Beton ohne Zement

Geopolymerbeton für den Fertigteilbau

Die Verwendung alkalisch aktivierter Bindemittelsysteme gewinnt in der Betontechnologie zunehmend an Bedeutung. Neben ökologischen Aspekten, insbesondere der Reduktion von CO2-Emissionen bei der Bindemittelproduktion, gewinnt die Verbesserung bestimmter Betoneigenschaften durch die Verwendung solcher Bindemittelsysteme zunehmend an Bedeutung. Alkalisch aktivierte Bindemittelsysteme mit vergleichsweise niedrigem Calciumgehalt werden oftmals auch als „Geopolymere” bezeichnet. Die für die Erzielung ausreichender Festigkeiten erforderlichen Reaktionen von Geopolymerbindemittelsystemen weichen erheblich von den Reaktionen von auf normalem Portlandzement (PZ) basierenden Bindemittelsystemen ab. In den PZ-basierten Systemen werden hauptsächlich Calciumsilikathydratphasen gebildet, während in Geopolymersystemen überwiegend anorganische dreidimensionale Aluminiumsilikatnetzwerke gebildet werden. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse umfangreicher Laborversuche sowie mehrere praktische Anwendungen eines Geopolymerbetons, dem Wagners Earth Friendly Concrete (EFC), mit einem Bindemittelsystem aus Hüttensand, Flugasche und speziell auf die Anwendung abgestimmter Aktivatoren und Betonzusatzmittel im Hinblick auf spezielle Eigenschaften solcher Systeme vorgestellt. Wegen ihrer hohen chemischen Beständigkeit eignen sich Geopolymerbetone insbesondere für (Stahl-)Betonbauteile, die einem hohen Säure- oder Sulfatangriff ausgesetzt sind, wie zum Beispiel Abwasserrohre oder Bauteile in sulfathaltigen (Grund-)wässern.

In Australien wurden bereits umfangreiche Erfahrungen mit der Verwendung von Geopolymerbetonen bei verschiedenen Anwendungen gesammelt. So wurde zum Beispiel bei dem Bau des Toowoomba Wellcamp Airport weitestgehend Geopolymerbeton verwendet, allein für die Flugverkehrsflächen etwa 23.000 m³ (s. Abb.).

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