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Brameshuber / Vollpracht / Rasch

Erarbeitung von Anwendungsregeln für Hüttensand als Betonzusatzstoff gemäß der harmonisierten Europäischen Stoffnorm

2009. Buch, Buch. 72 S.
Fraunhofer IRB ISBN 978-3-8167-8147-9
Das Werk ist Teil der Reihe:
Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurden die Eigenschaften von Betonen mit Hüttensandmehl nach DIN EN 15167-1 geprüft. Diese Stoffnorm legt die Anforderungen an den gemahlenen Hüttensand fest. Vorgaben zur Anwendung des Hüttensandmehls als Betonzusatzstoff (Typ II) werden nicht gemacht. Hierfür müssen nationale Anwendungsregeln formuliert werden. Ziel dieses Forschungsprojekts war es, eine Datengrundlage für die Erarbeitung dieser Anwendungsregeln zu schaffen. Insbesondere sollte der versuchstechnische Nachweis einer zementäquivalenten Wirksamkeit (k-Wert) von Hüttensand nach DIN EN 15167-1 erbracht werden. Neben der Ableitung des k-Werts wurde überprüft, ob eine Verwendung nach dem Austauschkonzept möglich ist. Für das Projekt wurden fünf europäische Hüttensande ausgewählt, die als Granulate ans ibac geliefert und speziell für dieses Projekt aufgemahlen wurden. Die Mahlfeinheit sollte dabei möglichst nah an der Mindestanforderung der DIN EN 15167-1 liegen, um auch die ungünstigsten Hüttensandmehle abzudecken. Auch die Auswahl der Hüttensande orientierte sich an den Minimalanforderungen der Norm. In ihrer chemischen Zusammensetzung entsprechen die Hüttensande DIN EN 15167-1, die Anforderungen an den Aktivitätsindex und die Mahlfeinheit werden von einem Hüttensandmehl geringfügig unterschritten. Die Prüfungen an den Hüttensandmehlen erfolgten in Kombination mit einem CEM I 32,5 R, einem CEM II/B-S 32,5 R und einem CEM III/A 32,5 N. Zunächst wurden an allen Zement/ Hüttensand-Kombinationen die relativen Mörteldruckfestigkeiten (bezogen auf die Festigkeit der Referenzzementmörtel) bestimmt. Es wurden hierbei h/z-Verhältnisse von 0,25 bis 1,5 gewählt. Wie erwartet sinken die relativen Festigkeiten mit steigendem Hüttensandgehalt des Zements und mit steigendem h/z-Verhältnis ab. Im Betonmaßstab wurden die zementäquivalenten Wirksamkeiten von vier Hüttensandmehlen im Alter von 7, 28 und 56 Tagen bei h/z-Verhältnissen von 0,33, 1,0 und z. T. 1,5 nach dem k-Wert-Konzept bestimmt. Allerdings konnte nicht immer ein zuverlässiger Wert bestimmt werden, da die Festigkeiten der hüttensandmehlhaltigen Betone z. T. deutlich unter den Referenzfestigkeiten lagen. Bei der Konzeption der Betone wurde der Zement 1:1 durch Hüttensand ersetzt, d. h. es wurde ein k-Wert von 1 angenommen. Anhand der vorliegenden Daten kann abgeschätzt werden, dass der minimale k-Wert normkonformer Hüttensande im Alter von 28 Tagen zwischen 0,4 und 0,6 liegen wird. Für einen Einsatz des Hüttensandmehls nach dem Austauschkonzept ist nur das reaktivste Hüttensandmehl A geeignet. Mit marktgängigen Hüttensandmehlen werden aufgrund der höheren Mahlfeinheit in Abhängigkeit vom h/z-Verhältnis wahrscheinlich deutlich höhere k-Werte erzielt. Realistisch erscheint ein k-Wert von 1 bei h/z = 0,33 und einem Blainewert des Hüttensands von 4.000 qcm/g. Um diese k-Werte ausnutzen zu können, müssten jedoch verschiedene Qualitätsstufen eingeführt werden.
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