Admixtures and Additives to optimise CAC based Formulations

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Admixtures and Additives to optimise CAC based Formulations
Baustofflehre
Einführung
Thomas A. BIER
Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Leipziger Straße 28, 09596 Freiberg,
Baustofflehre 2010
Metallisch
Anorganisch-Nichtmetallisch
Keramisch
Beispiel
Stahl
Aluminium
Eigenschaften
schwer
Ziegel
Hydraulisch gebunden
Glas
Zementstein
leicht
zug-druckfest
druckfest
druckfest
zäh
spröde
Spröde
sehr beständig
meist beständig
rostet
hoher Korrosionswiderstand
Organisch
Beispiel
Kunststoffe
Bitumen
Holz
Verbundwerkstoffe
Beton
Stahlbeton
Faserbewehrte
Kunststoffe
Eigenschaften
leicht
leicht
zug-druckfest
zäh oder spröde
altert
leicht
zug-druckfest
zäh
altert
zäh
bedingt
beständig
Baustofflehre 2010
druckfest
spröde
zug-druckfest
zugfest
zäh
meist beständig
altert
From Latin: opus caementum = Lime mortar
The Romans invented
Concrete
Baustofflehre 2010
German School in Bejing
Baustofflehre 2010
Baustofflehre 2010
Baustofflehre 2010
Baustofflehre 2010
Burj Dubai
Baustofflehre 2010
Burj Dubai
Baustofflehre 2010
SCC Tunnel Project
Baustofflehre 2010
Design and Construction
Ultra High Strength Concrete
Conception of conventional and deflocculated, dense concrete
Cement Grain
1-5 microns
Cement grain
1-5 microns
4m
Water
Conventional Concrete
Pedestrian Bridge in Sakata, Japan (Ductal)
Baustofflehre 2010
Ultra fine
filler
Low W/C Concrete
Historical Overview
200 000 BC
Stone Age, Living in Caves
20 000 BC
Pottery
Essential step in development: Firing of clay = high temperature Process
Ca. 10 000 BC Wood Construction
Ca. 6 000 BC
Houses from Adobe in Mesopotamia
Ca. 4 000 BC
Houses from fired clay bricks in Mesopotamia
Ca. 3 000 BC
In Egypt houses from masonry (stones and mortar)
Pyramids (Gizeh 2600 – 2500 v. Chr.), mortar with plaster
Baustofflehre 2010
Historical Overview
Ca. 1 400 BC
Ca. 900 BC
Beginning Iron Production in the Mediterranean
Area
Beginning of Tempering for Iron in Greece
Ca. 100 BC Development of hydraulic binders for Harbors,
irrigation structures etc.
Ca. 0
Baustofflehre 2010
Roman Concrete with pozzolanas
Historical Overview
Medieval Ages
Era of Alchemie,
600: Lime mortar in Middle Europe
800: Natural Stone in Middle Europe
1000: Roof tiles
1200: Stained glass windows, Backsteingotik.
Ca. 1500 AC
Baustofflehre 2010
Cast Iron
Historical Overview
1737
1824
1844
1850
1880
1885
1888
1908
1913
Baustofflehre 2010
Blast Furnace Slag as hydraulic aggregate
Patent Portland Cement (OPC) production in England.
Sintered OPC clinker in England
Beginning of modern concrete, Improvment inSteel
and steel alloys e.g. removing phophor
Patent for lime-sand-brick (Michaelis)
Blast furnace slag cement, Concrete roads
Pre-stressed Concrete in Germany.
French Patent for High Alumina Cement (Bied).
Asbestous Cement
Historical Overview
1914
1917
1932
1935
1936
1960?
1970
1985
Baustofflehre 2010
Autoclaved aerated Concrete
Concrete Boats
Steel Mesh for concrete
Expansive Cement in France
PVC Tubes
CSA Cement
Plasticizers for Concrete
Transparent Insulation Materials
The concrete development curve
From: Lech Czarnecki ;“SUSTAINABLE CONSTRUCTION
AS A RESEARCH AREA“ ICMR 2009
Baustofflehre 2010
• Definitionen, Allgemeines
Einteilung, volkswirtschaftliche Bedeutung, Geschichte
• Allgemeine und theoretische Baustofflehre
Eigenschaften, Kenngrößen, Baustoffprüfung
• Stoffspezifische Baustofflehre
- Beschreibung der Baustoffe (Schwerpunkt silikatisch)
Gesteine, Zuschläge, Gips, Zement, Kalk, Mörtel, Baukeramik, Steine, Bauteile,
Beton, Glas
- nichtsilikatische Baustoffe
Metalle, Holz, Bitumen und Teerpech, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe,
funktionsorientierte Baustoffe
• Gesundheit und Umwelt
Chromat, VOC, MAK, Sicherheitsdatenblätter, Strahlung
• Nachhaltiges Bauen
Alternative Rohstoffe, Ökobilanzen,
Baustofflehre 2010