Innovations Based on PCC

Abstract:

Abstract. In this paper, three examples for the application of PCC are presented, which exceed the well established use as restoration material and show the great innovation potential of these materials. The first example shows an innovative development of a polymer-modified self-compacting concrete (SPCC) for the restoration of vertical facing concrete surfaces. In the second example PCC was for the first time applied as construction concrete to a bridge building. The last instance describes the potential of the SPCC for special applications in mechanical engineering. A styrene acrylic ester dispersion and different sorts of cement were used. The polymer/cement-ratio varied from 0.05 to 0.10. The water/cement-ratio depended on the requirements of the different PCC. The essential laboratory and field tests as well as the results are described.

• Periodical: Advanced Materials Research (Volume 687)
• Pages: 369-377
• DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.687.369
• Online since: April 2013
• Authors: Andrea Dimmig-Osburg
• Keywords: Concrete Restoration, PCC, Polymer-Modified Concrete, Polymer-Modified Self-Compacting Concrete, PSCC, Self-Consolidating Concrete

References

[1] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen ZTV-SIB 90. Dortmund, Der Bundesminister für Verkehr, Verkehrsblatt-Verlag (1990).

DOI: 10.1002/best.199200470

[2] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen, Teil 1: Allgemeine Regelungen und Planungsgrundsätze (1990), Teil 2: Bauplanung und Bauausführung (1990) Teil 3: Qualitätssicherung der Bauausführung (1991), Teil 4: Qualitätssicherung der Bauprodukte (1992). Berlin, Köln, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH.

DOI: 10.1002/food.19900340342

[3] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen. Berlin, Wien, Zürich, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth-Verlag (2001).

[4] Proceedings, RILEM Technical Committee TC 113 International Symposium, 06.07, Oostende (1995).

[5] M. Gierloff, Beeinflussung von Betoneigenschaften durch Zusatz von Kunststoffdispersionen. Bremerhaven, Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH (1984).

[6] R.Sasse, P. Schießl, M. Fiebrich, R. Kwasny-Echterhagen, et al., Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen unter Verwendung von Kunststoffen -Sachstandbericht-. Heft 443. Berlin, Köln, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton Beuth, Verlag GmbH (1994).

[7] Y. Ohama, S. Chandra, Polymers in Concrete, Boca Raton: CRC Press (1994).

[8] M. Maultzsch, Properties of PCC for Repair of Concrete Structures. Brighton, V. ICPIC (1987)

[9] H. Schorn, Betone mit Kunststoffen und anderen Instandsetzungsbaustoffen: ein baustoffliches Lehrbuch mit Kommentaren zum Technischen Regelwerk. Berlin, Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften (1990).

[10] J. Schulze, F. Jodlbauer, Bausanierung mit Dispersionspulvern. Renningen-Malmsheim, Expert Verlag (1993).

[11] H. Justness, The Influence Of Latices And Redispersible Powders On Hydration And Strength Development Of Polymer Cement Mortar. Bologna, IX. ICPIC, 14. - 18. 09. (1998).

[12] A. Dimmig, Untersuchungen zum Einfluss von Kunststoffmodifizierungen auf Frisch- und Festmörteleigenschaften unter Verwendung verschiedener Zemente. Thesis, Wissenschaftliche Zeitschrift der Bauhaus-Universität Weimar (Heft 1/2) (1998).

[13] A. Dimmig, Einflüsse von Polymeren auf die Mikrostruktur und die Dauerhaftigkeit kunststoffmodifizierter Mörtel. Dissertation, Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen (2002).

[14] R. Zurbriggen, A. Jenni, M. Herwegh, L. Holzer, Entwicklung der Mikrostrukturen und physikalischen Eigenschaften von Polymer-modifizierten Fliesenklebern während der Trocken- und Nasslagerung. (Teil 2). 15. Ibausil, Weimar, 24.-27.09. (2003).

[15] L. Lohaus, S. Anders, Effects of polymer modification on the mechanical and fracture properties oh high and ultra-high strength concrete. Berlin, XI. ICPIC, 02.-04.06. (2004).

[16] J. Stark, A. Dimmig, S. Müller, Wechselwirkungen von Polymeren und Zement. Betonwerk + Fertigteil-Technik 67(11) (2001), pp.40-49.

[17] A. Dimmig-Osburg, Polymermodifizierte Mörtel (PCC) für die Sanierung. Europäischer Sanierungskalender 2010, Bauwerksdiagnostik und Sanierung 5 (2010) (2010): pp.255-268.

[18] K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, Shrinkage Properties of Polymer-Modified Cement Mortars (PCM). Key Engineering Materials 466 (2011): pp.29-36.

DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.466.29

[19] K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, A. Flohr, J. Pleißner, Untersuchungen an polymermodifizierten SCC für dünne Instandsetzungsschichten. 17. Ibausil, Weimar, (2009). pp.2-1080.

[20] K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, Polymermodifizierter selbstverdichtender Beton für die denkmalgerechte Betoninstandsetzung. GDCH-Tagung Bauchemie, Dortmund (2010).

[21] K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, Usage of polymers for polymer-modified self-compacting concrete (PSCC). 16th International Conference on Composite Structures - ICCS16. Porto / Portugal. (2011).

[22] K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, Polymermodifizierter selbstverdichtender Beton in der Instandsetzung. WTA Schriftenreihe 35 (2011): pp.135-152.

[23] P. Sichau, Die Weißfrauenkirche Frankfurt am Main - Denkmalgerechte Betonsanierung im historischen Kontext. Denk-Mal an Beton - Berichte zu Forschung und Praxis der Denkmalpflege in Deutschland 16. Vereinigung der Denkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland, Michael Imhof Verlag GmbH & Co. KG, Petersburg (2008).

DOI: 10.1515/9783110893496.7

[24] A. Dimmig-Osburg, U. Freundt, A. Flohr, D. Michael, K. A. Bode, Use of Polymer-modified Concrete in Bridge Construction, Part I (Einsatz von polymermodifiziertem Beton im Brückenbau, Teil 1). Concrete Plant + Precast Technology (BFT) 76(10) (2010), pp.42-55.

[25] A. Dimmig-Osburg, U. Freundt, A. Flohr, K. A. Bode, D. Michael, Use of Polymer-modified Concrete in Bridge Construction, Part II (Von der Grundlagenforschung zur praktischen Anwendung - Einsatz von polymermodifiziertem Beton im Brückenbau, Teil 2). Concrete Plant + Precast Technology (BFT) 77(6) (2011), pp.30-39.

[26] A. Dimmig-Osburg, K. A. Bode,. A. Flohr, Investigations on the PCC-Microstructure after Mechanical Load. Restoration of Buildings and Monuments 14 (2008): pp.117-130.

DOI: 10.1515/rbm-2008-6205

[27] A. Flohr, K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, The deformation behaviour and stiffness of polymer modified cement concrete (PCC). 13th International Congress on Polymers in Concrete (2010).

[28] A. Flohr, A. Dimmig-Osburg, Polymermodifizierter Beton für Verkehrsbauten. Tagung Verkehrsbauten - Schwerpunkt Parkhäuser. Technische Akademie Esslingen, Ostfildern. (2012), pp.421-429.

DOI: 10.1002/best.200303200

[29] Merkblatt - Frostprüfung von Beton (BAW-Merkblatt "Frostprüfung"). Bundesanstalt für Wasserbau, (2004).

[30] M. Berg, T. Erbe, R. Bernau, K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, R. Theska, Realisierung von aerostatischen Führungsflächen auf hydraulisch gebundenem Beton durch Urformen. Thüringer Werkstofftagung Ilmenau (2010).

[31] M. Berg, R. Bernau, K. A. Bode, R. Theska, Primary shaping of smooth and level guideway planes for high precision applications. 10th International Conference euspen 2010. Delft / Niederlande. (2010).

[32] A. Dimmig-Osburg, K. A. Bode, A. Flohr, Sonderbetone für den Präzisionsmaschinenbau. Thüringer Werkstofftag, Weimar, Bauhaus-Universität (2012)

[33] M. Berg, Untersuchungen zur Realisierung von Führungsflächen aus hydraulisch gebundenem Beton durch Abformen und Eingießen. Diplomarbeit, Technische Universität Ilmenau (2010)

[34] R. Bernau, Grundgestell aus hydraulisch gebundenem Beton mit abgeformten Führungsflächen für aerostatische Führungen. Bachelorarbeit, Technische Universität Ilmenau (2010)

[35] K. A. Bode, A. Dimmig-Osburg, Polymermodifizierter Selbstverdichtender Beton (PSCC). Beton 62 (6) (2012), pp.216-221