MasterFiber Lösungen für alternative Bewehrungen. MasterFiber. Lösungen für alternative Bewehrungen

Transkript

1 3 Lösungen für alternative Bewehrungen

2 4 Master Builders Solutions von BASF Unter der Marke Master Builders Solutions bündelt BASF ihre umfassenden Lösungen aus der Chemie für Neubau, Instandsetzung, Sanierung und Renovierung von Bauwerken. Master Builders Solutions steht für mehr als hundert Jahre Erfahrung in der Baubranche. Das Know-how und die Erfahrung von BASF-Baufachleuten auf der ganzen Welt bilden den Kern von Master Builders Solutions. Wir kombinieren die richtigen Elemente aus unserem Leistungsangebot, um Ihre speziellen Bauprobleme zu lösen. Dafür arbeiten wir über Fachdisziplinen und Regionen hinweg zusammen und setzen unsere Erfahrungen aus zahlreichen Bauprojekten in aller Welt ein. Wir nutzen globale BASF- Technologien sowie unsere tiefe Kenntnis der baulichen Anforderungen vor Ort, um Innovationen zu entwickeln. Damit helfen wir Ihnen, erfolgreicher zu sein und nachhaltiges Bauen voranzutreiben. Unser Portfolio Betonzusatzmittel Zementadditive Lösungen für den Untertagebau Abdichtungssysteme Lösungen für Schutz und Reparatur von Beton Vergussmörtel Hochleistungsböden

3 5 Bessere Leistung und Dauerhaftigkeit durch verbesserten Faserverbund Beton ist für schlagartiges Versagen anfällig, da es ein sprödbrüchiges Material ist. Sobald seine maximale Tragfähigkeit durch innere oder äußere Kräfte über schritten wird, kommt es zu Rissen bzw. Brüchen und in der Folge zu schlagartigem Versagen. Risse verringern die Dauerhaftig keit des Betons erheblich, Betonelemente können versagen und es leidet auch die Ästhetik in starkem Maße. Deshalb ist die Bewehrung des Betons unerlässlich, sie soll die Spannungs- und Dehnungskräfte verteilen und die gewünschte Duktilität herstellen. So kann das Bruchund Rissverhalten verbessert werden und die Kombination aus Beton und Bewehrung zeigt ein quasi elastisches Materialverhalten. Die Experten von Master Builders Solutions haben eine umfassende Auswahl an Fasern entwickelt. Für jede Anwendung gibt es eine Lösung: Diese Lösun gen sind im Auswahlleitfaden am Ende der Broschüre zusammengefasst. Im Falle einer ordnungsgemäßen Anwendung sorgen die Produkte für eine äusserst effiziente Faser armierung im Beton, unabhängig davon, ob außerdem herkömmliche Bewehrungssysteme verwendet werden. Die Produkte bieten eine außergewöhnliche Eigenschaftskombination: Sie garantieren eine optimale Dauerfestigkeit bei sehr geringem Einfluss auf das rheologische Verhalten bzw. die Verarbeitbarkeit des Frischbetons. Die Faserarmierung wird durch eine sehr hohe Menge gleichmäßig verteilter Fasern erreicht, die dem Beton folgende Eigenschaften verleihen: verbessert den Widerstand gegen Schwindrisse, bietet Schutz vor Betonabplatzungen bei Brandbelastung, erhöht die Bruchzähigkeit des Betons, und verbessert die mechanische Leistung der Betonelemente. Anstatt mit Bewehrungsstäben, die von Hand verlegt werden müssen, können viele Bauwerke durch eine Lösung armiert werden. Dies hat zwei wesentliche Vorteile: Sicherheit und Wirtschaftlichkeit Die Faserarmierung ist bereits in der Betonmischung enthalten und gleichmäßig verteilt. Dadurch entfällt das Problem der korrekten Positionierung der Stahlarmierung und den damit verbundenen hohen Arbeitskosten, den Gefahren für die Arbeiter vor Ort und das Bauwerk im Falle einer falschen Positionierung. Beständigkeit und Nachhaltigkeit Diese Faserarmierung, die mit dem alkalischen Milieu des Betons verträglich ist, birgt keine Korrosionsgefahr und erfordert keine gegen Karbonatisierung schützende Betondeckung. Damit können schlankere und leichtere Bauwerke errichtet werden, wodurch auch nachhalti ge res Bauen möglich wird. Instandsetzung eines alten Gebäudes mittels dünner Fassadenelementen (3 cm Dicke), gefertigt aus Hochleistungsbeton mit Bewehrung und einer Aussendämmung. imat Projekt

4 6 Verbessert den Widerstand gegen Schwindrisse Das plastische Schwinden entsteht durch die verdunstungs bedingte Volumenveränderung des Frischbetons (Wasserverlust) nach dem Einbau, wenn das Gemisch noch plastisch ist und bislang noch keine Festigkeit erreicht hat. Wird dieses Schwinden behindert, kann es zur Rissbildung kommen. Das Fasernetzwerk ist eine der effektivsten Methoden, um die Rissbildung beim plastischen Schwinden zu reduzieren. Die Fasern wirken auf Grund des dreidimensionalen Fasernetzwerks aufeinander ein und re du zieren so das Schwinden sowie die Spannungs ent wick lung. Bereits bei einem Faseranteil von 0,1 % des Volumens reduziert sich die gesamte Rissfläche um 30 bis 40 %. 012 & 018

5 7 In Kombination mit einem Schwindreduzierer MasterLife SRT, der die Oberflächenspannung in den Betonporen reguliert, reduziert das Netzwerk die Spannun gen durch Schwinden und Verformungen, ohne die Druckfestigkeit und den Elastizitätsmodul zu beeinflussen. Dieses System ermöglicht einen extrem fließfähigen Beton, der sich leicht pumpen und ein bringen lässt. Die Fasern wirken sich positiv auf die Wassermigration durch den Beton aus, sorgen für ein einheitlicheres Feuchteprofil (typisch für betonierte oder gepflasterte Bodenaufbauten) und bieten Vorteile gegenüber Bewehrungsmatten, die sich nur schwer richtig positionieren lassen. Dies alles trägt zu einer einfach anwendbaren Lösung bei, die Arbeit einspart und für eine höhere Oberflächenqualität sorgt. Zeitliche Entwicklung des Schwindens mit MasterLife SRT Referenz MasterLife SRT: 1% MasterLife SRT: 2 % 0,6 0,5 Schwinden [ ] 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Probenalter [Tage]

6 8 Erhöht die Bruchzähigkeit des Betons Die Bruchzähigkeit ist die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen das Weiterwachsen eines Risses und das Versagen einer Probe nach Überschreiten der Bruchfestigkeit. Diese Fähigkeit ist bei vielen Anwendungen erforder lich: Industrieböden, Verkehrsflächen, Deckenabhängungen, Meeresbauwerke und Spritzbetonschalen im Untertagebau. Bei gerissenem Beton mit einer hohen Anzahl an optimal geformten und platzierten Makrofasern nimmt das Netzwerk, die weitere Belastung auf, indem sie diese Last über den, durch die Fasern überbrückten, Riss auf die unbeschädigten Betonbereiche überträgt. Dieser Effekt der Lastverteilung durch die Faserarmierung ermöglicht den effizienten Ersatz der traditionellen Bewehrungsmatten zur Kontrolle der Rissausbreitung. Je nach Art der Anwendung wird die optimale Faserarmierung durch Makrofasern aus Stahl und /oder Kunststoff erreicht. Kunststoff-Makrofasern bieten einige Vorteile: bedeutend weniger Verschleiß der Ausrüstung, eine dem Wasser vergleichbare Dichte und somit eine viel geringere Entmischungsneigung, können nicht korrodieren und benötigen somit keinen Korrosionsschutz, eine bessere Verteilung im Beton auf Grund der guten Oberflächeneigenschaften der Fasern. Bei Arbeiten mit Spritzbeton verbessern Kunststofffasern wie zum Beispiel 150 die Kohäsion des Betons und ermöglichen eine bessere Pumpbarkeit über große Entfernungen. Bei Arbeiten mit normalem bis zu selbstverdichtendem Beton ermöglichen Kunststofffasern wie zum Beispiel 240 eine einfache Handhabung mit guter Verteilung im Beton und erhöhen die Sicherheit sowie Dauerhaftigkeit der Betonelemente kg / m 3 im Spritzbeton C30 / 37 (ASTM C1550) Last [kn] Verformung [mm] Arbeitsvermögen [J] C50 Bewertung der Bruchzähigkeit bei unterschiedlicher Faserdosierung Festigkeit [MPa] ,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Rissöffnungsbreite / CMOD [mm] Rostfreie Stahlfaser 30 mm 30 kg / m ,6 kg / m kg / m kg / m 3

7

8 10 Verbessert die mechanische Leistung der Betonstruktur Bei Innovationen im Ingenieurbau legt man immer mehr Wert auf die Verwendung von Baumaterialien, die das Erstellen leichterer, festerer, sicherer, flexiblerer und dauerhafterer Bauwerke ermöglichen und die außerdem kosteneffizient sind. Die Verwendung von Hochleistungsfasern erhöht die Zug-, Biege-, Scher- und Torsionsfestigkeit von Beton im Ver gleich zu unbewehrtem Beton deutlich und fördert die Duktilität auch bei besonderen Druckbelastungen wie im Falle von Stützen. Die Möglichkeit zur Reduzierung der Betonstärke durch das Verhindern einer minimal nötigen Überdeckung als Korrosionsschutz der Stahlarmierung bietet im Falle von isolierten Fassadenelementen eine optimierte Lösung, bei der anstatt des eingesparten Betons mehr Isolationsmaterial verwendet werden kann oder dünnere Wandstärken realisiert werden können. Unsere Faserarmierung bietet große Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen wie Stahlmattenbewehrung: Es müssen keine Stahlkörbe gehandhabt und in den Schalungen fixiert werden. Es gibt keine Korrosionsgefahr. Neue, effizientere Formen können gestaltet werden. Schlankere und leichtere Bauwerke können errichtet werden. Durch die Verwendung des neuesten, optimierten und sehr hochleistungsfähigen Betons (VHPC, Very High Performance Concrete) und 400 können bei bautechnischen und architektonischen Anwendungen große Vorteile hinsichtlich der Konstruktion erzielt werden. Auftreten mehrfacher Risse bei einem mit bewehrten Beton 4-Punkte Biegezugversuch, durchgeführt im Materiallabor in Lausanne

9 11 Verhalten des faserverstärkten Betons beim 4-Punkt-Biegeversuch: kn 8 7 Nachrissfestigkeit erreicht bei 30 kg / m Erstriss Last [kn] Verformung [mm]

10 12 Bietet Schutz vor Betonabplatzungen unter Brandbedingungen Bei hohen Temperaturen, wie im Falle eines Brands, verdampft die Feuchtigkeit im Beton. Wenn die Temperatur schneller ansteigt, als der Dampf entweichen kann, führt der ansteigende Dampfdruck zu hohen Zugspannungen, die nicht mehr vom Beton aufgenommen werden können, so dass es zu explosionsartigen Betonabplatzungen kommt. Diese Abplatzungen führen im Falle eines Brands zu einem schnellen Verlust der Oberflächenschichten des Betonbauwerks. Dadurch wird der darunterliegende Beton den Brandtemperaturen ausgesetzt, wodurch sich die Geschwindigkeit der Hitzeübertragung bis zum Kernbeton und seiner Bewehrung erhöht. Die Faserarmierung bietet einen besonders effektiven Schutz des Bauwerks vor Betonabplatzungen. Im Brandfall schmelzen die Polypropylen-Mikrofasern, feine Monofilamente mit einem Durchmesser von 30 μm, sehr schnell innerhalb des Betons und schaffen so Mikrokanäle, durch die der Dampfdruck entweichen kann. Bereits ein Fasergehalt von 1 kg / m 3 kann ausreichen, um die strengsten Brandprüfungen (RWS-Anforderungen) ohne nachteilige Auswirkung auf die Tragfähigkeit zu bestehen. Bei den CTRL-Tests verwendete Standard-Brandkurven Rijkswaterstaat RWS Eurocode 1 Kohlenwasserstoffe ISO 834 Cellulose Temperatur [ C] Zeit [Minuten]

11 13 Unsere Expertise Umfassende Unterstützung für alle Ihre Anforderungen Auf Grund ihrer umfassenden Kenntnis und Erfahrung beim Mischungsentwurf können die BASF-Experten von Master Builders Solutions ihren Kunden eine breitge fäch erte Unterstützung bieten, um die besten Alternativen gegenüber herkömmlichen Bewehrungsmatten aufzu zeigen. Produkt- Design In jedem Land steht Ihnen ein fachkundiger Experte für Faserbeton zur Verfügung, um die richtige Lösung für Ihre Anforderungen zu finden. Dabei werden berücksichtigt: 1 2 Ein Berechnungsservice in Zusammenarbeit mit dem Ingenieur-Team, um die korrekte Faserstärke und Faserdosierung für Standardanforderungen zu ermitteln. Der Mischungsentwurf, bei dem die richtige Konsistenz und eine angepasste Sieblinie zu beachten sind, um die optimale Rheologie bzw. Verarbeitbarkeit für die erforderliche Faserdosierung zu erreichen. Mischungsentwurf Lösung Faserarmierung 3 Die richtige Faser, die aus der umfassenden Produktpalette von Master Builders Solutions ausgewählt werden kann.

12 &

13 15 Auswahlleitfaden MasterLife SRT Plastisches Schwinden Trocknungsschwinden Brandschutz Bruchzähigkeit bei Spritzbeton Bruchzähigkeit bei normalem bis zu selbstverdichtendem Beton Mechanische Nachrissfestigkeit bei niedrig- bis mittelfestem Beton ( C50 / 60) Mechanische Nachrissfestigkeit bei hochfestem Beton (C55 / 67 C100 /115) Mechanische Nachrissfestigkeit bei ultra-hochfestem Beton (> C100 / 115)

14 Mischbauweise aus Stahlstützen, dünner Fassadenpaneele und einem venezianischen Sonnenschutz aus Hochleistungsbeton, bewehrt mit. F & E Projekt mit ASCAMM \ imat Bautechnologien

15 17 Master Builders Solutions von BASF für die Baubranche MasterAir Lösungen für kontrollierte Luftporenbildung in Beton MasterBrace Lösungen für Betonverstärkungen MasterCast Lösungen für die Fertigteilund Betonwarenindustrie MasterCem Lösungen für die Zementherstellung MasterEase Lösungen für niedrigviskosen Höchstleistungsbeton MasterEmaco Lösungen für Betonreparaturen MasterFlow Lösungen für Präzisions vergussmörtel Umfassende Lösungen für faserverstärkten Beton MasterGlenium Lösungen für Hochleistungsbeton MasterInject Lösungen für Betoninjektionen MasterKure Lösungen für die Betonnachbehandlung MasterLife Lösungen für hervorragende Dauerhaftigkeit MasterPel Lösungen für wasserdichten Beton MasterPolyheed Lösungen für Standard-Beton MasterPozzolith Lösungen für wasserreduzierten Beton MasterProtect Lösungen für den Betonschutz MasterRheobuild Lösungen für hochfesten Beton MasterRoc Lösungen für den Untertagebau MasterSeal Lösungen für Abdichtungen MasterSuna Lösungen für Sand und Gestein in Beton MasterSure Lösungen für außergewöhnlichen Erhalt der Verarbeitbarkeit von Beton MasterTop Dekorative Bodenbeschichtungen und Lösungen für Industrieböden Master X-Seed Innovative Erhärtungsbeschleuniger für Beton Ucrete Widerstandsfähige Industrieböden für extreme Belastungen MasterFinish Lösungen für die Schalungsbehandlung und hochwertige Betonoberflächen MasterMatrix Lösungen für die hochentwickelte Rheologiesteuerung von Beton MasterSet Lösungen für die Abbinde steuerung von Beton QUANTIFIED SUSTAINABLE BENEFITS ADVANCED CHEMISTRY BY MASTER BUILDERS SOLUTIONS Wir lassen die Zahlen sprechen: Wir möchten Ihnen einige unserer energieeffizientesten Produktlösungen für die Bauindustrie vorstellen. Erfahren Sie, wie Sie Geld, Zeit und Energie sparen können. sustainability.master-builders-solutions.basf.com DEUTSCHLAND: BASF Construction Solutions GmbH Geschäftsbereich Betonzusatzmittel Ernst-Thälmann-Straße Staßfurt Deutschland T +49 (0) F +49 (0) admixtures-de@basf.com ÖSTERREICH: BASF Performance Products GmbH Niederlassung Krieglach Geschäftsbereich Betonzusatzmittel Roseggerstraße Krieglach Österreich T +43 (0) F +43 (0) office.austria@basf.com SCHWEIZ: BASF Schweiz AG Geschäftsbereich Admixture Systems Im Schachen 5113 Holderbank Schweiz T +41 (0) F +41 (0) info-as.ch@basf.com Die in diesem Dokument enthaltenen Daten basieren auf dem aktuellen Stand unseres Wissens und unserer Erfahrungen. Sie stellen aufgrund der zahlreichen Faktoren, die die Bearbeitung und Anwendung unserer Produkte beeinflussen können, nicht die vertraglich zugesicherte Produktqualität dar und befreien den Bearbeiter nicht von eigenständig auszuführenden Recherchen und Prüfungen. Die vereinbarte Produktqualität zum Zeitpunkt des Gefahrenübergangs wird einzig im aufgestellten Spezifikationsdatenblatt aufgeführt. Alle Beschreibungen, Zeichnungen, Fotos, Daten, Verhältnisse und Gewichte o. ä. können ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Es obliegt der Verantwortung des Abnehmers unserer Produkte, sicherzustellen, dass alle Eigentumsrechte und gesetzlichen Bestimmungen befolgt werden (09/2017). = eingetragene Marke der BASF Gruppe in vielen Ländern.