Flugaschereiche Ultrahochfeste Betonen

Ultrahochfester Beton nach derzeitigem Entwicklungsstand ist ein Werkstoff mit sehr hohem Portlandzementanteil (ca. 800 kg/m³). Andere Komponenten sind Silikastaub (130-200 kg/m³), Quarzsand (900-1000 kg/m³) und Quarzmehl (200-400 kg/m³).
Das wesentliche Ziel dieser Forschungsarbeit war der Gewinn der ersten orientierenden Ergebnisse zur Entwicklung von flugaschereichen ultra-hochfesten Betonen mit einem reduzierten Anteil an energieintensiv hergestellten Komponenten – Klinker, Quarzmehl und ggf. Silikastaub und mit Festigkeiten von über 150 MPa nach 28 d Erhärtung unter normalen Bedingungen oder mit Festigkeiten über 200 MPa bei wärmebehandelten Betonen.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass es durch den Einsatz von hohen Flugascheanteilen möglich ist, ultrahochfeste Betone mit reduziertem Anteil an energieintensiv hergestellten Komponenten zu entwickeln. Durch eine Kombination von Optimierungsmaßnahmen können sehr gut verarbeitbare flugaschehaltige ultrahochfeste Betone mit Festigkeiten von > 200 N/mm² nach Wärmebehandlung und höher entwickelt werden. Diese Betone enthalten einen gegenüber der Referenzmischung um 15 bis 35 % reduzierten Zementgehalt, kein Quarzmehl und angepasste Silikastaubgehalte.
Die Variationen der Mischungszusammensetzung hatten größtenteils nur einen geringen Einfluss auf das Schwind- und Quellverhalten der Betone. So stellten sich hauptsächlich Längenänderungsunterschiede zur Referenzmischung von < 0,1 mm/m ein.
Die Variation der Vorlagerungszeit bei Wärmebehandlung hat entscheidenden Einfluss auf die Festigkeit der flugaschehaltigen wie auch flugaschefreien ultrahochfesten Betone. Bei einer Vorlagerungszeit von 48 h stellten sich die höchsten Festigkeiten ein. Wurden die Betone direkt nach dem Erstarren wärmebehandelt, konnten jedoch auch bereits sehr hohe Festigkeiten erzielt werden. Hier bestehen offenbar Chancen für eine praxisgerechte Optimierung des Wärmebehandlungsregimes.

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Tobias Gerlicher, Dr.-Ing. Liudvikas Urbonas

Förderung

Technische Vereinigung der Großkraftwerksbetreiber (VGB), 10.2007 bis 02.2009