Probleme mit Fließfähigkeit

[Ingär]

Hallo Sven,

heute wollte ich die Arbeitsplatten gießen, die ich in meinem letzten Beitrag hier erwähnt hatte.

Leider hat das dieses Mal überhaupt nicht geklappt.

Der Beton wurde einfach nicht fließfähig, trotz Zugabe von reichlich Flup PCE-104. Die Konsistenz blieb auch noch nach 40 Min. im Zwangsmischer so fest, dass der Beton weit vom selbstständigen Zerfließen entfernt war. Man hätte wahrscheinlich super Fundamente für einen Carport damit gießen können, viel mehr aber nicht. Dummerweise habe ich trotzdem versucht, eine meiner Schalungen damit zu befüllen, aber das Teil ist wohl eher für die Tonne. Schade um die Schalung...

Im Prinzip hatte ich alles gemacht, wie bei meinem letzten Guß, der sehr gut geklappt hatte. Vier Faktoren waren anders:

• die Umgebungstemperatur lag heute bei 27°C, beim letzten Guß im Winter bei nur 5°C.
• statt einen Freifallmischer, wie beim ersten Mal, habe ich mir dieses Mal einen Zwangsmischer gemietet.
• Anstelle von FLUP PCE-104 habe ich FLUP PCE-375 genommen.
• Aufgrund eines Rechenfehlers hatte ich etwas mehr Metakaolin in der Mischung, als beim letzten Mal.

Neben der unnötigen Arbeit ärgert mich doch am meisten, dass ich jetzt über 160,-€ für 5Kg eines Fließmittels ausgegeben habe, dass am Ende seinen Zweck -warum auch immer- nicht erfüllt hat, und dem ich deshalb nicht mehr traue. Es sind ja noch 4Kg übrig... Naja auch den Zwangsmischer hab ich sinnlos gemietet, von den Kosten Schalungsmaterial und Bewehrung ganz zu schweigen.

Sich ärgern hilft aber nicht. Ich muss das Problem gelöst kriegen. Daher also hier meine Bitte um Unterstützung bei der Lösungsfindung.
Das Rezept war wie folgt:

• 109,3 Kg Sand 0/2 (mit 2,5% Wassergehalt)
• 41,9 Kg Zement
• 5,8 Kg Metakaolin
• 1,0 Kg FLUP PCE-104
• 16,7 Kg Wasser

Zuerst habe ich alle trockenen Bestandteile im Zwangsmischer gemischt, dann langsam das Wasser zugefügt. Eigentlich wollte ich ein Viertel Beton mehr gießen, aber da machte schon bei der Trockenmischung der Motor des Mischers schlapp. Deshalb weichen auch die Gewichtsanteile ein wenig, aber nicht dramatisch von meinem ursprünglichen Rezept ab.

Über konstruktive Vorschläge oder Fehlerbeschreibungen würde ich mich sehr freuen.

Liebe Grüße, Ingär

[dr.backstein]

Hallo Ingär,

natürlich ist es bei 5°C eine komplett andere Situation als bei 27°C weil mit Wärme alles viel schneller abläuft. Aber zunächst einmal fällt mir auf, dass Du einen enorm hohen Wasserzementwert hast. Wenn ich die Feuchtigkeit aus dem Sand mitrechne, dann komme ich auf wz= 0,464. Es wäre natürlich auch noch wichtig zu wissen, welchen Zement Du verwendest, denn wenn es ein Kompositzement ist, dann ist ja der Anteil an Portlandzement nicht 100% und der wz-Wert wäre somit noch höher. Das ist ja auch erstmal nicht verboten, aber da Du Metakaolin hinzufügst, gehe ich davon aus, dass Du so eine Art hochfesten Beton anstrebst, und da wäre so viel Wasser nicht gut. Dass bei so viel Wasser die Masse nicht auch schon ohne Fließmittel fließt oder zumindest eine weichplastische Konsistenz annimmt, wundert mich eigentlich. Irgendetwas stimmt da nicht. Sollte Dein Fließmittel in der momentanen Sommerhitze Temperaturen von über 40°C abbekommen haben, dann kann es Schaden genommen haben. Das könntest Du mal testen, indem Du einfach etwas Zement und Wasser (vielleicht bei wz=0,35) im Gipsbecher mischst und dann Fließmittel hinzugibst, um zu sehen, ob es noch seine Wirkung tut.

Eine Mischdauer von 40 Minuten macht auf gar keinen Fall Sinn. Wenn der Beton immer weiter gemischt wird, dann heizt das die Hydratation durch die Reibungswärme nur weiter an, und flüssiger wird der Beton dann nicht mehr. Es muss im Zwangsmischer nach 3 bis 5 Minuten Mischzeit alles passen, sonst wird es nichts.

Du solltest bei einem Rezepturwechsel auch unbedingt immer erst im Gipsbecher an einer kleinen Probe testen, ob es wie gewünscht funktioniert, bevor Du mit größeren Mengen in die Produktion gehst.

Vielleicht wäre es auch nicht verkehrt, auf eine Fertigmischung wie CEM-FLUP® oder MOBY DUR® umzusteigen.

Sven

[gestalter-dave]

Hallo Ingär.
Hast du denn richtigen Betonsand verwendet? Alles trocken durchmischen ist gut, aber dann muss umgefüllt werden. Erst Wasser dann soviel Trocken Mischung rein, sodass der Beton permanent im Zwangsmischer fließt. Ich rühre immer mit einen Quirl im Kübel trocken vor. Beim Mischen mit Betonsand oder Betonkies sollte es eigentlich gut klappen. Wenn du jetzt aber den gelben Putzsand oder Mauersand verwendet hast, so könnte das eine Ursache für schlechtes Fliessverhalten sein.
Da musst du dich jetzt in Kleinstmengen herrantasten. Oder du verwendest Flowstone mit Betonkies, der wirklich gute Oberflächen macht und lässt den Zement und Metakaolin weg.



Schau mal hier:https://www.kiesdirekt.de/g/sand-22.asp

[DoubleM]

Hallo Ingär,
eigentlich ist alles gesagt, nur noch nicht von mir Das ich trotzdem noch was dazu schreibe liegt daran, dass es nach meinem Verständnis zu einer Verkettung von Ursachen kommt:

1. Temperatur
Macht nach meinen Erfahrungen einen Riesenunterschied. Die 27° müssen nicht allein für Deine Probleme verantwortlich sein (siehe 2+3), sie werden aber in jedem Fall einen großen Anteil haben. Wenn es ohnehin zu vorzeitiger Hydratation kommt, sorgen hohe Temperaturen gern mal dafür, dass eine zu erwartende Zunahme an Fließfähigkeit durch das Mischen von ("temperaturbefeuerter") weiter fortschreitender Hydration gleichsam aufgehoben wird. Dein Beton verfestigt sich also in dem Maße in dem er durchmischt und damit eigentlich fließfähiger werden sollte. Bei 5° ist die Hydratation dagegen derart verlangsamt, dass Du (bei Standardzement) Topfzeit im Stundenbereich gewinnst.

2. Vormischen "trockener" Komponenten
Deine Schilderung (Motor machte schlapp) hört sich ein bißchen danach an, als hättest Du die Komponenten über einen längeren Zeitraum trocken vorgemischt. Das Wasser im Sand, was je nach Lieferant auch mal deutlich über den angegebenen 2,5% liegen kann, stößt aber in gewissem Maße schon eine Hydratation an, je mehr Wasser und je wärmer die Umgebung/das Gemisch umso stärker der Effekt. Das eigentliche Mischen beginnst Du dann mit schon einem merklich weniger "fließfähigem Gemisch."

3. langsame Wasserzugabe
Gerade bei kritischen Prozessen genau der falsche Weg. Du verlängerst künstlich und unnötig die Mischzeit und erschwerst den Prozess durch partiellen Wassermangel und leitest eine vorzeitige Hydratation ein. Dave hat beschrieben was zu tun ist.

Die hohen Temperaturen, das Vormischen und die langsame Wasserzugabe führen nach meiner Überzeugung zu einer frühzeitigen und beschleunigten Hydratation, gegen die Du dann nicht mehr "Anmischen" kannst. So starrt man dann ratlos eine Dreiviertelstunde auf einen durchs Mischgefäß kullernden teuren, grauen Klumpen und transpiriert dabei an seltsamsten Stellen .. kennen wir vermutlich alle Jetzt gilt es zu ermitteln, in welchem Maße die Faktoren beteiligt sind, und da ist Svens Gipsbecherhinweis sehr zielführend. Was mit 100g nicht funktioniert funktioniert mit 100kg eher auch nicht. Ich würde so vorgehen:

1. Dein Vorgehen im Zwangsmischer 1:1 nachempfinden: möglichst vergleichbare Temperatur (Luft und Komponenten), gleich langes trockenes Vormischen, gleich langsames Zugeben des Wassers. Wenn's dann wieder stockt weiter zu Schritt 2, wenn nein hier nochmal melden .. dann mus neu gedacht werden.

2. Komponenten nur sehr kurz vormischen und mit Wasserüberschuss das Mischen beginnen: 30 s Vormischen, dann 100% des Wassers mit 70% der Mischung zusammengeben und mischen, wenn das schön "cremig" ist langsam den Rest der Mischung beigeben. Wenn das schon funktioniert jetzt unbedingt beobachten, wie lange die Masse fließfähig bleibt und das gedanklich auf den Guss Deiner Arbeitsplatten abbilden. Du solltest da auch noch eine kleine Reserve einplanen, weil sich die größere Menge im Zwangsmischer beim Mischvorgang potentiell stärker erhitzt als die kleine Menge im Gipsbecher und der Prozess insgesamt kritischer wird. Variieren kannst Du auch mal den Zeitpunkt der Zugabe des Metakaolin. Nach meiner Erfahrung verbessern Feinzuschlagstoffe grundsätzlich die Fließfähigkeit des Beton, wirken sich beim Anmischen aber initial erstmal hinderlich aus und machen die Mischung irgendwie "bröselig/staubig". Versuch im Zweifelsfall einfach mal das Metakaolin erst beizugeben, wenn Wasser und Mischung schon leidlich gut vermengt sind. Wenn Du immer noch keinen für Dich tauglichen Beton erhältst weiter zu Schritt 3.

3. Möglichst viele beteiligte Komponenten möglichst weit herunterkühlen: Sand, Zement, Wasser, Mischer .. alles so kalt wie möglich wenn Du das Anmischen beginnst. Wichtig ist hierbei beim Gipsbechertest nur nachzustellen, was auch im großen Maßstab möglich sein wird (Kühlkapazitäten). Das keine der Komponenten vor Beginn der Sonne ausgesetzt sein sollte dürfte klar sein. Zusätzlich alles was reinpaßt für längere Zeit in Kühlschrank (Anmachwasser) und Tiefkühler (Sand, Zement, Metakaolin) packen. Jedes Grad weniger hilft, verlängert die Topfzeit und verhindert/bremst vorzeitige Hydratation mit den oben beschriebenen Folgen. Wenn Du um 8h morgens mischst und gießt erfolgt das auch unter deutlich besseren Bedingungen als um 15h im Hochsommer. Ich nutze Rezepturen rund um CEM-Flup, die bei Raumtemperatur praktisch nicht anzumischen sind, mit vorgekühlten Komponenten aber wunderbar funktionieren.

Ich wundere mich allerdings wie Sven grundsätzlich darüber, dass Du bei der Wassermenge so große Probleme hast. Magst Du zur Einordnung mal verraten, welchen Zement und welchen Sand Du nutzt? Wenn das der übliche schnarchlangsame Baumarktzement ist, fände ich die geschilderten Probleme auch für Hochsommer erstaunlich und wäre sehr neugierig, was Deine Tests so ergeben. Ich vermute jedenfalls stark, dass ein weißer Zement zum Einsatz kommt?

Grüße und viel Glück
Martin

[Ingär]

Guten Morgen,

vielen Dank für Eure raschen, kompetenten und freundlichen Antworten!


Ich gedenke nun folgendermaßen vorzugehen:
Zunächst nach Svens Hinweis Versuche im Gipsbecher anzusetzen.
Das Rezept habe ich überarbeitet und mir exakte Mischungsverhältnisse für Teilmengen ausgerechnet, an die ich mich streng halten werde, so die entsprechenden Vorversuche gelingen sollten. Folgendes kam dabei rechnerisch heraus:

• 110,0 Kg Sand (Nach erneuter Überprüfung des Wassergehaltes entsprechend umgerechnet, um weiterhin auf die korrekte Wassermenge zu kommen)
• 45,83 Kg Zement (Verhältnis Sand/Zement 9/4)
• 4,58 Kg Metakaolin (10% der Zementmenge)
• 1,15 Kg FLUP PCE-375 (6% des Betongewichts)
• 16,5 Kg Wasser (W/Z-Wert 0,36)

Mein damaliger funktionierender Erstversuch wurde im Freifallmischer durchgeführt. Dass Ergebnis war gut. Freifallmischer ist vorhanden, den Zwangsmischer musste ich mieten. Er war groß, schwer und unhandlich und die Undichtigkeit der Entnahmeklappe hat unnötigen zusätzlichen Ärger verursacht. Ich werde also wieder auf den Freifallmischer zurückgreifen.
Den werde ich diesmal in die Scheune stellen, wo Schatten und Luftzug für etwas mehr Kühle sorgen, morgens zeitig anfangen und auch die Komponenten dort schattig aufbewahren.
Auch werde ich das Metakaolin erst nach dem Vermischen von Zement, Sand und Wasser zugeben und erst danach das Fließmittel. Wie von Martin empfohlen, werd ich auch erst ca. 70% der Sand und Zementmenge ins Wasser geben.
Ich hoffe, damit erfolgreicher zu sein. Noch einmal danke ich für Eure Hilfe, das ist ein tolles Forum hier! Von den Ergebnissen werde ich hier auf jeden Fall berichten.

dr.backstein
Den Zement habe ich im Baumarkt gekauft. Es handelt sich um den CGreen von Dyckerhoff, ein Portlandkompositzement. Nach Euren Ausführungen vermute ich, dass sie erreichten Temperaturen zu hoch waren. Als ich während des Mischens den Mischer angefasst hatte, fiel mir auf, dass er erstaunlich warm war.
So sehr ich den Mörtelshop schätze und gerne unterstützen möchte, würde die Verwendung von CEM-FLUP® oder MOBY DUR® die Kosten des Projektes doch enorm in die Höhe schnellen lassen. Es handelt sich immerhin um knapp 6m² Arbeitsplatten, und da ich schon einmal welche erfolgreich nach fast dem gleichen Rezept gegossen hatte, möchte ich auch dabei bleiben. Für Optimierungen bin ich natürlich offen, so lange das Ganze finanziell im Rahmen bleibt. Ich werde mal eine kleine Menge, wie von Dir empfohlen, im Gipsbecher antesten, und dann bei etwas geringeren Temperaturen weitere Versuche starten.
gestalter-dave
Der verwendete Sand war gewaschener Sand 0/2 aus dem örtlichen Kieswerk.

DoubleM
Zu1.:
Inzwischen vermute ich auch, dass das Hauptproblem die zu hohe Temperatur war. Den Sand hatte ich morgens geholt, er stand vor der Verarbeitung im sonnenwarmen VW-Bus, bzw. auf dem Anhänger in der Sonne. Der Mischer selbst stand auch in der Sonne und wurde in Verbindung mit der Hydratatationswärme doch ziemlich warm.

Zu2. und 3.:
Ich hatte aus allen Sandbehältern insgesamt 500g Sand entnommen, und eine gute halbe Stunde im Ofen getrocknet und anschließend gewogen. So stellte ich den Wassergehalt von 2,5% fest. Die trockenen Komponenten im Zwangsmischer vorzumischen hatte ich irgendwo gelesen, und da bereits der nicht fliessfähige Beton sich aus der geschlossenen Entnahmeklappe rausdrückte, glaube ich, dass das umgekehrte Vorgehen, also erst Wasser, dann die Trockenkomponenten einzufüllen, mit diesem Gerät gar nicht funktioniert hätte, weil das Wasser vermutlich direkt heraus gelaufen wäre. Das Wasser hatte ich zuzugeben begonnen, direkt nach dem die trockenen Bestandteile im Mischer waren.
Der Zement war der "Cgreen" von Dyckerhoff, ein Portlandkompositzement, und der Sand war gewaschener Sand 0/2.

Schönen Sonntag Euch allen,

Ingär

[DoubleM]

ähm .. CGreen ist doch nur ein "Umweltlabel" von Dyckerhoff und kein spezifischer Zement?

[Ingär]

Mag sein. Es handelt sich laut Aufdruck um Portlandkompositzement CEMII/B-M (V-LL) 42,5 N (az).

So. Ich hab jetzt ein paar Gipsbecher-Tests hinter mir:

Zunächst hab ich, wie von Sven empfohlen, Zement und Wasser angerührt (W/Z-Wert 0,34), und dann Fließmittel zugegeben. Das Ergebnis hatte nach 15 Sekunden rühren eine Konsistenz wie flüssiger Pfannkuchenteig.

Das wiederholte ich dann mit Sand (0/2), im Verhältnis 9/4 zum Zement. Zementmenge und Fließmittelmenge ließ ich gleich. Ich erhielt einen dickbreiigen Mörtel, der allerdings nicht fließfähig wurde. Der Klumpen lag heute morgen in der gleichen Form im Eimer, wie ich ihn gestern dort entsorgt hatte.

Über Nacht kühlte ich dann alle Komponenten im Kühlschrank auf 7°C herunter. Das Ergebnis des Mischversuchs heute morgen um 07:30 war ernüchternd. Die Konsistenz war kaum anders als beim gestrigen Versuch.
Die Zusammensetzung der Komponenten war die gleiche, wie in meinem letzten Beitrag hier angegeben, allerdings in Gramm, nicht in Kilogramm.

Habe ich denn einen grundsätzlichen Fehler im Mischverhältnis meines Rezepts?

Kann es an der geringen Körnung des Sandes liegen, dass der Beton nicht fließfähig wird?

Ich werde langsam zunehmend ratlos.

[dr.backstein]

Hallo Ingär,

das ist eigentlich ganz einfach. Wenn eine Rezeptur nicht wie gewünscht funktioniert, dann tauscht man nach und nach die einzelnen Komponenten aus oder lässt sie ganz weg bis es besser wird. Wenn ein Komposit unbekannter Zusammensetzung an der Rezeptur beteiligt ist, dann muss natürlich auch das ausgetauscht werden, am besten gegen Einzelkomponenten, deren Zusammensetzung man kennt. Dazu empfehle ich auch die Lektüre des Techniktipps am Ende meines Newsletters vom Februar 2021.

Sven

[DoubleM]

Mag sein. Es handelt sich laut Aufdruck um Portlandkompositzement CEMII/B-M (V-LL) 42,5 N (az).

Das wäre dann der ECO COMFORT von Dyckerhoff, der wohl neben Portlandzementklinker noch Flugasche und Kalkstein sowie Calciumsulfat (Gips) als Erstarrungsregler enthält. Du bist also schonmal ziemlich sicher von einer komplett falschen "Zementmenge" ausgegangen und hast entsprechend deutlich zuviel Sand beigemengt, die Flugasche sollte auch große Teile Deines Metakaolin obsolet resp. kontraproduktiv machen.

Du könntest jetzt also ..
a) mit der Sandmenge runtergehen (als Startpunkt würde ich 1 Teil ECO Comfort mit 1,5 Teilen Sand 0-2 mm wählen) und Dich an eine "taugliche" sprich fließfähige Mischung herantasten, um dann einen Mörtel mit unbekannten Eigenschaften zu erhalten.

Oder Du folgst ..
b) der Empfehlung von Sven und mischst reinen Portlandzement mit Sand, Feinzuschlag und Fließmittel nach einem bewährten Rezept mit leidlich bekanntem Ergebnis.

Ich persönlich würde allerdings ..
c) ein paar € in die Hand nehmen, ein paar Sack Cem Flup ordern und mit einer der auf dessen Seite aufgeführten Rezepturen deutlich stabilere Tischplatten gießen. Bei der Kalkulation berücksichtigen, dass Du hier keine Feinzuschläge und kein Fließmittel benötigst.

[gestalter-dave]

Also ich würde immer noch den Flowstone empfehlen Dann aber mit Kies 0-8 + Fliessmittel und Schwindreduzierer. CemFlup wäre mir wegen der Schüsselung schon wieder zu krass.
Eigenrezeptur funktioniert auch, braucht aber viel Eigenbäckerei. Portlandzement +Kies/Sandgemisch. Jetzt noch Fliessmittel, damit man weniger Wasser benötigt. Und jetzt beginnt die Suche nach den feinen Zuschlagstoffen, damit die feinen Hohlräume lückenlos aufgefüllt werden, um mehr Festigkeit und eine schöne dichte Oberfläche zu erzielen. Auch wenn ich jeden Tag damit arbeite ,wären mir das an meinen zeitintensiven Formen zu teuer, für diesen Materialmix. Bei einer kleinen Tischplatte wäre es aber noch akzeptabel.