Auswirkungen von Vorhydratation auf die Leistungsfähigkeit von Zementen unter Berücksichtigung verschiedener Klinkereigenschaften

In Deutschland werden derzeit zur Zementmahlung meist Kugelmühlen eingesetzt (über 100 Mühlen, teilweise über 40 Jahre alt). Die Fertigmahlung von Zementen auf deutlich energieeffizienteren Vertikal-Wälzmühlen ist international insbesondere bei Neubauprojekten bereits heute verbreitet, wird in Deutschland jedoch kaum praktiziert (weniger als fünf Mühlen). Ein Grund dafür sind immer noch fehlende Kenntnisse, wie durch den Mahlbetrieb in Vertikal-Wälzmühlen auftretende Veränderungen der Zementeigenschaften durch Vorhydratation systematisch entgegengewirkt werden kann, um möglichst gleiche Zementeigenschaften wie von auf Kugelmühlen hergestellten Zementen zu erhalten.

Das Forschungsvorhaben verfolgt zwei Ziele. Zum ersten soll untersucht werden, ob bestimmte zementchemische Eigenschaften einen Klinker robuster gegenüber einer Vorhydratation machen. Dazu wird im Versuchsprogramm eine Auswahl unterschiedlicher Klinker verwendet, die ein breites mineralogisches Spektrum abdeckt. Es soll geklärt werden, in welcher Größenordnung sich die Effekte einer Vorhydratation in Abhängigkeit vom Klinker, seiner Feinheit und der Intensität der Vorhydratation bei Hydratationsreaktionen und Zementeigenschaften bemerkbar machen. Klinkermehle werden systematisch vorhydratisiert. Aus den entstandenen Materialien werden Laborzemente hergestellt, deren Hydratationsreaktionen und Normeigenschaften charakterisiert werden.

Zum zweiten soll untersucht werden, mit welchen Maßnahmen möglichen negativen Auswirkungen entgegengewirkt werden kann, insbesondere durch Anpassung der Sulfatträgerzusammensetzung. Dazu werden aus ausgewählten vorhydratisierten Klinkern Serien an Laborzementen mit unterschiedlicher Sulfatträgerzusammensetzung hergestellt und untersucht.

Besonders die kleinen und mittelständischen Unternehmen der deutschen Zementindustrie würden dadurch in ihrer Wettbewerbsfähigkeit gestärkt, da sie nicht auf Erfahrungen mit Vertikal-Wälzmühlen an anderen Standorten zurückgreifen können, um Investitionsentscheidungen zu treffen oder Strategien zur Optimierung von Zementen zu entwickeln.

Förderer

Das IGF-Vorhaben 20857 N der Forschungsvereinigung VDZ gemeinnützige GmbH – VDZ gGmbH, Tannenstraße 2, 40476 Düsseldorf wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt

Dr. Jörg Rickert

Dr. Jörg Rickert

Tel.: (0211) 45 78-283

Fax: (0211) 45 78-44427

Projektzeitraum

11/2019 - 10/2021