Betone aus Multikompositzementen mit Kalkstein und calciniertem Ton

Abstract

Eine Möglichkeit, um die mit der Betonbauweise verbundenen Treibhausgasemissionen zu reduzieren, ist die verstärkte Verwendung klinkerarmer Zemente. Allerdings stehen die klassischen Klinkersubstitutionsstoffe Steinkohlenflugasche und Hüttensand in Deutschland schon heute nicht in gewünschter Menge zur Verfügung. Daher sind kalksteinmehlreiche Bindemittel hier eine vielversprechende Option, wobei durch Zugabe von calciniertem Ton der Zementklinkergehalt weiter gesenkt werden kann. Zur Identifikation der Leistungsfähigkeit derartiger Zemente wurden Mörtel‐ und Betonproben aus Zementen mit Kalksteinmehl und unterschiedlichen calcinierten Tonen mit einer maximalen Substitutionsrate von 50 M.‐ % hinsichtlich der Frischmörteleigenschaften und auch verschiedener Festmörteleigenschaften wie Druckfestigkeit, Schwindverhalten und Karbonatisierungstiefe untersucht. Durch den kombinierten Einsatz von Kalksteinmehl und calciniertem Ton konnten gegenüber den Referenzproben aus Portlandzement (CEM I) vergleichbare 28‐d‐Druckfestigkeiten, allerdings bei verminderter Frühfestigkeit, erreicht werden. Sowohl der Widerstand gegenüber Karbonatisierung als auch die Schwindverformung sind bei gleichen Festigkeiten etwas geringer. Insgesamt wird durch die Verwendung derartiger Zementzusammensetzungen eine Minderung des Treibhauspotenzials der Betone von 40 % erreicht.

Kalksteinmehl als Betonzusatzstoff – Vorschlag für die Anrechenbarkeit auf den Zementgehalt und Potenzial zur CO2‐Reduktion im Betonbau

“…effizienteren Einsatz von Zementklinker bei der Betonherstellung mittels Substitution durch alternative umweltfreundliche Betonzusatzstoffe [2]. Aufgrund der anstehenden Verknappung von Steinkohlenflugasche und Hüttensand sind andere reaktive Zusatzstoffe, wie calcinierter Ton, in den Fokus von Forschung und Entwicklung getreten [3]. Dabei sollte stets auch ein effizienter Einsatz dieser reaktiven Betonzusatzstoffe angestrebt werden.…”

“…Eine Zugabe von Kalksteinmehl verringert ebenfalls im Allgemeinen den Einfluss der Nachbehandlung auf die Druckfestigkeit bzw. den Widerstand gegen Karbonatisierung[3,20].…”

“…In Verbindung mit Hüttensand oder calcinierten Tonen kann der Klinkergehalt bzw. die Hydratationswärme weiter verringert werden[3,12]. Bei einer Verringerung desBild 12 Verarbeitbarkeitseigenschaften von kalksteinmehlreichen Betonen in Abhängigkeit vom w/b-Wert [14] Workability of limestone rich cements in dependence of w/b-ratio [14] Bild 13 Ökobilanzierung von kalksteinmehlreichen Betonen mit CEM I und CEM III als Basiszement ab Werk Life cycle assessment of concrete with high amount of limestone powder made with CEM I and CEM III as reference Tab.…”