Zielsichere Herstellung von flugaschehaltigen Luftporenbetonen bei Verwendung von verflüssigenden Betonzusatzmitteln

Projektnummer 310

In der Praxis treten in letzter Zeit vermehrt Probleme bei Luftporenbetonen hinsichtlich der Stabilität von Luftporen auf, was auf Unverträglichkeiten zwischen den eingesetzten Betonzusatzmitteln oder auf Unverträglichkeiten zwischen Betonzusatzmittel und Bindemittel hindeutet. Problematisch sind z. T. der Lufteintrag in den Beton und mangelnde Luftporenstabilität insbesondere bei Verwendung von Fließmitteln (FM) der neueren Generation auf Basis von Polycarboxylat-Ethern (PCE). Bei gleichzeitiger Verwendung von Fließmitteln und Luftporenbildnern (LP) kann aufgrund des im FM enthaltenen Entschäumers eine Beeinträchtigung der Wirksamkeit des LP eintreten. Am Festbeton werden die Anforderungen an die Luftporenkennwerte dann nicht eingehalten.

In einem parallelen Forschungsvorhaben des Vereins Deutscher Zementwerke e. V. (VDZ) werden die prinzipiellen Wirkungsweisen von LP und FM untersucht und unempfindliche FM/LP-Kombinationen ermittelt. In diesem Vorhaben werden am Institut für Bauforschung (ibac) der RWTH Aachen die Auswirkungen von FM auf die Luftporenbildung und -stabilität im Frischbeton sowie das Luftporengefüge im erhärteten Beton ermittelt. Es soll ein einfaches Prüfverfahren entwickelt werden, mit dem die Wechselwirkungen verschiedener Betonzusatzmittel in Bezug auf die Luftporenbildung und den LP-Anspruch bei wechselnden Ausgangsstoffen mit geringem Material- und Geräteaufwand zielsicher abgeschätzt werden können. Grundlage hierfür ist der sog. Foam Index Test (FIT), der in diesem Vorhaben modifiziert wird.

An Betonprüfkörpern werden die Luftporenkennwerte und der Frost-Tausalz-Widerstand untersucht, und damit ein Zusammenhang zwischen den Frischbetoneigenschaften, den Luftporenkennwerten und der möglicherweise unterschiedlichen Leistungsfähigkeit der Betone bei der Frost-Tausalz-Prüfung ermittelt. Aufbauend auf den Erkenntnissen des Forschungsvorhabens wird eine Handlungsanweisung erarbeitet, die eine zielsichere Herstellung von Luftporenbeton auch bei Schwankungen der Ausgangsstoffeigenschaften durch Anpassung der LP-Dosierung ermöglichen soll. Anschließend werden die Erkenntnisse der Laborversuche durch Praxisversuche im Transportbetonwerk überprüft. Die Verfahrensanweisung kann anhand dieser Praxisversuche verifiziert oder ggf. angepasst werden.

Das Projekt ist dem VGB-Schwerpunktforschungsprogramm "Entsorgung von Rückständen aus Kohlekraftwerken und Müllverbrennungsanlagen" (ERKOM) zugeordnet. Das Vorhaben wird von März 2008 bis Februar 2010 am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) unter der Projektleitung von Prof. Dr. Wolfgang Brameshuber durchgeführt und von einer Arbeitsgruppe des Technischen Ausschusses Kraftwerksnebenprodukte fachlich begleitet. Das Vorhaben wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e. V. (AiF ) gefördert (AiF-Projektnummer 15546 N).