Development of the microstructure of hardened cement paste with ultrafine cements and silica fume and with low water-binder ratios

摘要

The article describes the development of the microstructure of hardened cement paste with low water-binder ratios with and without silica fume or with ultrafine cements (MIKRODUR), which is important for the production of high-strength concretes. The concentration of the alkali, hydroxyl, and sulfate ions in the pore solution is significantly higher at low w/b ratios (0.35) than at high w/b ratios (0.5). If silica fume is added then the microstructure can be damaged by an alkali-silica reaction where there is inadequate dispersion. This risk is slight if ultrafine cements are used instead of silica fume. At high w/b ratios the ultrafine cement greatly improves the strength at early test ages up to 7 days, while the strengths at later test ages are only slightly improved. The ultrafine cement contributes essentially to additional formation of calcium silicate hydrate. In conjunction with low w/b ratios this results in high initial and final strengths and in very high durability.%Der Beitrag beschreibt die Gefügeentwicklung von Zementstein mit niedrigen Wasser-Bindemittel-Werten ohne und mit Silikastaub oder mit Feinstzementen (MIKRODUR), die für die Herstellung von hochfesten Betonen von Bedeutung ist. Die Konzentration der Alkali-, Hydroxyl- und Sulfationen in der Porenlösung ist bei niedrigen W/B-Werten (0,35) signifikant höher als bei hohen W/B-Werten (0,5). Wird Silikastaub zugesetzt, so können bei nicht ausreichender Dispergierung Gefügeschäden als Folge einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion auftreten. Werden anstelle von Silikastaub Feinstzemente verwendet, ist dieses Risiko gering. Bei hohen W/B-Werten verbessert der Feinstzement insbesondere die Festigkeit zu frühen Prüfterminen bis 7d in starkem Maß, die Festigkeiten zu späten Prüfterminen jedoch nur wenig. Der Feinstzement trägt wesentlich zur zusätzlichen Bildung von Calcium-Silikat-Hydrat bei. In Verbindung mit niedrigen W/B-Werten ergeben sich infolgedessen sowohl hohe Anfangs- und Endfestigkeiten als auch eine sehr hohe Dauerhaftigkeit.