MC-PowerFlow X

Klinkerreduktion – Zemente mit kalzinierten Tonen

Zement ist ein hydraulisches Bindemittel, das vor allem im Bauwesen eingesetzt wird. Er entsteht durch das Brennen eines Rohmehlgemisches aus Kalkstein und Ton in einem Drehrohrofen, wobei Klinker entsteht, der anschließend fein gemahlen und mit Zusatzstoffen versehen wird. Schon in der Antike nutzten die Römer hydraulische Bindemittel, die industrielle Zementproduktion begann jedoch erst im 19. Jahrhundert mit der Erfindung des Portlandzements und steht heute vor neuen, nachhaltigen Entwicklungen.

Herausforderung durch die Klinkerreduktion

Klinkerreduktion bedeutet CO₂-Reduktion

Festigkeiten von Betonen spielen eine wichtige Rolle und dafür ist hauptsächlich das Bindemittel Zement verantwortlich. Zement besteht zum Großteil aus hydraulischem Klinker, das heißt, er reagiert in Kombination mit Wasser. Während der Herstellung des Klinkers wird teilweise CO₂ freigesetzt, was maßgeblich zum Gesamt-Ausstoß beiträgt. Um den Klinkeranteil im Zement – und damit den CO₂-Fußabdruck – zu verringern, setzt die Zementindustrie daher auf verschiedene Zusatzstoffe.

Grafik zu Herstellung von kalziniertem Ton

Kalzinierte Tone

Ein vielversprechender neuer Ansatz zur Senkung des CO₂-Fußabdrucks in der Zementherstellung ist die Verwendung von kalzinierten Tonen. Dabei lassen sich Tonböden einsetzen, die bislang kaum genutzt werden. In ihrem herkömmlichen Zustand zeigen diese Tonböden, wenn sie dem Bindemittel Zement hinzugefügt werden, keine reaktiven Eigenschaften. Durch eine Temperierung, bei der ihnen Wasser entzogen wird, weisen sie eine puzzolanische Reaktivität auf und können so den Klinkeranteil im Zement verringern.

Wie wirkt MC-PowerFlow X bei kalzinierten Tonen?

Bindung der Tonpartikel mit
MC-PowerFlow X

Ein Nachteil bei der Verwendung kalzinierter Tone besteht darin, dass sich herkömmliche Zusatzmittel zunächst an die Tonpartikel binden. Dadurch entfalten sie ihre Wirkung hinsichtlich Verflüssigung und Konsistenzhaltung im Beton nicht mehr vollständig. MC-PowerFlow X gleicht diese reduzierte Wirkung dank seiner völlig neuen chemischen Zusammensetzung aus. Wird es dem Beton zuerst zugesetzt, bindet es die Tonpartikel, sodass die weiteren Zusatzmittel wieder ihre volle Wirkung zeigen können. Auf diese Weise lassen sich Betone wie gewohnt herstellen – bei gleichzeitig deutlich reduziertem CO₂-Fußabdruck.

Anwendungsbeispiel

Bei der Verwendung von Zementen mit kalziniertem Ton wird deutlich, dass die Fließeigenschaft des Betons bzw. Mörtels negativ beeinträchtigt wird. Umso mehr, je höher der Anteil an Ton ist, der Klinker ersetzt. In dem folgenden Beispiel wird das Fließmittel MC-PowerFlow 3100 verwendet. In den Rezepturen reduziert sich der Klinkeranteil stufenweise von 50 % (LC3-50) auf 20 % (LC3-20), das Fließverhalten reduziert sich von 235 mm auf 100 mm. Mit einer zusätzlichen Dosierung von MC-PowerFlow X, kann sogar beim LC3-20 ein Ausbreitmaß von 250 mm erreicht werden.