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Schwinden und Quellen des Betons ohne kapillar kondensiertes Wasser / Shrinkage and Swelling of Concrete without Capillary Condensed Water

Published/Copyright: December 3, 2014
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Restoration of Buildings and Monuments
From the journal Restoration of Buildings and Monuments Volume 12 Issue 1

Restoration of Buildings and Monuments Bauinstandsetzen und Baudenkmalpflege Vol. 12, No 1,35-42 (2006) Shrinkage and Swelling of Concrete without Capillary Condensed Water F. H. Wittmann1), F. Beltzung2), and S. J. Meier3) Aedificat Institute Freiburg, Freiburg, Germany and Qingdao Technological University, Qingdao, China University of Applied Sciences Basel, Switzerland 3) Concretum Construction Science AG, Zürich, Switzerland Abstract Different types of cement-based mortars have been prepared and then impregnated with liquid silane. Water desorption and adsorption branches of the sorption isotherm have been measured on both untreated and water repellent mortar specimens. Water repellent treatment prevents filling of capillary pores by capillary condensation. Pore walls of capillaries are covered by a film of silicon resin. At relative humidity close to 100 % a small amount of water can be stored in coarse capillary pores. Nano-pores in the gel built up by the hydration products can not be treated in the conventional way because of geometrical mismatch of pore size and silane molecules. Shrinkage of untreated and water repellent mortar is practically identical. This means that capillary condensed water has little, if any, influence on hygral length change of cement-based materials. These findings are in good agreement with predictions of the Munich model. According to this model shrinkage is controlled by the colloi-dal interaction between water and the gel particles of the hydration products. This interaction is at the origin of a disjoining pressure which depends on the relative humidity of the surrounding air. According to the results presented in this contribution disjoining pressure is independent on the presence of cappilary condensed water. Keywords: Shrinkage, Swelling, Water repellent treatment, Capillary condensation, Disjoining pressure, Munich model. Schwinden und Quellen des Betons ohne kapillar kondensiertes Wasser Zusammenfassung Unterschiedliche Zement gebundene Mörtel wurden hergestellt und ein Teil der Proben wurde mit flüssigem Silan imprägniert. Die Desorptionsäste und die Adsorptionsäste der Wasser-Sorptionsisotherme wurden an unbehandelten und hydrophobierten Proben experimentell bestimmt. Wie vorherzusehen, konnte festgestellt werden, dass die Kapillarporen in hydrophobierten Proben nicht durch Kapillarkondensation gefüllt werden können. Die Wände der Kapillarporen sind mit Silkonharz bedeckt. Bei einer relativen Feuchtigkeit nahe bei 100 % kann in groben Poren dennoch eine kleine Menge Wasser gespeichert werden. Die Nanoporen, die während der Hydratation des Zements im Zementgel entstehen, können mit dem verwendeten Silan wegen seiner Molekülgröße jedoch nicht hydrophobiert werden. Das Schwinden unbehandelter und hydrophobierter Mörtelproben ist nahezu identisch. Das bedeutet, dass der kapillare Unterdruck des kapillar kondensierten Wassers, wenn überhaupt, nur einen vernachlässigbar kleinen Einfluss auf das Schwinden Zement gebundener Werkstoffe wie Mörtel und Beton hat. Diese Ergeb-nisse sind in guter Ubereinstimmung mit den Aussagen des Münchner Modells. Nach diesem Modell ist Schwinden die Folge einer kolloidalen Wechselwirkung zwischen den Gelpartikeln der Hydratationspro-dukte und dem Wasser. Diese Wechselwirkung manifestiert sich in Form eines Spaltdruckes zwischen den Gelpartikeln und dieser Spaltdruck hängt von der relativen Feuchtigkeit der umgebenden Luft ab. Der Spaltdruck ist danach auch unabhängig davon, ob kapillar kondensiertes Wasser im porösen Gefüge exi-stiert oder nicht. Stichwörter: Schwinden, Quellen, Hydrophobieren, Kapillarkondensation, Spaltdruck, Münchner Modell
Published Online: 2014-12-3
Published in Print: 2006-2-1

© 2014 by

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  1. Contents / Inhalt
  2. Impressum
  3. Guidelines for authors on how to prepare and submit contributions
  4. Editorial
  5. Imprägnieren - eine effiziente Methode für den aktiven / Impregnation - An Efficient Method of Active Bridge Maintenance
  6. Feuchtigkeitstransport in hydrophobiertem Beton - Wasserdampfdiffusionskoeffizient, Modellieren, Messungen und Validieren / Moisture Transport in Impregnated Concrete - Moisture Diffusion Coefficient, Modelling, Measurements and Verification
  7. Verhalten ausgewählter Werkstoffe, in deren Poren sich unterschiedliche Salzmischungen befinden, nach einer Hydrophobierung / Performance of Selected Materials containing Different Mixtures of Salts after Water Repellent Treatment
  8. Schwinden und Quellen des Betons ohne kapillar kondensiertes Wasser / Shrinkage and Swelling of Concrete without Capillary Condensed Water
  9. Massenhydrophobierung von Beton mit Silan / Internal Impregnation of Concrete by Means of Silanes
  10. Ein neuer Weg zu selbstreinigenden Fassadenbeschichtungen auf Silikonharzbasis / A New Approach for Self-Cleaning Silicone-based Fagade Coatings
  11. Conclusions from Hydrophobe IV, the Fourth International Conference on Water Repellent Treatment of Building Materials
  12. Zuverlässigkeitstheoretische Ermittlung der Sicherheit bestehender Tragwerke: Möglichkeiten und Grenzen / Assessing the Safety of Existing Structures using a Reliability Based Framework: Possibilities and Limitations
  13. Ein Beispiel für die Beständigkeit des Betons / An Example of Durability of Concrete
  14. Applications/Aus der Praxis
  15. Dächer sind unter normalen Bedingungen sicher
  16. Short Notes / Mitteilungen
  17. New Books / Neuerscheinungen
  18. WTA-lnfo
  19. Calendar of Events / Veranstaltungskalender
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https://doi.org/10.1515/rbm-2006-6021

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