Durch eine gezielte Abstimmung der Kornverteilung aller Feinstoffe kann deren Wirksamkeit im Zement und Beton - insbesondere bei Kombination mehrerer Feinstoffe - gezielt verbessert werden. Grundlage dafür ist die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen der Granulometrie der Feinstoffe (Kornform und Korngrößenverteilung) und ihrer Wirkung auf die Gefüge- und Festigkeitsentwicklung des Betons. – Durch die Granulometrie der Feinstoffe wird zunächst die Packungsdichte und somit, bei konstantem Wassergehalt, die Lage der Partikel zueinander bestimmt. Damit wird die Gefügedichte der Feinstoffmatrix vor Beginn der Hydratation, das heißt die Größe und Geometrie des mit Hydratationsprodukten zu füllenden Raums, vorgegeben. – Um die grundlegenden Einflüsse unterschiedlicher Korngrößenverteilungen auf die Packungsdichte bzw. den Hohlraumgehalt von Partikelschüttungen zu bewerten, wurden Modellrechnungen für Feinstoffmischungen, Mörtel und Betone durchgeführt. Die Ergebnisse der Modellrechnungen wurden durch Packungsdichtebestimmungen an trockenen Partikelschüttungen und an Feinstoffleimen überprüft und verifiziert. Aus den Packungsdichteuntersuchungen ließ sich der Einfluss auf die vor Beginn der Hydratation vorliegende Gefügedichte der Feinstoffmatrix, charakterisiert durch die Dicke des jedes Partikel umhüllenden Wasserfilms, ableiten. – Die Verdichtung des Gefüges durch die Raumausfüllung mit Hydratationsprodukten hängt zwar zunächst von der vorliegenden Partikelverteilung und Gefügedichte vor Beginn der Hydratation ab, wird aber im weiteren Verlauf hauptsächlich durch das Reaktionspotential sowie insbesondere die Entwicklung des Hydratationsgrads der Feinstoffe bestimmt. In erster Linie hängt die Raumausfüllung und somit der Gesamtporenraum bei gegebenem Wasser-Zement-Wert vom Hydratationsgrad des Zements ab. Bei teilweisem Ersatz von Portlandzementklinker durch andere Feinstoffe, die zu keiner zusätzlichen chemischen Wasserbindung beitragen (inerte und puzzolanische Stoffe), nimmt die Porosität der Feinstoffmatrix proportional zum Anteil dieser Feinstoffe zu und somit die Gefügedichte ab. – Der Hydratationsgrad bzw. der Reaktionsfortschritt wird maßgeblich von der Granulometrie der reaktiven Feinstoffe beeinflusst. Allgemeine Zusammenhänge zwischen dem Hydratationsgrad und der Granulometrie ließen sich durch Modellbetrachtungen ableiten. – * Die Reaktion schreitet um so schneller fort, je feiner das Partikelgemisch ist. – * Bei gleicher spezifischer Oberfläche verläuft die Reaktion bei Partikelgemischen breiter Kornverteilung zu Beginn etwas schneller als bei Partikelgemischen mit enger Kornverteilung. Dafür verläuft die Reaktion bei enger Kornverteilung in höherem Alter schneller als bei einer breiten Kornverteilung, wodurch dann vergleichsweise höhere Hydratationsgrade erreicht werden. – Experimentell konnte nur die direkte Abhängigkeit des Hydratationsgrads nach 28 Tagen von der Feinheit nachgewiesen werden, da keine Bestimmung zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs vorgenommen wurde. – Mit zunehmender Raumausfüllung durch Hydratationsprodukte erhöht sich auch die Festigkeit des Mörtels bzw. Betons. Die Festigkeit wird von den granulometrischen Eigenschaften der Feinstoffe um so stärker beeinflusst, je größer das Volumen der Feinstoffmatrix gegenüber dem Zuschlagvolumen ist. – Eine Optimierung der Feinstoffe kann unter Zuhilfenahme von Modellrechnungen erfolgen. Grundlage dafür bilden die zuvor dargestellten Zusammenhänge zwischen der Granulometrie der Feinstoffe und ihrer Wirkung auf die Gefüge- und Festigkeitsentwicklung von Mörtel und Beton. Von den bei der Optimierung zu berücksichtigenden Feinstoffen muss die Granulometrie sowie die chemisch-mineralogische Reaktivität bekannt sein bzw. durch zusätzliche Prüfungen ermittelt werden. Daraus ergibt sich, dass eine Abstimmung der Granulometrie der Feinstoffe aus technischer Sicht in erster Linie bei der Zementherstellung realisierbar ist, da alle erforderlichen Materialeigenschaften bekannt sind und die granulometrischen Eigenschaften darüber hinaus gezielt eingestellt werden können. Werden Betonzusatzstoffe verwendet, kann darüber hinaus eine Abstimmung zwischen dem Zement und den Zusatzstoffen sinnvoll sein. In Abhängigkeit vom Sieblinienaufbau des Zuschlags kann es außerdem erforderlich sein, auch den Mehlkornanteil des Zuschlags in die Optimierung mit einzubeziehen. – Ziel der Optimierung ist es, die Packungsdichte der Feinstoffpartikel und somit die Gefügedichte der Matrix zu erhöhen, um die Festigkeit und Dichtigkeit von Mörtel und Beton zu verbessern. Dabei ist zu beachten, dass die Anteile und Korngrößenverteilung reaktiver Feinstoffe so aufeinander abzustimmen sind, dass ihr chemisch-mineralogisches Reaktionspotential unter Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufs der Reaktionen optimal genutzt wird. – Beispielhafte Berechnungen ergaben, dass durch die Optimierung inerter Feinstoffe nur eine geringe Gefüge- und somit Festigkeitsverbesserung zu erwarten ist. Wesentlich stärker wirkt sich die Optimierung reaktiver Feinstoffe auf die zu erwartende Gefügeentwicklung aus. – Auf der Grundlage der dargestellten Packungsdichteberechnungen kann neben der Feinstoffsieblinie auch die Zuschlagsieblinie optimiert werden. Durch die gezielte Abstimmung des Hohlraumgehalts der Zuschlagsieblinie auf das Leimvolumen sowie die gleichzeitige Optimierung der Feinstoffsieblinie kann somit der gesamte Kornaufbau eines Betons gezielt zusammengesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Grundlagen für eine Optimierung hinsichtlich eines möglichst dichten Gefüges mit der Maßgabe von Festigkeitsverbesserungen erarbeitet. – Des Weiteren zeigen die Untersuchungen, dass für die Abschätzung des Reaktionsverlaufs genauere Angaben zu den "Reaktionstiefen" der verschiedenen Stoffe - insbesondere zu verschiedenen Prüfzeitpunkten - erforderlich sind. Die im Rahmen dieser Arbeit ermittelten Kennwerte bei einem Alter von 28 Tagen haben nur orientierenden Charakter. – Für eine exakte Modellbildung bedarf es jedoch noch genauerer Angaben hinsichtlich der Strukturentwicklung infolge der chemisch-mineralogischen Reaktionen der Feinstoffe. Von besonderem Interesse für weiter gehende Untersuchungen sind dabei Kombinationen verschiedener reaktiver Fein- und Feinststoffe, wie sie sich beispielsweise aus der zunehmenden Anzahl von Zementhauptbestandteilen bei der Zementherstellung oder auch aus dem zunehmenden Einsatz von Betonzusatzstoffen ergeben. –