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BETONTECHNOLOGIE28 BWI %u2013 BetonWerk International %u2013 6 | 2025 www.cpi-worldwide.comIn Afrika ist eine der vielversprechendsten M%u00f6glichkeiten zur Senkung der Kosten und der Umweltbelastung von Beton die Verwendung von LC3-Bindemitteln (Limestone Calcined Clay Cement %u2013 Zement mit kalzinierter Tonerde und Kalksteinmehl). Die hier berichteten Ergebnisse betreffen Druckfestigkeit, Elastizit%u00e4tsmodul und Trocknungsschwinden und sind Teil einer gr%u00f6%u00dferen Studie %u00fcber die Eigenschaften von mit afrikanischen Rohstoffen hergestelltem LC3-Beton. Es wurden Betonmischungen mit drei verschiedenen Klinkeranteilen und vier verschiedenen Tonerden aus S%u00fcdafrika und Tansania entworfen und produziert, die hier mit zwei Referenzmischungen verglichen werden; eine mit 100 % CEM II/A-L 52,5 N und die andere mit 50 % Zementersatz durch gemahlene Hochofenschlacke. Dieser Beitrag befasst sich mit den mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Mischungen. Ein zweiter Teil dieser Ver%u00f6ffentlichung, der in der n%u00e4chsten Ausgabe der BWI erscheint, wird die relevanten Dauerhaftigkeitseigenschaften behandeln.Portlandzement (PC), der konventionell mehr als 90 % Klinker enth%u00e4lt, wird aus Rohstoffen hergestellt, die an vielen Orten der Welt verf%u00fcgbar sind. Derzeit tr%u00e4gt die Herstellung von PC etwa 8 % zu den globalen anthropogenen CO2-Emissionen bei. In einem Bericht der UNEP %u00fcber %u00f6koeffiziente Zemente aus dem Jahr 2016 wurden zwei zentrale Bereiche mit dem gr%u00f6%u00dften Potenzial zur Reduzierung von CO2-Emissionen in den n%u00e4chsten Jahrzehnten identifiziert [1]. Einer dieser Bereiche ist der Ersatz von Klinker im Zement durch die kombinierte Zugabe von gebranntem Ton (CC) und Kalksteinmehl (LS). Dieses tern%u00e4re System, auch bekannt als Limestone Calcined Clay Cement (LC3), hat sich in Bezug auf mechanische Eigenschaften und Dauerhaftigkeit von Beton als leistungsf%u00e4hig erwiesen, selbst bei Klinkergehalten von nur 50 % [2-4],und kann helfen, die CO2-Emissionen im Vergleich zu einem Referenzbeton aus PC um fast 30 % zu reduzieren [5, 6]. Dar%u00fcber hinaus wurden industrielle Versuche bereits erfolgreich in Kuba, Indien und Afrika durchgef%u00fchrt [7, 8].Obwohl Zementersatzstoffe (supplementary cementitious materials, SCMs) zahlreiche Vorteile wie den F%u00fcllereffekt und die pozzolanische Reaktion aufweisen, k%u00f6nnen sie insbesondere in den ersten Tagen nachteilige Auswirkungen auf Druckfestigkeitsentwicklung oder eine fr%u00fchzeitige Rissbildung haben [9]. Bei der Verwendung neuartiger Bindemittelsysteme wie LC3 lassen sich solche Auswirkungen anhand der experimentellen Untersuchung relevanter mechanischer Betoneigenschaften minimieren. In dieser Studie wurden das Trocknungsschwinden und der Elastizit%u00e4tsmodul von LC3-Beton mit drei verschiedenen Klinkeranteilen und vier verschiedenen Tonen untersucht und mit zwei Referenzmischungen verglichen; eine mit 100 % CEMII/A-L 52,5 N und die andere mit 50 % Zementersatz durch gemahlene Hochofenschlacke (GGBS).Materialien und VersuchsmethodenAusgangsstoffeIn dieser Studie wurden insgesamt vier Tonerden aus S%u00fcdafrika (SA) und Tansania (TZ) untersucht: Materialien aus Bronkhorstspruit (B-Clay) und Hopefield (H-Clay) in SA und Pugu (PH-Clay) in TZ, sowie eine Probe aus dem Gebiet des Heidelberg-Cement-Werks (HC-Clay) in Daressalam, TZ. Die Zusammensetzung der zugeh%u00f6rigen Bindemittel wurde basierend auf der Druckfestigkeit von M%u00f6rteln und den entsprechenden Hydratationsprozessen optimiert, wie in [10] ausf%u00fchrlich beschrieben. Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass die LC3-Mischungen in Bezug auf die Druckfestigkeit in etwa einer Mischung mit 100 % Portlandzement entsprechen und eine bessere Festigkeit aufweisen als eine Mischung, bei der 50 % des Zements durch Hochofenschlacke (GGBS) ersetzt wurde [10]. Hinsichtlich der Dauerhaftigkeitsparameter wurde festgestellt, dass die Permeabilit%u00e4t im Allgemeinen verringert, die elektrischen Widerstandswerte deutlich erh%u00f6ht, der Chlorideintrag reduziert und die Karbonatisierung tendenziell erh%u00f6ht ist [10].MischungsentwurfEs wurden zwei Wasserbindemittelwerte (w/z-Werte) von 0,4 und 0,55 gew%u00e4hlt: w/z-Wert = 0,4 f%u00fcr Hochleistungsbeton und w/z-Wert = 0,55 f%u00fcr Beton gew%u00f6hnlicher Qualit%u00e4t. Tabelle 1 zeigt die Mischungsverh%u00e4ltnisse, die Dosierung des Flie%u00dfmittels (FM) sowie die gemessenen Konsistenzen (Setzma%u00df) der produzierten Betonmischungen.Mechanische Eigenschaften von LC3-BetonZement mit niedrigem CO2-Fu%u00dfabdruck %u2013 Teil 1n Emmanuel Safari Leo, Department of Structural and Construction Engineering, University of Dar es Salaam, TansaniaMark G. Alexander und Hans Beushausen, Department of Civil Engineering, University of Cape Town, S%u00fcdafrika