Grey Element Onlineshop findest du alle Materialien die du zur Umsetzung deines Beton-Projekts benötigst, zudem kannst du durch einen Einkauf meine Arbeit aktiv unterstützen.

 

Ich wünsche dir viel Spaß und Erfolg bei deinem nächsten Projekt!