Beton ist einer der am häufigsten verwendeten Baustoffe der Welt. In Situationen, in denen eine schnelle Aushärtung, eine schnellere Entschalung oder eine frühere Belastung erforderlich ist, kann die normale Abbindezeit des Betons das Projekt jedoch verlangsamen. Dies ist der Fall Betonbeschleuniger ins Spiel kommen.

Betonbeschleuniger werden häufig im Bauwesen bei kaltem Wetter, in der schnellen Infrastruktur, in Fertigteilwerken und bei Notreparaturen eingesetzt. Bei richtiger Anwendung verbessern sie die Effizienz der Bauarbeiten erheblich und tragen dazu bei, dass der Beton früher seine Festigkeit erreicht.

In diesem Artikel wird erklärt, was Betonbeschleuniger sind, wie sie funktionieren, welche Arten es gibt, welche Vor- und Nachteile sie haben und welche Dosierungen empfohlen werden.

Was ist ein Betonbeschleuniger?

Ein Betonbeschleuniger ist ein chemischer Zusatzstoff, der verwendet wird, um Beschleunigung des Abbindens und der frühen Festigkeitsentwicklung von Beton. Normalerweise dauert es Stunden, bis der Beton aushärtet, und mehrere Tage, bis er eine brauchbare Festigkeit erreicht. Wenn diese Chemikalien beim Mischen zugegeben werden, erhöhen sie die Geschwindigkeit der Zementhydratation - die Reaktion zwischen Zement und Wasser, die den Beton aushärtet.

Einfach ausgedrückt: Beschleuniger hilft Beton schneller hart zu werden. Niedrige Temperaturen verlangsamen die Aushärtung und können dazu führen, dass der Frischbeton gefriert, bevor er genügend Festigkeit entwickelt. Sie werden auch häufig bei Schnellbauprojekten eingesetzt, bei denen eine frühzeitige Entschalung, eine schnelle Fertigstellung oder eine rasche Belastung erforderlich ist.

Beschleuniger gibt es in verschiedenen Formen, darunter flüssige Lösungen und pulverförmige Zusätze, und sie sind mit Beton, Mörtel und Zementmörtel kompatibel. Einige Typen beschleunigen die Erstarrungszeit, während andere hauptsächlich die Frühfestigkeit erhöhen, ohne die Verarbeitbarkeit drastisch zu beeinträchtigen.

Insgesamt ist ein Betonbeschleuniger immer dann eine hilfreiche Option, wenn ein Projekt eine schnellere Festigkeitssteigerung, einen schnelleren Baufortschritt oder einen zusätzlichen Schutz gegen Verzögerungen durch kalte Witterung erfordert.

So funktionieren Betonbeschleuniger

Beton härtet aus, wenn der Zement mit Wasser durch Hydratation reagiert. Beschleuniger erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit durch:

• Aktivierung der Hydratation von Tricalciumsilikat (C₃S)
• schnellere Wärmeerzeugung
• Verkürzung der ruhenden (anfänglichen) Wartezeit
• Verkürzung der Zeit zwischen Mischen und Aushärten

Dies führt zu:

• verkürzte Abbindezeit
• schnellerer früher Kraftzuwachs
• schnellere Kraftentwicklung in den ersten 1-3 Tagen

Beschleuniger erhöhen jedoch nur selten die langfristige Kraft; ihr Hauptzweck ist die Verbesserung der Kraft im frühen Alter.

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Arten von Betonbeschleunigern und ihre Unterschiede

Betonbeschleuniger können in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: Abbindebeschleuniger und Härtungsbeschleuniger. Obwohl sie ähnlich erscheinen, funktionieren sie unterschiedlich.

1. Einstellung von Beschleunigern

Abbindebeschleuniger verkürzen in erster Linie die Zeit, die frischer Beton benötigt, um von einer plastischen Form in den erhärteten Zustand überzugehen. Sie sind besonders nützlich, wenn ein schnelles Abbinden erforderlich ist, z. B. bei kaltem Wetter, Notreparaturen oder Spritzbetonanwendungen.

Gängige Typen sind:

Calciumchlorid (CaCl₂)

Calciumchlorid ist einer der wirksamsten und kostengünstigsten Beschleuniger, der dafür bekannt ist, dass er die Zementhydratation beschleunigt und gleichzeitig die Verarbeitbarkeit verbessert und das Ausbluten verringert. Für Stahlbeton ist es jedoch nicht geeignet, da der Chloridgehalt zu Stahlkorrosion und Problemen mit der langfristigen Haltbarkeit führen kann.

Geeignet für:

• Glatter Beton
• Nicht-strukturelle Anwendungen

Kalziumnitrat

Kalziumnitrat ist eine chloridfreie Alternative zu Kalziumchlorid und damit eine sicherere Option für Beton mit Stahlbewehrung. Es sorgt für eine schnelle Aushärtung und bietet außerdem Frostschutzvorteile, was besonders bei Projekten mit kalter Witterung von Vorteil ist. Da es die Aushärtung beschleunigt, ohne Korrosion zu verursachen, wird es häufig in bewehrten Bauwerken verwendet, bei denen eine frühe Festigkeit erforderlich ist.

Geeignet für:

• Portlandzement-Systeme
• Betonieren bei kalter Witterung

Natriumsilikat

Natriumsilikat härtet sehr schnell aus, was es besonders nützlich macht, wenn der Beton sofort aushärten muss. Es wird häufig in feuchten, unterirdischen oder Spritzbetonanwendungen wie Tunnelauskleidungen, Bergbauausbau und Spritzbetonarbeiten verwendet, wo eine schnelle Stabilisierung erforderlich ist.

Geeignet für:

• Spritzbeton
• Stabilisierung von Hängen
• Tunnelverkleidung

2. Härtungsbeschleuniger

Erhärtungsbeschleuniger konzentrieren sich weniger auf die unmittelbare Abbindezeit als vielmehr auf die Erhöhung der Betonfestigkeit in den ersten Stunden und Tagen nach dem Gießen. Sie werden häufig dort eingesetzt, wo der Beton früher verarbeitet oder verladen wird.

Gängige Typen sind:

Calciumformiat

Calciumformiat ist chloridfrei und daher für stahlbewehrten Beton unbedenklich. Es wird besonders wegen seiner Fähigkeit geschätzt, die Frühfestigkeitsentwicklung deutlich zu verbessern.

Geeignet für:

• Säulen, Balken, Fundamente
• Betonfertigteile

Beschleuniger auf Siliziumdioxid-Basis (z. B. Nano-Siliziumdioxid)

Beschleuniger auf Kieselsäurebasis, wie z. B. Nanosilika, verbessern die Mikrostruktur des Zementsteins, was zu einer höheren Frühfestigkeit und einer verbesserten Langzeitbeständigkeit des Betons führt.

Geeignet für:

• Leistungsstarker und hochfester Beton

Nicht-Chlorid-Alternativen (z. B. Natriumthiocyanat, Mineralmischungen)

Nicht-chloridhaltige Beschleuniger, wie Natriumthiocyanat und verschiedene Mineralmischungen, bieten eine sicherere und umweltfreundlichere Option für Beton. Sie wirken weniger korrosiv auf die Stahlbewehrung und eignen sich gut für anspruchsvolle Umgebungen, einschließlich mariner Strukturen und langlebiger Strukturprojekte.

Geeignet für:

• Meeresprojekte
• Konstruktionsbeton mit hohen Anforderungen an die Lebensdauer

Hauptunterschiede zwischen den beiden Typen

Zusammengefasst:

• Verwenden Sie Abbindebeschleuniger wenn eine schnelle Aushärtezeit entscheidend ist, insbesondere ohne Verstärkung.
• Wählen Sie Härtebeschleuniger wenn die Frühfestigkeit und die Sicherheit der Bewehrung Priorität haben, insbesondere bei Bau- oder Hochleistungsbeton.

Die richtige Wahl hängt davon ab, ob eine Stahlbewehrung vorhanden ist, von der Umwelteinwirkung und davon, wie schnell der Beton eine brauchbare Festigkeit erreichen muss.

Vorteile der Verwendung von Betonbeschleunigern

Betonbeschleuniger bieten bei richtiger Anwendung viele Vorteile.

1. Schnellere Abbindezeit

• Kürzere Anfangs- und Endsätze
• Frühere Veredelungsvorgänge
• Schnellere Schimmelentfernung
• Schnellere Betonhärtung bei kaltem Wetter

Dadurch werden die Stillstandszeiten auf der Baustelle direkt reduziert.

2. Höhere Frühfestigkeit

Beschleuniger tragen dazu bei, dass Beton früher seine Tragfähigkeit erreicht.

Gemeinsame Leistungsergebnisse:

• 2× schnellere Frühfestigkeit nach 24 Stunden
• Sicherere Handhabung beim Heben von Fertigteilen
• Schnellere Wiedereröffnung von Straßen
• Früheres Ausschalen von Säulen/Wänden

3. Bessere Betonierergebnisse im Winter

Ohne Beschleuniger können kalte Temperaturen die Aushärtung stoppen oder Gefrierschäden verursachen.

Beschleuniger tragen zur Aufrechterhaltung bei:

• Hydratationswärme
• stufenlose Einstellung
• Gefrierbeständigkeit

4. Optimierte Bauzeitenplanung

Beschleuniger reduzieren Verzögerungen, die durch:

• langsame Härtung
• Wetteränderungen
• Wochenendunterbrechungen
• andere Zusatzmittel wie Wasserreduzierer

Sie tragen auch dazu bei, dass dekorativer Beton eine gleichmäßige Oberfläche erhält.

Empfohlene Dosierungen für gängige Beschleuniger

Die Dosierung des Betonbeschleunigers wird im Allgemeinen wie folgt ausgedrückt Prozentsatz des Zementgewichts.

Nachstehend finden Sie einen praktischen Leitfaden:

Richtige Verwendung von Beschleunigern

1. Beschleuniger erst dem Anmachwasser zugeben
2. Direkter Kontakt mit trockenem Zement ist zu vermeiden.
3. Wassergehalt bei Bedarf anpassen
4. Überprüfung der Druckfestigkeit nach 1-3-7 Tagen
5. Überprüfung der Kompatibilität mit anderen Zusatzmitteln

Für die Winterbetonierung:

• Materialien warm halten
• Vermeiden Sie gefrorene Aggregate
• Ausreichend Zeit für die Fertigstellung einplanen

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Anwendungen von Betonbeschleunigern

Betonbeschleuniger werden in vielen Bereichen eingesetzt:

1. Infrastrukturprojekte

• Brückendecks
• Verkehrsterminals
• Flughäfen
• Tunnel

2. Wohnungsbau

• Bauplatten
• Auffahrten
• Erdgeschosse

3. Vorgefertigte Produkte

• Rohre & Durchlässe
• vorgefertigte Treppenbauteile
• Zaunpfähle
• Hohlblocksteine

4. Notfall-Reparaturarbeiten

• Schlaglöcher
• Pflasterabschnitte
• undichte Tunnelbereiche

4. Industrielle Konstruktion

• Spalten
• Grundlagen
• Maschinenfüße

Überall dort, wo ein schneller Umsatz erforderlich ist, sorgen Beschleuniger für einen reibungsloseren Ablauf.

Schlussfolgerung

Betonbeschleuniger sind wertvolle Zusatzmittel, wenn Projekte ein schnelles Abbinden und eine frühe Festigkeitsentwicklung erfordern. Sie tragen dazu bei, die Bauzeit zu verkürzen, Ausfallzeiten zu reduzieren und eine frühzeitige Verarbeitung oder Verladung von Beton zu ermöglichen.

Allerdings ist die Wahl des richtigen Typs entscheidend:

• Kalziumchlorid → nur für unbewehrten Beton
• Kalziumnitrat/-formiat → sicher für die bauliche Nutzung
• Spritzbeton-Beschleuniger → schnelle Stabilisierung der Stützen

Bei richtiger Dosierung, Prüfung und Anwendung verbessern Beschleuniger die Produktivität erheblich, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.

Wenn Sie bei kaltem Wetter, in der Fertigteilproduktion oder im Schnellbau arbeiten, ist der Einsatz von Beschleunigern eine intelligente und kostengünstige Lösung.