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Detailergebnis zu DOK-Nr. 51517

Einfluss von Zement und Zusatzstoffen auf das Alkaliangebot für eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion / Influence of cement and additions on the quantity of alkalis available for an alkali-silica reaction

Autoren	B. Meng E. Schaefer
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk

Beton 51 (2001) Nr. 10, S. 577-584, 11 B, 3 T, 17 Q

Das Risiko einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion bei Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen kann durch die Verwendung von geeigneten Zementen unterbunden bzw. gering gehalten werden. Deren Wirkung basiert grundsätzlich auf einer Senkung des Angebots an Alkalien und hängt maßgeblich von der Art der Zementhauptbestandteile ab. Bei einer Analyse der stoffabhängigen Hintergründe sind nicht nur die Gesamtalkaligehalte der Hauptbestandteile, sondern insbesondere deren verfügbarer Alkaligehalt in Betracht zu ziehen. Der Gesamtalkaligehalt stellt nur einen Teilaspekt der Verfügbarkeit dar, entscheidend sind die Kinetik und die Mechanismen der Freisetzung und der Bindung dieser Alkalien in Reaktionsprodukten. Die in dieser Arbeit beschriebenen Ergebnisse liefern einen Beitrag zur systematischen Analyse dieser Zusammenhänge. Es wurden die Porenlösungen von Zementen verschiedener Zementhauptbestandteile bzw. Zusatzstoffe in Abhängigkeit vom Hydratationsalter untersucht. Die bilanzierende Auswertung zeigte, dass Hüttensande nur unwesentlich Alkalien zur Porenlösung beisteuern und damit den verfügbaren Alkaligehalt dauerhaft nahezu proportional zum Anteil des ausgetauschten Klinkers senken. Steinkohlenflugasche verhält sich bis zu einem Hydratationsalter von 28 Tagen ähnlich, bindet jedoch darüber hinaus bei weiter fortschreitender Hydratation Alkalien in die Reaktionsprodukte ein. Eine noch stärkere Einbindung ist bei Verwendung von Silicastaub schon sehr früh vorhanden. Hier zeichnet sich jedoch ab, dass diese Bindung nicht dauerhaft stabil ist. Mit zunehmender Hydratationsdauer wird ein Teil der zunächst gebundenen Alkalien wieder freigesetzt.