TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit ED - Roussel, N. ED - Bessaies-Bey, H. T1 - A simple test method to assess the influence of PCEs on the rheology of flowable cementitious systems N2 - Today’s superplasticizers for self-compacting concrete and high Performance cementitious materials are very versatile. Typically superplasticizers are composed of a polycarboxylic backbone equipped with polyethylene oxide graft chains of variable length and grafting degree. The mode of operation of these admixtures is based on the steric repulsion of the particles upon adsorption. The adsorption is strongly depending upon the charge density of a superplasticizer and the time dependent Adsorption processes control the retention of the flow performance – an important issue particularly for ready-mix and construction site concrete. However, the properties of polycarboxylic superplasticizers typically remain a black box for users. The paper suggests a simple and rapid test method, which can be conducted without sophisticated equipment, to qualitatively distinguish between two types of superplasticizers based on the adsorption mechanism. Interpreting the results in the right way provides a powerful tool to choose the right admixture for individual time dependent flow specifications. T2 - 1st international RILEM conference on rheology and processing of construction materials and 7th RILEM conference on self-compacting concrete CY - Paris, France DA - 02.09.2013 KW - Adsorption KW - Polycarboxylate ether KW - Rheology KW - Slump flow PY - 2013 SN - 978-2-35158-137-7 IS - Chapter 2.1.1 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-29929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Leinitz, Sarah A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Mota, Berta A1 - Crasselt, Claudia ED - Ludwig, H.-M. T1 - Einfluss der wässrigen Phase von Zementleim und Polycarboxylatethern auf die Rheologie und die frühe Hydratation von Zement N2 - Die Rheologie von fließfähigen zementären Systemen mit Fließmitteln wird durch eine Vielzahl parallel stattfindender Effekte beeinflusst. Zu diesen Effekten zählen Wechselwirkungen zwischen den Polymeren und Ionen in der Porenlösung, frühe Phasenbildung, zeitabhängige und kompetitive Adsorption zwischen anionischen Polymeren und Sulfationen, Bildung von Phasen in der Porenlösung sowie Morphologieänderungen an Partikeloberflächen. Die frühe Hydratation von Zement, die durch Lösungs- und Fällungsprozesse angetrieben wird, beeinflusst diese Effekte erheblich. Das permanente Ungleichgewicht der Porenlösung führt zu Veränderungen der Partikeloberflächen, welches widerum zur Folge hat, dass rheometrische Messungen dieser Zementleime anfällig für Streuungen sind. Um die Einflüsse aus der Zementhydratation zu minimieren, wurden die rheometrischen Untersuchungen mit Zement in Porenlösung durchgeführt. Die Experimente wurden mit verschiedenen Feststoffvolumenfraktionen durchgeführt und mit den Ergebnissen identischer Systeme mit Wasser anstelle von Porenlösung verglichen. Zusätzlich wurden die gleichen Systeme mit Zugabe von Polycarboxylatethern untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Leime mit Wasser niedrigere Werte für Fließgrenze und plastische Viskosität aufweisen, als die Systeme mit Porenlösung. Während die Polymere eine Verminderung der Fließgrenze zur Folge hatte, war die Wirkung von Polymeren auf die plastische Viskosität vernachlässigbar. Zusätzlich wurde die frühe Hydratation unter Verwendung von Wärmeflusskalorimetrie, Rasterelektronenmikroskopie und Nadeleindringtiefe beobachtet. T2 - 20. Internationale Baustofftagung CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - Rheologie KW - Polycarboxylatether KW - Zementleim KW - Fließmittel PY - 2018 SN - 978-3-00-059950-7 VL - 20 SP - 744 EP - 751 PB - F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde CY - Weimar AN - OPUS4-45973 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Rübner, Katrin A1 - Schneider, Joachim A1 - von Werder, Julia A1 - Gluth, Gregor T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 2: Nachhaltigkeitspotentiale N2 - Die Bauindustrie ist für rd. 40 % des weltweiten Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Mit der technologischen Entwicklung wird der Energiebedarf in Zukunft sinken, während sich das Problem grauer Emission verschärft. Daher ist ein verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen der Schlüssel zur Erreichung der Pariser Klimaziele. Der Einsatz klimaschonender Baustoffe weist dabei ein erhebliches Nachhaltigkeitspotential auf. Recycling, Rückgewinnung, Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft können zu unersetzlichen Bestandteilen der Bautechnik werden. Im Folgenden werden einige Möglichkeiten vorgestellt, die bei der Dekarbonisierung der Bautechnik zukünftig hohe Potentiale aufweisen. Diese wurden beim 63. Forschungskolloquium des DAfStb an der BAM vorgestellt und Details können dem Tagungsband (DOI 10.26272/opus4-61338) entnommen werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bindemittel KW - Klimaschonende Baustoffe KW - Dekarbonisierung PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 131 EP - 134 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Uzoegbo, H.C. A1 - Bjegovic, D. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kitobo, W. T1 - SCM potential in Africa KW - Africa KW - Cement KW - Supplementary cementitious materials PY - 2012 SN - 0263-6050 SN - 0308-8855 IS - August SP - 27 EP - 38 PB - Swan CY - Leatherhead AN - OPUS4-27176 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Entwicklung eines selbstverdichtenden Betons mit inerten Zusatzstoffen-Prüfung nach europäischer Richtlinie für SVB N2 - Im Rahmen von MICROCON, einem europäischen CRAFT-Projekt, besteht eine wesentliche Zielsetzung in der Optimierung von selbstverdichtendem Beton (SVB) im Hinblick auf Kosten und Leistungsfähigkeit durch den Einsatz von teilweise puzzolanischen Microfillern. Um die Puzzolanität bei der Beurteilung besser bewerten zu können, wird ein Referenzbeton benötigt, der aus weitestgehend inerten Zusatzstoffen besteht. Die Entwicklung eines solchen Referenzbetons fand an der BAM nach der japanischen Methode nach Okamura statt. T2 - Wissenschaftsrat CY - Berlin, Germany DA - 17.02.2006 PY - 2006 AN - OPUS4-12030 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Wend, Dirk A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit T1 - The influence of superplasticiser modifications on early hydration processes N2 - Self-compacting concrete (SCC) differs substantially from normal concrete as regards the quantity of superplasticiser dosage. The functionality of superplasticisers, based on the polycarboxylate ether (PCE) superplasticiser customary with SCC, is nowadays very well understood at construction material research level. However, knowledge concerning pertinent correlations does not always permeate practice to an equal extent. PCEs are extremely polymorphic as opposed to earlier superplasticiser groups, which still possess a considerable proportion of the superplasticiser market. The geometry of polymers can be adjusted individually to performance characteristics required for certain uses. Yet, in selecting a superplasticiser for its specified rheological properties, a very strong influence can equally be exerted simultaneously on the subsequent hydration process. The charge density of the PCE employed also plays a key role in connection with both rheology and early hydration. KW - Rheology KW - Early cement hydration KW - Polycarboxylate ether vicat KW - Shrinkage PY - 2012 SN - 1437-9023 VL - 4 SP - 64 EP - 69 PB - ad-media-Verl. CY - Köln AN - OPUS4-26355 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit ED - Wang, K. ED - Shah, S.P. ED - Khayat, K. T1 - Casting process improvement by optimization of mixture composition and high range water reducing agent modification N2 - Since its invention in the early 1990’s, self-consolidating concrete has never become well established in the ready-mix sectors worldwide. The reason for this can be mainly found in the fact that the sophisticated compositions are sensitive against changing environments. This lack of robustness can be attributed to the interaction between cement hydration reaction and high range water reducing agent (HRWRA). Understanding the relevant mechanisms that control the initial flow performance as well as the flow retention helps optimizing SCC mixtures that perform either steadily in one specific environment or that perform largely similarly at steadily changing environments. This paper depicts how HRWRAs interact with clinker and hydration phases and discusses the important role of the charge density of a polycarboxylic HRWRA in the way the rheology is affected. Based on rheometric results and observations of the Vicat setting times, it is shown that increasing charge densities of the HRWRA and decreasing water to powder ratios (w/p) reduce the flow retention and have lesser retarding effect on the setting. Based on the discussion, optimization procedures for the mixture composition and the HRWRA modification are suggested to achieve optimized performance for varying environmental situations or highest robustness for specific conditions. T2 - SCC 2013 - 5th North American conference on the design and use of self-consolidating concrete CY - Chicago, IL, USA DA - 12.05.2013 KW - Polycarboxylate KW - Cement hydration KW - Adsorption KW - Mixture composition KW - Environmental conditions PY - 2013 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-28581 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Becker, S. A1 - Lu, Z. A1 - Leinitz, Sarah A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Stephan, D. A1 - von Klitzing, R. ED - Mechtcherine, V. ED - Khayat, K. ED - Secrieru, E. T1 - Particle Interactions in Silica Systems in Presence of Superplasticizer N2 - The flowability of cement paste is of great importance in today’s construction industry and is influenced by additives such as superplasticizers (SP). One type of SPs are polycarboxylate ether type SPs. These additives electrostatically bind with the negatively charged carboxylic groups at the backbone to the positively charged clinker phases. To model positively charged clinker phases with adsorbed SP, silicon Wafers are pre-coated with cationic polyethylenimine (PEI) and SP is adsorbed onto the coated surface (Si/PEI/SP). Two different polycarboxylate ether type (PCE) SP are compared – one for ready-mix concrete and one for precast concrete. In this preliminary study the interaction forces between Si/PEI/SP surface and a silica microsphere (colloidal probe) are investigated under mild physico-chemical conditions (pH *6, ion concentration <10−5 M) using Colloidal Probe Atomic Force Microscopy (CP-AFM). The interaction force between the model surfaces is attractive for low concentration of SP. The force changes from attractive to repulsive by increasing amount of SP. The force upon approach reveals a biexponential behavior. The exponential decay at large and short surface separations are attributed to electrostatic and steric interactions, respectively. The steric forces of the SP for ready-mix concrete show a steeper onset than the SP for precast concrete. The quantification of these interaction forces will be compared to rheological measurements of similar systems. Furthermore, the parameters will be changed to better approach the conditions in real systems, i.e. higher pH and ionic strength. This helps to understand how the forces on the nanoscale influence the macroscopic rheology. KW - Interfacial forces KW - Silica beads KW - Superplasticizer KW - AFM PY - 2019 SN - 978-3-030-22565-0 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-22566-7 SN - 2211-0844 VL - 23 SP - 571 EP - 579 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-49183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Betontechnologische Ansätze zur Vermeidung innerstädtischer Hitzeinseln N2 - Die Versiegelung von Oberflächen, Bebauung und die Ausweitung städtischer Gebiete führen weltweit besonders in sonnenreichen Regionen zu innerstädtischen Hitzeinseln. Diese Flächen wirken als Wärmespeicher, so dass an Sonnentagen eine Temperaturdifferenz bis zu 10 K zwischen Stadt und umliegendem Land entstehen kann. Verstärkt wird dieser sogenannte Urban Heat Island Effect (UHIE) durch die meist direkte Abführung des anfallenden Regenwassers in die Kanalisation, wodurch eine Kühlung durch stetige Verdunstung unterbunden ist, Mit steigender Urbanisierung wächst auch die Bedeutung dieses Phänomens. Innerstädtische Hitzeinseln ziehen direkte wirtschaftliche und soziale Folgen nach sich, da hohe Temperaturen eine teure Klimatisierung der Städte bedingen. So entsteht ein erhöhter Verbrauch an Ressourcen sowie zusätzliche Abwärme. Das Wohlbefinden und die Gesundheit der Bevölkerung verschlechtern sich bei sehr hohen Temperaturen, was zu sinkender Leistungsfähigkeit und sogar zu einer erhöhten Sterberate führen kann. T2 - 18. Ibausil - Internationale Baustofftagung CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2012 PY - 2012 SN - 978-3-00-034075-8 VL - 2 IS - 3.07 SP - 2-0042 EP - 2-0050 AN - OPUS4-26545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Potentials for savings in the production of self-compacting and high strength concrete for precast concrete elements N2 - Over the course of the last decades, concrete construction has significantly changed from mass application towards sophisticated more innovative, future oriented, and performance based materials technology. Today concrete no longer consists of cement, water, and aggregates, but can be enhanced significantly by using supplementary additions and chemical admixtures. Advancements in admixtures eventually facilitated the development of new concrete types such as self-compacting concrete (SCC) and high performance concrete (HPC) by uncoupling the workability from the water-cement ratio (w/c). While for traditional concrete types the major mixture parameter for the workability and strength were the w/c and the grading of the aggregates, for SCC and HPC the performance parameters are more complicated and the performance depends highly on the powder components. This makes the system more sophisticated and in parallel more prone to scatter during the production. The complexity and difficulty to predict the effects of changes in the process and mixture makes it very difficult to identify the right potentials for savings. T2 - ICCX Central Europe CY - Ossa, Poland DA - 11.02.2016 KW - Rheology KW - Self-compacting concrete KW - High strength concrete KW - Packing density KW - Superplasticizers PY - 2016 SP - 18 EP - 20 AN - OPUS4-36883 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -