Reduzierung der Umweltwirkung der Betonbauweise durch neuartige Zemente und daraus hergestellter Betone unter Verwendung hinreichend verfügbarer Ausgangsstoffe

Frostversuch mit Betonprüfkörper (Quelle: VDZ/Peter Frese)

Ziel des Forschungsvorhabens ist die labor- und werktechnische Herstellung und Prüfung von Zementen mit Kalksteingehalten jenseits der in DIN EN 197-1 beschriebenen Maximalgehalte. Die Auswirkung der Klinkerreduzierung im Zement auf die Festigkeitsentwicklung und die Dauerhaftigkeit von Beton soll untersucht werden. Dabei sollen die Auswirkungen dieser Substitution durch Optimierung der Korngrößen- und Komponentenverteilung, einen gezielten Fließmitteleinsatz sowie ggf. eine Anpassung der Betontechnologie minimiert werden.

Die portlandzementklinkerreduzierten Zemente sollen für die Herstellung üblicher Konstruktionsbetone mit mittlerer Festigkeit Verwendung finden, welche den mengenmäßig größten Anteil der Betonproduktion ausmachen. Dabei sollen die Expositionsklassen von Innen- und Außenbauteilen berücksichtigt werden (XC1 bis XC4, XF1 und XF3).

Die Arbeiten konzentrieren sich zunächst auf Untersuchungen am Mörtelsystem. Ausgehend von Normzementen nach DIN EN 197-1 wird eine schrittweise Verringerung des Klinkergehaltes bei gleichzeitiger Optimierung der Korngrößenverteilung vorgenommen. Die Verarbeitungseigenschaften und die Festigkeitsentwicklung werden geprüft. Ausgewählte Zemente werden im Anschluss an die Mörteluntersuchungen großtechnisch hergestellt. Dabei werden insbesondere Zemente mit hohen Kalksteingehalten sowie Zemente mit unterschiedlichen Kalksteinqualitäten berücksichtigt. An den Betonen werden Verarbeitungseigenschaften und Festigkeitsentwicklung sowie Dauerhaftigkeitskennwerte (Karbonatisierungswiderstand, Frost-Tauwechsel-Widerstand, Chlorideindringwiderstand, Schwinden, Kriechen) geprüft. Ziel der Untersuchungen ist die Beantwortung der Frage, ob mit Zementen mit hohen Kalksteingehalten dauerhafte Betone hergestellt werden können. Es wird ein Konzept erstellt, wie Betone mit hohen Kalksteinanteilen ggf. abweichend von bisherigen Normen verwendet werden können. Abschließend werden die Ergebnisse des Forschungsvorhabens ökobilanziell bewertet.

Kontakt

Dr. Christoph Müller

Dr. Christoph Müller

Tel.: (0211) 45 78-351

Fax: (0211) 45 78-219

Projektzeitraum

05/2011 – 09/2013

Veröffentlichungen

Zemente mit hohen Kalksteingehalten – Dauerhaftigkeit und praktische Umsetzbarkeit

Müller, C.; Palm, S.; Graubner, A; Proske, T; Hainer, S; Rezvani, M; Neufert, W; Reuken, I.
In: Beton 64 (2014) 1+2, S. 43–50

Zemente mit hohen Kalksteingehalten – Dauerhaftigkeit und praktische Umsetzbarkeit / Cements with a high limestone content - durability and practicability

Müller, C.; Palm, S.; Graubner, A; Proske, T; Hainer, S; Rezvani, M; Neufert, W; Reuken, I.
In: Cement International 109 (2014) 2, S. 78–85

Strength and durability gain in cements with high limestone content

Palm, S.; Müller, C.

In: Zement i ego primenenie (2013) 2, S. 36–39

Förderer

Gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt.