LP-Beton mit Flugasche

Projektnummer 210

Zur Sicherstellung eines praxisgerechten Frost-Tausalz-Widerstandes von Beton sind in der geltenden Betonnorm (DIN 1045) Anforderungen an den Luftgehalt im Frischbeton festgeschrieben. Dabei handelt es sich um ein über Luftporenbildner (LP-Bildner) künstlich eingeführtes Luftporensystem mit definierten geometrischen Anforderungen. Durch die LP-Bildner werden zusätzliche Expansionsräume im Porengefüge der Betonmatrix geschaffen, die die Volumenausdehnung des Wassers beim Gefriervorgang kompensieren.

Es hat sich gezeigt, dass die Einbringung von Luftporen in den Beton bzw. die Stabilität dieser künstlich eingeführten Luftporen durch eine Reihe von betontechnischen, transport- und umgebungsbedingten Faktoren erschwert bzw. unmöglich werden kann. Aus einigen Veröffentlichungen gibt es Hinweise, wonach auch Betonzusatzstoffe die Bildung und die Stabilität der Luftporen beeinträchtigen können. Dabei blieben die Wechselwirkungen der eingesetzten Roh- und Zusatzstoffe und der Zusatzmittel jedoch unberücksichtigt.

Mit dem Forschungsprojekt soll eine umfassende Datenbasis zur Beurteilung des Einflusses von Flugasche auf die Stabilität künstlich eingeführter Luftporen im Beton geschaffen werden. Weiterhin soll das Forschungsvorhaben einen Beitrag zur Klärung der Wechselwirkung zwischen Rohstoffen, Zusatzstoffen und Zusatzmitteln in Hinblick auf die Ursachen für die reduzierte Luftporenstabilität in Betonen leisten. Das Versuchsprogramm beinhaltet folgende Schritte:

  1. Auswahl günstiger und ungünstiger Rezepturen im Hinblick auf die Luftporenbildung und -stabilität im Beton; Verwendung unterschiedlicher Zemente (CEM I und CEM III/A) und Einsatz von LP-Bildnern mit verschiedenen Wirkstoffgruppen.
  2. Ermittlung des LP-Mittel-Bedarfs von Zement-/Flugasche-Kombinationen zur Einstellung eines stabilen Luftporengerüstes mit Hilfe des sog. "Foam-Index-Tests" an Zementleimsuspensionen (Abbildung). Der Foam-Index-Test erlaubt auf einfache Weise die qualitative Abschätzung des LP-Mittel-Bedarfs und kann somit im Rahmen der werkseigenen Produktionskontrolle eingesetzt werden.
  3. Bestimmung des Luftgehaltes in flugaschefreien und flugaschehaltigen Mörteln und Betonen mit unterschiedlichen LP-Bildnern.
  4. Bestimmung der wesentlichen granulometrischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften der Ausgangsstoffe zur Ermittlung möglicher Zusammenhänge zwischen Luftgehalt bzw. LP-Mittel-Bedarf und der Stabilität des LP-Gerüstes.