Bauen & Gebäude

Leistungsmerkmale von ressourcenschonenden Zementen

Das Forschungsprojekt untersucht noch nicht zugelassene Zemente aus mehreren Hauptbestandteilen und zeigt, dass diese Zemente über ebenso gute Leistungsparameter verfügen wie klinkerhaltige Zemente, deren Verwendung durch Bauvorschriften vorgeschrieben ist. Die Verwendung von Kalkstein und Flugasche in Zementen kann den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen in der Zementherstellung reduzieren.

 

Zusammenfassung

Durch Zemente mit mehreren Hauptbestandteilen lassen sich der Klinkergehalt eines Zements und damit der Energiebedarf in seiner Produktion – Klinker wird bei hohen Temperaturen gebrannt – reduzieren. Dennoch wird derartiger Zement aufgrund mangelnder Erfahrung und Vorbehalten im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit dieses Werkstoffes in Deutschland kaum verarbeitet. Ziel des Projekts war es, durch den Nachweis der Leistungsmerkmale die Datengrundlage für die Anwendung dieser Zemente zu verbessern und dadurch die bisherigen Anwendungsbeschränkungen aufzuheben. Im Zentrum der Untersuchungen stand die Verwendung von neuen Zementen, insbesondere von klinkerarmen CEM-X-Zementen (35% Kalkstein) und CEM-II-Zementen (10-25% Kalkstein), für die Herstellung von Beton. CEM-X-Zemente verfügen außerdem über große Anteile von Steinkohlenflugasche und Hüttensand. Die aus diesen Zementen hergestellten Betone sowie großtechnische hergestellte Werkzemente wurden auf Leistungsmerkmale wie z.B. Dauerhaftigkeit, Druckfestigkeit,  überprüft. 

Ergebnisse:

  • Die Werkzemente verfügen über einen hinreichend großen  Carbonatisierungswiderstandes. 
  • Auch der Widerstand gegen das Eindringen von Chloriden liegt im Bereich der für die entsprechende Expositionsklasse zugelassenen Zemente.
  • Die CEM-II-Werkzemente sind auch im Hinblick auf ihren Widerstand gegen Frost und Frost-Tausalz nach allen angewendeten Prüfverfahren als geeignet einzustufen. Der Frostwiderstand von CEM-X-Zementen hingegen ist unzureichend.
  • Die ermittelten Ergebnisse zur Dauerhaftigkeit sind bei den hüttensand- und steinkohleflugaschehaltigen CEM-II-Zementen, aber auch insbesondere für den kalksteinhaltigen Zement CEM-II/B-LL, sehr gut.
  • Die Zemente erzielen eine Druckfestigkeit von 39 bis 45N/mm2.
  • Aus der Lebensdauerberechnung, die jedem Betonalter ein Zuverlässigkeitsindex zuweist, geht hervor, dass die untersuchten Zemente ebenso dauerhaft sind wie die in DIN1045 und DIN EN 206-1 zugelassene Zemente (Nutzungsdauer von 50 Jahren). 
  • Die Spaltzugfestigkeit der Betone liegt mit ca. 3 N/mm2 im Bereich der CEM-I-Referenzbetone.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Ökologisch und technisch optimierte Zemente mit mehreren Hauptbestandteilen - Laboruntersuchungen und Betriebsversuche

Projektnummer: 01LK0502

Projektzeitraum: 2005 - 2009

Projektort: Deutschland (Nordrhein-Westfalen)

Projektansprechpartner:

Herr Dr.-Ing. Müller

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)

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