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Gegenstand des IGF-Forschungsprojekts 22502 N war die Anwendung der Röntgenbeugungsanalytik zur Produktions- und Qualitätskontrolle von calcinierten Tonen und damit hergestellten Zementen, um die Entwicklung von Zementen mit weiter reduzierten Klinkeranteilen im Rahmen der Dekarbonisierung der Zementindustrie zu beschleunigen.
Im Forschungsvorhaben wurden Prüfverfahren auf den Prüfstand gestellt und ein Bewertungskonzept für die Frischbetonauslaugung entwickelt. Die abgeleiteten, maximal zulässigen Freisetzungen wurden in allen Anwendungsfällen deutlich unterschritten, sodass aus Sicht der Forschungsstellen keine Notwendigkeit für eine Prüfung oder Regulierung der Frischbetonfreisetzung besteht.
Gegenstand des IGF-Forschungsprojekts 22953 N war die Untersuchung von ternären Zementen auf SR-Eigenschaft (hoher Sulfatwiderstand). Es wurden insgesamt 20 ternäre Zemente der Typen CEM II/C-M (Q-LL), CEM V/B (S-Q) und CEM VI (S-LL) untersucht. Zur Beurteilung des Sulfatwiderstands wurden vier aktuelle Prüfverfahren herangezogen.
Im ZIM-Forschungsprojekt werden Altbetone so aufbereitet, dass eine bessere Verwertbarkeit aller anfallenden Fraktionen ermöglicht werden soll, insbesondere die des Brechsands und des Feinanteils (Recyclingmehls). Hierzu dienen auch Versuche zur puzzolanischen Reaktivierung der Betonrecyclingmehle.
Calcinierte Tone als Zementhauptbestandteil sind wesentlicher Bestandteil der Dekarbonisierungsstrategie der Zementindustrie. Viele Tonvorkommen haben eisenreiche Verunreinigungen. Diese bilden bei der Calcinierung Hämatit, der das Produkt, den Zement und letztlich den Beton, rot färbt. Durch eine reduzierende Atmosphäre bei der Calcinierung und/oder Kühlung kann die Bildung von Hämatit vermieden werden. Systematische Erkenntnisse zu den Einflüssen der Nebenbestandteile in Tonen auf deren Reaktivität, die Emissionen und zementtechnische Eigenschaften liegen bislang kaum vor und sollen in dem Vorhaben systematisch untersucht werden.
In diesem Forschungsprojekt sollen die IR-Spektroskopie in Kombination mit mathematischen Werkzeugen (Chemometrie) als Analyseverfahren zur gezielten Charakterisierung silikatischer, vorrangig röntgenamorpher Stoffe sowie zur verlässlichen Bestimmung der Zusammensetzung von Stoffgemischen mit röntgenamorphen Stoffen (z.B. ternäre Zemente mit u.a. calciniertem Ton bzw. Recyclingmehl) evaluiert werden. Die für Zement erarbeiteten Erkenntnisse zur Methodik und Auswerteroutinen sollen danach hinsichtlich der Übertragbarkeit auf silikatische Gesteinskörnungen zur Bestimmung der Alkaliempfindlichkeit bewertet werden.
In dem Vorhaben werden die Leistungsfähigkeit und das Hydratationsverhalten ternärer Zemente (KQL) mit Klinker (K), calciniertem Ton (Q) und Kalkstein (L) sowie wesentliche Dauerhaftigkeitsaspekte von damit hergestellten Betonen systematisch untersucht.
Die derzeitigen Anforderungen an (na)-Zemente führen dazu, dass calcinierte Tone aufgrund ihrer Alkaligehalte kaum als Hauptbestandteil in solchen Zementen eingesetzt werden könnten. Dabei ist bekannt, dass puzzolanische Stoffe zur Vermeidung einer AKR beitragen. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die systematische Untersuchung des Beitrags calcinierter Tone zur AKR-Vermeidung.
