Ziel des dargestellten Forschungsvorhabens war die labor- und werkseitige Herstellung und Prüfung von Zementen mit Kalksteingehalten jenseits der in DIN EN 197-1 beschriebenen Maximalgehalte. Es wurden Kalksteingehalte zwischen 30 M.-% und 70 M.-%, bezogen auf den sulfatträgerhaltigen Zement, verwendet. Die Auswirkung der Klinkerreduzierung im Zement in Abhängigkeit der Eigenschaften des Kalksteins als weiterem Hauptbestandteil auf die Festigkeitsentwicklung und die Dauerhaftigkeit von Beton wurde untersucht. Im Zentrum stand die Frage, inwieweit den Auswirkungen der Klinkersubstitution im Zement durch Optimierung der Korngrößen- und Komponentenverteilung sowie der Anpassung der Betontechnologie unter Laborbedingungen und unter praxisnahen Bedingungen begegnet werden kann. Zusammenfassend kann zum jetzigen Zeitpunkt festgestellt werden, dass für die Herstellung und Verwendung kalksteinreicher Zemente (bis 50 M.-% LL) anspruchsvolle verfahrenstechnische Maßnahmen im Zementwerk und ebenso anspruchsvolle betontechnologische Maßnahmen (wasserarmer Beton mit entsprechenden Zusatzmitteldosierungen) in der Betonherstellung erforderlich wären. Werden diese Maßnahmen unter Praxisbedingungen beherrscht, können zulassungsfähige Dauerhaftigkeitskennwerte am Beton erzielt werden. Die Robustheit derartiger Systeme im Baubetrieb bedarf einer weiteren Absicherung. Kriechen und Schwinden solcher Betone müssen weiter untersucht werden. Der Einfluss der Kalksteinqualität auf das Ergebnis von Frostversuchen bedarf ebenfalls einer weiteren Absicherung. Durch die effiziente Ausnutzung des Portlandzementklinkers in Zementen mit hohen Kalksteingehalten könnten die Werte einer Ökobilanz verbessert werden. In der Bilanzierung von Betonen mit niedrigeren Wasserzementwerten mit den kalksteinreichen Zementen liegt das Treibhauspotenzial bei gleicher Leistungsfähigkeit (Druckfestigkeit und Dauerhaftigkeit im Labor) rd. 25 % unter dem Treibhauspotenzial eines Betons mit CEM II/A-LL bzw. dem Durchschnittszement der VDZ-EPD.
The aim of this research project was to produce and test, both in the laboratory and in the plant, cements containing levels of limestone beyond the maximum levels described in DIN EN 197-1. Limestone levels between 30 mass % and 70 mass %, relative to the cement including the sulfate agent, were used. The effect of reducing the clinker in the cement on the strength development and durability of the concrete was examined in relation to the properties of the limestone used as a further main constituent. The investigation focused on the extent to which the effect of replacing the clinker in the cement can be countered by optimizing the particle size and component distributions and adapting the concrete technology under laboratory and practical conditions. At the moment the situation can be summarized by stating that sophisticated process engineering measures in the cement plant and equally sophisticated concrete technology measures (low-water concrete with appropriate addition levels of admixtures) in the concrete production would be necessary for the production and use of high-limestone cements (up to 50 mass % LL). If these measures can be implemented under practical conditions then it will be possible for the concrete to achieve durability parameters that can meet the approval requirements. The robustness of these systems in construction work requires further verification. The creep and shrinkage of such concretes must be investigated in greater depth and the influence of the limestone quality on the results of freezethaw tests also requires further verification. The ecological balance values could be further improved by efficient utilization of the Portland cement clinker in cements containing high levels of limestone. In the balances drawn up for concretes with fairly low water/cement ratios using high-limestone cements the global warming potential for the same effectiveness (compressive strength and durability in the laboratory) is about 25 % lower than the global warming potential of a concrete made with CEM II/A-LL cement or with the average cement from the VDZ-EPD.