Performance und Dauerhaftigkeit zementklinkerreduzierter Betone unter Verwendung spezieller Additive

Mit der weltweiten Ausrufung von Klimazielen zur Reduzierung von CO₂-Emissionen gewinnen in der Bauwirtschaft zementklinkerreduzierte Betone (ugs. „Ökobetone“) zunehmend an Bedeutung. Diese unter-scheiden sich von Standardbetonen hinsichtlich ihrer verbesserten CO₂-Bilanz. Für die Optimierung der CO₂-Bilanz existieren verschiedene Ansätze. Direkte Ansätze sind (I) die Verwendung von Bindemitteln mit reduziertem Zementklinkergehalt oder Substitution von Zement durch Zusatzstoffe sowie (II) die Verwendung bilanziell CO₂-negativer Zusatzstoffe. Nachteile, die mit einer Zementklinkerreduktion einhergehen (Dauerhaftigkeit, Verarbeitbarkeit), können indirekt durch (III) Optimierung der Packungsdichte der Feinbestandteile oder (IV) Reduzierung des Wasser-Klinker-Verhältnisses unter Einsatz von Fließmitteln ausgeglichen werden.

Aus betontechnologischer Sicht ist die praxisgerechte Anwendbarkeit der genannten Ansätze zum Teil begrenzt (Verfügbarkeiten der Zusatzstoffe, Abnahme der Verarbeitbarkeit und Dauerhaftigkeit des Betons). Eine breite Anwendung von Ökobetonen setzt jedoch deren Gleichwertigkeit zu Standardbeton voraus. Einen neuen Ansatz zur Herstellung von Ökobetonen stellt die Verwendung spezieller Zusatzmittel („Hydration Control Agent“, HCA) dar, die gezielt in die Hydratationskinetik des Zements eingreifen, um Potenziale hinsichtlich seiner gefügebildenden Wirkung auszuschöpfen. In diesem Zusammenhang wurden umfangreiche Untersuchungen an verschiedenen Ökobeton-Rezepturen unter Zugabe von HCA durchgeführt. Als Referenzen dienten ein Beton mit ausschließlich Portlandzement als Bindemittel sowie Ökobeton-Rezepturen, bei denen der Zement zu 50 % durch einen Zusatzstoff (Kalksteinmehl, calcinierter Ton, Flugasche oder Hüttensand) substituiert wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass sich trotz der enormen Klinkerreduktion die Performance und die Dauerhaftigkeit der untersuchten Betone gegenüber ihren Referenzen durch Zugabe von HCA zum Teil erheblich verbessern lassen.