Effect of resting time on rheological properties of glass bead suspensions: depletion and bridging forces among particles
Quelle: BAM
Die Betonrheologie untersucht im Wesentlichen das Fließen, die Verformung und den Gefügeaufbau von Frischbeton. Da die Anwendungstechnologien für Beton aufgrund höherer Leistungsanforderungen an die Materialien komplexer geworden sind, hat die Rheologie heute einen erheblichen Einfluss auf die gesamte Bautechnologie, einschließlich mechanischer Eigenschaften, Dauerhaftigkeit und sogar Nachhaltigkeit. Die Fließeigenschaften von Beton können durch rheologieverändernde Zusatzmittel wie Fließmittel oder Viskositätsveränderer beeinflusst werden, die den Zementstein verflüssigen bzw. stabilisieren. Sobald sie dem Beton zugesetzt werden, wirken sich diese Zusatzmittel nahezu sofort auf die Rheologie und die Hydratation des Zements aus, die sich im Laufe der Zeit verändern. Die Veränderung der Eigenschaften hängt hauptsächlich mit der Zementhydratation zusammen, d. h. mit der Reaktion zwischen Zement und Wasser, die schließlich zum Ansteifen, Abbinden und Erhärten der Materialien führt. Der Wirkungsmechanismus von Fließmitteln wird durch ihre Adsorption an Zementpartikel und eine daraus resultierende sterische Hinderung zwischen den Partikeln erklärt, was zu einer besseren und stabileren Dispersion des Systems führt.
Um die Auswirkungen der molekularen Struktur von Fließmitteln auf die Wechselwirkungen zwischen Partikeln in verschiedenen Flüssigphasen besser zu verstehen, wurden Glaskugeln mit einer ähnlichen Größe wie Zementpartikel verwendet. Die Glaskugeln wurden in Gegenwart von Fließmitteln und in einer ionischen Lösung untersucht, die mit der flüssigen Phase von Zementstein vergleichbar ist. Anhand dieses Modellsystems konnte gezeigt werden, dass Veränderungen der rheologischen Eigenschaften im Laufe der Zeit nicht nur mit adsorbierten, sondern auch mit nicht adsorbierten Polymeren zusammenhängen. Der Hauptgrund dafür wurde in der Veränderung des hydrodynamischen Radius der Fließmittelmoleküle mit der Zeit gefunden.
Ji Y, Becker S, Lu Z, Mezhov A, von Klitzing R, Wolfram S, et al.
Effect of resting time on rheological properties of glass bead suspensions: Depletion and bridging force among particles.
Journal of the American Ceramic Society. 2024;107:624–639.