CO₂- und ressourceneffiziente Betone für Betonfertigteile und Betonwaren – Verarbeitbarkeit und Frühfestigkeit

Die Wege zur notwendigen signifikanten Reduktion der CO₂-Emissionen sowie der effizienten Ressourcennutzung bei der Betonherstellung und -verarbeitung sind vielfältig. Der Einsatz klinkereffizienter Zemente, wie z. B. CEM II/C-M oder CEM VI, ist dabei eine vielversprechende und einfach umzusetzende Minderungsmaßnahme. Im erhärteten Zustand weisen so zusammengesetzte Betone i. d. R. eine hohe Leistungsfähigkeit auf und sind für viele Anwendungen in standardmäßigen Expositionen geeignet. Aufgrund der z. T. stark reduzierten Bindemittelgehalte als auch Klinkergehalte, der damit verbundenen Einschränkungen in der Verarbeitbarkeit und der verlangsamten Festigkeitsentwicklung sind solche Betone bislang aber mit wirtschaftlichen Einschränkungen für die Betonfertigteil- und die Betonwarenindustrie verbunden.

Die Herausforderungen bei der Entwicklung solch klinker- und ressourcenschonender Betone hinsichtlich der Verarbeitbarkeit, Frühfestigkeit und Dauerhaftigkeit sind eine Multiparameter-Problemstellung. Es gilt sowohl die Bindemittelzusammensetzung als auch den Bindemittelgehalt, die granulometrischen Eigenschaften der Gesteinskörnung und hier insbesondere der Feinfraktion, den gezielten Einsatz chemischer Zusatzmittel sowie die Interaktionen der einzelnen Komponenten kombiniert zu betrachten.

Systematische Untersuchungen zeigen, dass durch eine Optimierung der Packungsdichte der feinen Gesteinskörnung und des Bindemittels unter Verwendung frühfestigkeitssteigernder Zusatzmittel auch mit sehr geringen Klinkergehalten im Bereich zwischen 30 und 40 M.-% die für den Betonfertigteil- und Betonwarensektor geforderten Verarbeitbarkeiten und Abhebefestigkeiten erreicht werden können. Neben den benannten technischen Eigenschaften ist es so möglich, auch die CO₂- und Ressourceneffizienz solch hergestellter Betone deutlich zu verbessern.