Die Eigenschaft „niedriger wirksamer Alkaligehalt“ wird nach DIN 1164-10 vereinfacht anhand des Gesamtalkali- und ggf. des Hüttensandgehalts definiert. Mit einem neuen Konzept sollte ein Prüf- und Bewertungsschema entwickelt werden, dass den stofflichen Eigenschaften der Zemente noch besser gerecht wird. Bewertungskriterien waren anhand von Porenlösungen aus Zementstein sowie Erfahrungen mit Betonen im Außenlager und in AKR-Performance-Prüfungen abzuleiten.
Prüfung und Bewertung des wirksamen Alkaligehalts von Zementen
Im IGF-Vorhaben 19295 N sollte ein Prüf- und Bewertungsschema entwickelt werden, das den stofflichen Eigenschaften der Zemente noch besser gerecht wird.
Hintergrund und Ziele des Projekts
Ein hoher Widerstand von Betonbauwerken gegen eine schädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) kann bei alkaliempfindlichen Gesteinskörnungen in bestimmten Fällen erreicht werden, wenn Zemente mit einem niedrigem wirksamem Alkaligehalt (na-Zement) eingesetzt werden. Durch die verein- fachte Bestimmung des Gesamtalkaligehalts wird die Wirkung verschiedener Hüttensande und die Wirkung anderer Zementhauptbestandteile wie z. B. Kalkstein (LL) auf den wirksamen Alkaligehalt eines Zements bisher nicht oder nur teilweise erfasst.
Ziel des Forschungsvorhabens
Im IGF-Vorhaben 19295 N sollte ein Prüf- und Bewertungsschema entwickelt werden, das den stofflichen Eigenschaften der Zemente noch besser gerecht wird. Dazu waren Bewertungskriterien für Zemente in unterschiedlichen Anwendungssituationen - ohne und mit Alkalizufuhr von außen – sowie in Kombination mit unterschiedlich alkaliempfindlichen Gesteinskörnungen (z. B. auch Kriterien für potentielle Alkaliempfindlichkeitsklasse E II-S) abzuleiten.
Ableitung von Bewertungskriterien
CEM I-na-Zemente, Fahrbahndeckenzemente und Laborzemente unterschiedlicher Zusammensetzung sollten mit dem Auspress- und dem Lösungsverfahren untersucht werden. Anhand des Ergebnisses, der Hydroxidionenkonzentration der ausgepressten Porenlösung (Auspressverfahren) und des überstehenden Porenwassers (Lösungsverfahren) von Zementstein, war der wirksame Alkaligehalt von Zementen zu bewerten.
Die ermittelten Hydroxidionenkonzentrationen sollten den Ergebnissen aus Betonversuchen im Labor (AKR-Performance-Prüfungen) und der seit 40 Jahren durchgeführten Betonversuche mit Außenlagerung (siehe Bild oben) gegenübergestellt werden. Auf dieser Grundlage waren Vorschläge für Bewertungskriterien für den wirksamen Alkaligehaltes von Zementen abzuleiten.
Förderer
Das IGF-Vorhaben 19295 N der Forschungsvereinigung VDZ gemeinnützige GmbH – VDZ Technology gGmbH, Toulouser Allee 71, 40476 Düsseldorf wurde 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.
