Concrete application of clinker-efficient cements

Abstract

The performance of clinker-efficient cements with granulated blast-furnace slag (GGBS) and limestone beyond the limits of the current DIN EN 197-1 was examined. Fresh, mechanical and durability properties of concretes made with laboratory and plant cements were determined. It can be stated that cements with a clinker content of about 50 wt% using GGBS and a limestone content of up to 20 wt% are suitable, in principle, for producing structural concretes. These cements gave fresh concrete properties as used in practice, good mechanical properties and, with the exception of the freeze–thaw resistance, admissible durability properties within the framework of the currently valid description deemed to satisfy rules in Germany. Concretes made with cements outside the currently envisaged extension of DIN EN 197-1 with a clinker content of about 20 to 35 wt% and a limestone content of up to 50 wt% can also exhibit admissible durability properties, if exacting concrete technology measures (low water–cement ratio and corresponding addition levels of admixtures) are applied in the concrete production.

Roadmap zur klimaoptimierten Transportbetonherstellung – Quantifizierte Betrachtung von Handlungsoptionen zur Steigerung der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz

“…Die Optimierung der Mischungszusammensetzung umwelt‐ und ressourceneffizienter Betone kann grundsätzlich auf Basis von zwei unterschiedlichen Vorgehensweisen erfolgen: Zum einen kann durch den Austausch von reinem Portlandzement durch Portlandkompositzemente oder neuartige Bindemittel und Zusatzstoffe eine beträchtliche Reduktion der Umweltwirkungen von Beton erzielt werden. Insbesondere zu Portlandkompositzementen und damit hergestellten Ökobetonen wurden in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von Untersuchungen vorgestellt [18–25].…”

“…Weiterhin hat die ökologische Optimierung der Betone in der Regel eine signifikante Zunahme der Anzahl der verwendeten Betonausgangsstoffe zur Folge. So bestehen heute bereits verfügbare Ökobetone (d. h. Betone mit stark reduziertem GWP) in der Regel aus sechs bis acht verschiedenen Stoffen, mit steigender Tendenz [19–21]. Entsprechend steigt die Anzahl der miteinander interagierenden Stoffe und es werden neue Modelle zur Vorhersage und Methoden zur automatisierten (digitalen) Erfassung der Betoneigenschaften benötigt, die z.…”

“…Beispielsweise führt die Zugabe von feingemahlenem Kalksteinmehl zu hüttensandhaltigen Zementen zu einer beschleunigten Hydratation. Untersuchungen von Palm et al [20] zeigen z. B., dass sog.…”

“…Die Bewertung erfolgte zum einen anhand eigener Untersuchungsergebnisse (auszugsweise in Tab. 2 dargestellt) sowie mithilfe von Literaturdaten [19–23, 38–44]. Da ein solcher Zementaustausch ein hochgradiges Vielparameterproblem darstellt, kann die nachfolgende Darstellung lediglich die beobachteten Tendenzen wiedergeben.…”

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

“…Dabei liegen wie bekannt die Chlorideindringwiderstände deutlich unter denen von hüttensandhaltigen Zementen. Um den Chlorideindringwiderstand des Betons zu erhöhen, ist eine kombinierte Verwendung von Hüttensand oder CEM III und Kalksteinmehl als Betonzusatzstoff sinnvoll [12,21].…”