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Für die Untersuchungen standen Proben von 3 Portlandzementen und einem Portlandhüttenzement (CEM II-S) aus unterschiedlichen Zementwerken zur Verfügung. Für jeden Zement - aus jeweils demselben Lieferwerk - waren maximal 6 Proben vorhanden, die verschiedenen Zulieferungen an 3 Transportbetonwerke über einen Zeitraum von einem halben Jahr entnommen wurden. Zusätzlich wurden in die Untersuchungen auch zwei Zementproben eines Zementwerkes einbezogen, von denen die Zusammensetzung der im Herstellungsprozess verwendeten Brennstoffe bekannt war. Entsprechend dem mit der Arbeitsgruppe abgestimmten Arbeitsplan wurden Untersuchungen am Ausgangsstoff Zement (Chemisch-mineralogische Zusammensetzung und Korngrößenverteilung), an Zementleimen (Wasseranspruch, Erstarrungsverhalten, Rheologie), an Mörteln (Rheologie, Konsistenz / Ansteifen, Druckfestigkeit) sowie an LP-Betonen (Luftporenkennwerte, Frost-Taumittelwiderstand) durchgeführt. Als Betonzusatzmittel wurden Fließmittel auf Basis PCE, Melaminsulfonat, Naphthalinsulfonat und Ligninsulfonat, ein Verzögerer auf Phosphat-Basis sowie ein LP-Bildner eingesetzt. Die Zusatzmittel stammten aus einer einzigen Liefercharge, sodass diesbezüglich Unterschiede ausgeschlossen werden konnten.
Inhaltsverzeichnis
1 Ausgangssituation 3
2 Zielsetzung und Vorgehensweise 4
3 Einsatz von Sekundärbrennstoffen bei der Zementherstellung 6
31 Zeitliche Entwicklung des Sekundärbrennstoffeinsatzes in der
Zementindustrie 6
32 Auswirkungen der Sekundärbrennstoffe auf den Zementherstellungsprozess33 Auswirkungen auf die Zementeigenschaften am Beispiel der
Sekundärbrennstoffe Tiermehl und BPG 10
34 Relevanz für die Praxis 14
35 Mögliche Steuermaßnahmen 15
4 Rheologie von Bindemittelleimen und Mörteln 17
41 Einleitung 17
42 Grundlagen der Rheologie 17
43 Einflüsse auf das Fließverhalten von Bindemittelleimen und Mörteln 19
5 Untersuchungsprogramm 23
51 Ausgangsstoffe 23
511 Zemente 23
512 Gesteinskörnungen 24
513 Zugabewasser 25
514 Betonzusatzmittel 25
52 Untersuchungen 25
521 Korngrößenverteilung / Wasseranspruch / Erstarrungsverhalten 25
522 Chemisch-mineralogische Analyse 25
523 Rheologische Untersuchungen 25
524 Festigkeiten 27
525 Luftporen / Frost-Taumittelwiderstand 27
6 Physikalische und chemisch-mineralogische Untersuchungen an
Zementproben 27
61 Korngrößenverteilung der Zemente 27
62 Wasseranspruch und Erstarrungsverhalten 29
63 Chemisch-mineralogische Untersuchungen 33
7 Untersuchungen zu Rheologie und Ansteifverhalten 41
71 Allgemeines 41
72 Rheologische Untersuchungen an Zementleimen 41
721 Einstellung der Zementleime und Durchführung der rheologischen
Messungen 41
722 Reproduzierbarkeit der rheologischen Messung an Zementleimen 44
723 Ergebnisse und Auswertung 45
724 Zusammenfassende Bewertung der rheologischen Untersuchungen an
Zementleimen 56
73 Rheologische Untersuchungen an Mörteln 57
731 Grundlagen der Untersuchungen an Mörteln 57
732 Einstellung der Mörtel und Durchführung der rheologischen Messungen 58
733 Reproduzierbarkeit der rheologischen Messung an Mörteln 59
734 Ergebnisse und Auswertung 60
8 Festigkeiten 68
81 Bestimmung der Druckfestigkeiten an Mörteln 68
82 Ergebnisse und Auswertung 69
821 Allgemein 69
822 Mörtel mit Zementchargen aus Werk 1 (CEM I 32,5 R) 70
823 Mörtel mit Zementchargen aus Werk 2 (CEM I 42,5 N) und
Werk 3 (CEM I 32,5 R) 72
824 Mörtel mit Zementchargen aus Werk 5 (CEM I 32,5 R) 72
83 Zusammenfassende Bewertung der Untersuchungen zur Festigkeit 73
9 Untersuchungen zum Luftporensystem und Frost-Taumittelwiderstand
an Beton 74
91 Bestimmung der Luftporenkennwerte und des Frost-Taumittelwiderstands
an Beton 74
92 Ergebnisse 76
921 Allgemein 76
922 LP-Betone mit Zementchargen aus Werk 1 (CEM I 32,5 R) 76
923 LP-Betone mit Zementchargen aus Werk 3 (CEM I 32,5 R) 78
93 Zusammenfassende Bewertung der Untersuchungen an LP-Betonen 79
10 Zusammenfassung 80
Literatur 83
Anhang 88
