Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Betonen mit hüttensandhaltigen Zementen durch Verringerung der Carbonatisierungsempfindlichkeit
01.09.2009 bis 31.01.2012
RWTH Aachen
Betone mit hüttensandhaltigen Zementen (CEM III/A bzw. CEM III/B) bieten durch die Verringerung des Klinkergehalts eine Möglichkeit, die CO2 -Emissionen bei der Herstellung von Zement zu senken. Sie weisen im Vergleich zu Betonen mit Portlandzement aufgrund der spezifischen Zementzusammensetzung – in Abhängigkeit vom Hüttensandgehalt - i. d. R. eine langsame Hydratation sowie einen veränderten Hydratationsverlauf auf. Dies führt zu einem veränderten Gefügeaufbau und somit auch zu vergleichsweise geringen Frühfestigkeiten, die in Folge eine verlängerte Nachbehandlungsdauer bedingen. Darüber hinaus stellt die erhöhte Carbonatisierungstiefe eine weitere Herausforderung dar. Ziel des Forschungsprojektes war, die Hydratation hüttensandhaltiger Zemente durch den gezielten Einsatz von Additiven (5 M.-%) (Kalkstein, Aluminiat, Calciumhydroxid oder Silikastaub) so zu beeinflussen, dass Festigkeit, Gefügedichtigkeit und insbesondere Carbonatisierungswiderstand von Beton gesteigert werden. In Mörteluntersuchungen zeigte sich bei höherem Aluminium- bzw. niedrigerem Siliziumgehalt des Hüttensandes eine höhere Reaktivität des Hüttensandes und in Kombination mit Metakaolin eine höheres Wasserbindevermögen. Bei einzelnen Bindemittelkompositionen waren zwar an Mörtel und Betonen positive Effekte bezüglich Frühfestigkeit und Carbonatisierungswiderstand festzustellen, allerdings ließen sich die Ergebnisse nicht systematisch auf alle Klinker-Hüttensand-Kombinationen übertragen. Mitunter war der Einfluss der Lagerungsdauer höher als der des Bindemittels, so dass insgesamt die beobachteten Effekte der Additivzugabe hinter den Erwartungen zurückblieben. Vor diesem Hintergrund wurde die verfahrenstechnische Realisierung einer großmaßstäblichen Produktion (Untersuchungen am Werkzement) nur orientierend durchgeführt. Abschließend wurden die umweltrelevanten Wirkungen von CEM III-Zementen allgemein betrachtet und anhand der Ergebnisse zum Carbonatisierungswiderstand die
Tannenstraße 2
40476 Düsseldorf
Dr.-Ing. Christoph Müller
Christoph.mueller(at)vdz-online.de
Dipl.-Ing. Katrin Severins
Katrin.severins(at)vdz-online.de
03X0070
(Derzeit liegt keine Beschreibung des Teilvorhabens vor.)
