Alternative Bindemittel (Geopolymerbeton, calcinierte Tone) im Fertigteilbau

Herstellung, Prüfung, Zulassungen und praktischer Einsatz

Eine Forderung zum Klimaschutz ist die Reduzierung der CO2-Emissionen bei der Herstellung von Zementen und dem daraus hergestellten Beton. Da bei der Herstellung von Zementklinker aus prozesstechnischen Gründen jedoch unvermeidbar CO2 entsteht, zielen die Anstrengungen der Zementindustrie neben der Steigerung der Energieeffizienz und dem Einsatz alternativer Brennstoffe auf die Substitution des Zementklinkers ab. Die Senkung des Zementklinkeranteils kann sowohl auf der Seite der Zementhersteller als auch auf der Seite der Betonhersteller erfolgen. Letztere setzen dazu bevorzugt Flugasche ein, deren Verfügbarkeit sich durch die Energiewende immer mehr verknappt. Hierzu hat die Forschung in den letzten Jahren eine wachsende Zahl von Alternativen erarbeiten können. Zwei dieser Ansätze hat das Betonwerk Bieren bei der Produktion von Betonfertigteilen in der Praxis erprobt.

Das erste Projekt, Geopolymerbeton, wurde bereits 2017 gestartet. Dazu wird das vollständige Bindemittelsystem gegen ein alkalisch aktivierbares Bindemittel und einen speziell abgestimmten Aktivator ausgetauscht. In den verschiedenen Testphasen wurden sowohl ein leichtverdichtbarer als auch ein selbstverdichtender Beton erfolgreich getestet. Das Herstellungsverfahren selbst blieb dabei unverändert und musste nicht angepasst werden.

Das zweite Projekt, Einsatz calcinierter Tone als Zusatzstoff, wurde im Jahr 2018 gestartet. Hierbei wurden zwei grundlegend verschiedene Betone erfolgreich getestet – erdfeuchter Beton und selbstverdichtender Beton. Der Einsatz des puzzolanischen Materials führte beim Frischbeton zu einer verbesserten Verarbeitbarkeit und beim Festbeton zu einer Steigerung der Druckfestigkeit. Zusätzlich wurden drei der Versuchsrohre mit drei Referenzrohren (derselbe Herstellungstag) von einem akkreditierten Prüflabor geprüft – mit dem Ergebnis einer Steigerung der Druckfestigkeit der Bohrkerne sowie der Scheiteldruckfestigkeit um jeweils rund 10 %.

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