Herget, Christian (2023)
Kalksteinmehl als Betonzusatzstoff für umweltfreundliche Betone.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00024348
Ph.D. Thesis, Primary publication, Publisher's Version
Text
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Item Type: | Ph.D. Thesis | ||||
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Type of entry: | Primary publication | ||||
Title: | Kalksteinmehl als Betonzusatzstoff für umweltfreundliche Betone | ||||
Language: | German | ||||
Referees: | Graubner, Prof. Dr. Carl-Alexander ; Motzko, Prof. Dr. Christoph | ||||
Date: | 2023 | ||||
Place of Publication: | Darmstadt | ||||
Collation: | IX, 212 Seiten | ||||
Date of oral examination: | 12 December 2022 | ||||
DOI: | 10.26083/tuprints-00024348 | ||||
Abstract: | Aus Zement, Wasser und Gesteinskörnung hergestellter Beton ist nach Wasser der derzeit mengenmäßig am häufigsten verwendete Stoff auf unserer Erde. Dabei ist die Herstellung von Zement mit etwa 8 % der anthropogenen Treibhausgasemissionen verbunden. Durch Kalksteinmehl, das als inerter Betonzusatzstoff im Betonwerk dem Beton zugegeben werden kann, lässt sich der Zementgehalt im Beton deutlich reduzieren. Jedoch sind hierfür Entwurfs- und Anwendungsregeln zu erarbeiten, die die Herstellung eines ausreichend leistungsfähigen und dauerhaften Betons ermöglichen. Hierfür eignen sich Anrechenbarkeitsfaktoren (k-Wert) auf den technisch bzw. normativ notwendigen w/z-Wert sowie den Mindestzementgehalt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde zunächst mithilfe eines umfassenden Versuchsprogramms gezeigt, dass Kalksteinmehl während der Erhärtung des Betons die Reaktionskinetik des Zements nicht signifikant beeinflusst. Hauptsächlich durch physikalische Effekte wird jedoch eine merkliche Mitwirkung zur Betonleistungsfähigkeit erzielt. Durch eine Anpassung des absoluten Wassergehalts kann eine vergleichbare Mikrostruktur und Leistungsfähigkeit von Betonen mit und ohne Kalksteinmehl erreicht werden. Als Ergebnis einer umfassenden Literaturstudie über die Leistungsfähigkeit von Betonen mit Kalksteinmehl kann festgehalten werden, dass bei einer vergleichbaren Druckfestigkeit des Betons auch eine gleichwertige, teilweise sogar bessere Dauerhaftigkeit erreicht wird. Um die spätere Druckfestigkeit bereits vor der Herstellung des Betons vorhersagen zu können, sollte das Kalksteinmehl bei der Bestimmung des notwendigen Wasser-Zement-Werts (w/z-Wert) als Zementäquivalent mithilfe eines Anrechenbarkeitsfaktors berücksichtigt werden. Hierfür wurde ein genaues Verfahren vorgestellt, das die Anrechenbarkeit des Kalksteinmehls in Abhängigkeit vom Kalksteinmehlgehalt im Bindemittel und von den spezifischen Oberflächen des Kalksteinmehls und des verwendeten Portlandzements bestimmt. Für den praxisgerechten Mischungsentwurf unter Einhaltung der deskriptiven Vorgaben zum Mischungsentwurf nach DIN 1045-2 konnte eine Vereinfachung vorgenommen werden, wobei ein Anrechenbarkeitsfaktor von kKSM = 0,15 für Kalksteinmehlgehalte von bis zu 50 M.-% im Bindemittel vorgeschlagen wird. Zudem kann das Kalksteinmehl zu 100 % auf den Zementgehalt angerechnet werden, um den Mindestzementgehalt nach DIN 1045-2 einzuhalten, was bei konsequenter Umsetzung zu einer deutlichen Reduktion der zementinduzierten Treibhausgasemissionen führt. |
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Alternative Abstract: |
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Status: | Publisher's Version | ||||
URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-243485 | ||||
Classification DDC: | 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering and machine engineering 600 Technology, medicine, applied sciences > 624 Civil engineering and environmental protection engineering 600 Technology, medicine, applied sciences > 670 Manufacturing 600 Technology, medicine, applied sciences > 690 Building and construction |
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Divisions: | 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute of Solid Construction ?? fb13_ifm~ifmmassiv ?? |
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Date Deposited: | 01 Aug 2023 12:10 | ||||
Last Modified: | 03 Aug 2023 10:48 | ||||
URI: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/24348 | ||||
PPN: | 510072518 | ||||
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