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BETONTECHNOLOGIE38 BWI %u2013 BetonWerk International %u2013 5 | 2025 www.cpi-worldwide.comF%u00fcr den Entwurf CO2-optimierter und ressourceneffizienter Betone ist es zuk%u00fcnftig erforderlich, eine m%u00f6glichst hohe Reduktion des Klinkergehalts bei einem m%u00f6glichst geringen Wassergehalt unter Beibehaltung guter Verarbeitungseigenschaften des Frischbetons sicherzustellen. Beim Entwurf solcher stark optimierten Betone ist es von entscheidender Bedeutung, die Qualit%u00e4t der einzelnen Ausgangsstoffe (z. B. Zement und Gesteinsk%u00f6rnung) im Hinblick auf den Wasser- und Flie%u00dfmittelbedarf zu ber%u00fccksichtigen. Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wird der Einfluss unterschiedlicher granulometrischer Eigenschaften der feinen Gesteinsk%u00f6rnung auf die Verarbeitbarkeit bzw. den Wasserbedarf von Frischbeton auf der Grundlage systematischer Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit ermittelt. Darauf aufbauend wird ein Konzept zur Absch%u00e4tzung des minimal m%u00f6glichen Wassergehalts einer spezifischen Betonzusammensetzung unter Ber%u00fccksichtigung der Ausgangsstoffe und verfl%u00fcssigender Zusatzmittel entwickelt. 1 EinleitungIn der modernen Betontechnologie gab es in den letzten Jahren wesentliche %u00c4nderungen im Anforderungsprofil der einzelnen Betonzusammensetzungen. Mit zunehmender Anzahl m%u00f6glicher Zusatzstoffe und Zusatzmittel werden die Betonzusammensetzungen immer komplexer. Aus %u00f6konomischen Gr%u00fcnden wurden die Bindemittelmengen der Betone und dementsprechend die Leimvolumina teilweise stark abgesenkt. Auch %u00f6kologische Gr%u00fcnde beim Entwurf CO2-optimierter Betone erfordern zuk%u00fcnftig Betonzusammensetzungen mit m%u00f6glichst maximaler Klinkerreduzierung. Vorrangig wird dabei bisher ein Austausch des Portlandzementklinkers durch reaktive oder inerte Zementersatzstoffen vorgenommen [1, 2]. Zur Herstellung solcher klinkerreduzierten Betone werden in der Praxis bereits seit Jahrzehnten Zementersatzstoffe (Supplementary Cementitious Materials, SCMs) wie z.B. H%u00fcttensand, Flugasche oder Kalksteinmehl eingesetzt. Aufgrund der geringeren Reaktionsf%u00e4higkeit bis hin zum inerten Verhalten solcher SCMs, insbesondere des Kalksteinmehls, ist die Reduktion des Klinkergehalts zur Erzielung der relevanten mechanischen und insbesondere dauerhaftigkeitsrelevanten Eigenschaften zumeist mit einer Senkung des Wassergehaltes bzw. des w/z-Wertes verbunden [3, 4, 5]. Untersuchungen von Palm et al. [4] zeigen beispielsweise, dass der Karbonatisierungswiderstand solcher Betone mit tern%u00e4ren Zementen (Klinkerfaktor ~ 0,5) mit H%u00fcttensand und hohem Anteil von Kalksteinmehl als weitere Hauptbestandteile neben Klinker durch eine Reduktion des w/z-Wertes von 0,50 auf 0,35 deutlich erh%u00f6ht werden kann. Dementsprechend ist die m%u00f6gliche Austauschrate sowohl von der erforderlichen Leistungsf%u00e4higkeit des Betons als auch insbesondere von der m%u00f6glichen Wasserreduktion f%u00fcr eine entsprechende Verarbeitbarkeit des Frischbetons abh%u00e4ngig. In diesem Zusammenhang spielen verfl%u00fcssigende Zusatzmittel zur Einstellung der Verarbeitbarkeit eine entscheidende Rolle, da sie u.a. eine Klinkerreduktion mit einer resultierenden Wasserreduktion bei vergleichbarer Festigkeit erlauben. Jedoch ist zur Sicherung der Stabilit%u00e4t des Frischbetons bzw. zur Vermeidung von Entmischungserscheinungen ein ausreichender Leimgehalt notwendig [6]. Die Verarbeitbarkeit des Frischbetons wird sowohl durch die Leimeigenschaften als auch den Leimgehalt bestimmt. Eine Reduktion des Wassergehalts resultiert gleichbedeutend in einer Verringerung des Leimgehalts. Dementsprechend ist es insbesondere bei wasserarmen Betonen von entscheidender Bedeutung, dass das Zugabewasser m%u00f6glichst umfassend zur Verfl%u00fcssigung des Frischbetons zur Verf%u00fcgung steht. Erste Praxiserfahrungen zeigen, dass eine Reduktion des Wassergehalts auf bis zu 130 l/m%u00b3 m%u00f6glich ist [7]. Beim Entwurf solcher Betone gilt es zuk%u00fcnftig, insbesondere die Qualit%u00e4t der einzelnen Ausgangsstoffe (z.B. Zement und Gesteinsk%u00f6rnung) im Hinblick auf den Wasser- und Flie%u00dfmittelbedarf zu ber%u00fccksichtigen. Entwurfsprinzipien wasserarmer Betone unter Ber%u00fccksichtigung der Gesteinsk%u00f6rnungseigenschaftenBer%u00fccksichtigung spezifischer Ausgangsstoffeigenschaften n Dr.-Ing. Tobias Schack, Institut f%u00fcr Baustoffe / Leibniz Universit%u00e4t Hannover & Haist Schack Strybny Betoningenieure GmbH, DeutschlandDipl.-Ing. Sebastian Dittmar, Master Builders Solutions Deutschland GmbH, DeutschlandBastian Strybny, M.Sc., Institut f%u00fcr Baustoffe / Leibniz Universit%u00e4t Hannover & Haist Schack Strybny Betoningenieure GmbH, DeutschlandDipl.-Ing. Klaus-Dieter Kallweit, Holcim (Deutschland) GmbH, DeutschlandUniv.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist, Institut f%u00fcr Baustoffe / Leibniz Universit%u00e4t Hannover, Deutschland