Die für Betone der Expositionsklasse XF4 erforderlichen Luftporenbildner bestehen aus natürlichen oder zunehmend aus synthetischen Wirkstoffen. Während im Allgemeinen mit natürlichen Luftporenbildnern robuste LP-Betone hergestellt werden können, zeigen neuere baupraktische Erfahrungen, dass synthetische LP-Bildner – insbesondere bei gleichzeitiger Verwendung von Fließmitteln – sehr empfindlich reagieren können. Im FEhS-Institut für Baustoff-Forschung e.V., Duisburg, wurden im Rahmen eines AiF-Forschungsvorhabens Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, weitere Erkenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen LP-Bildnern und Fließmitteln in Betonen mit hüttensandhaltigen Zementen zu gewinnen und deren Auswirkungen auf den Frost-Tausalz-Widerstand zu ermitteln. Nicht zuletzt auf Basis der vorliegenden Erkenntnisse lassen sich Empfehlungen für die Baupraxis ableiten, mit denen die Risiken bei der Herstellung von LP-Beton, insbesondere bei gleichzeitiger Verwendung von Fließmitteln, verringert werden können. Eine allgemein gültige Lösung, solche Probleme zu vermeiden, gibt es aber nicht. In der Praxis sollte bei der Herstellung von LP-Beton auf folgende Punkte geachtet werden:
Sorgfältige Auswahl der Betonausgangsstoffe mit einer Überprüfung möglicher Unverträglichkeiten aller Ausgangsstoffe (nicht nur für Fließmittel in Bezug auf LP-Bildner)
Abschätzen des Nachaktivierungspotenzials des LP-Bildners für jede Zement-Zusatzmittel-Kombination; besondere Obacht, wenn PCE verwendet werden soll.
Anpassen der Mischdauer an das Nachaktivierungspotenzial
Einhalten der während der Eignungsprüfung festgelegten Mischreihenfolge
Dosierung des LP-Bildners mit Anmachwasser; Fließmittel sollte immer eine gewisse Zeit später zudosiert werden, um Konkurrenzreaktionen zu vermeiden.
Generell sind synthetische LP-Bildner sehr effektiv in ihrer Wirkung. Jedoch neigen sie insbesondere bei gleichzeitiger Verwendung mit Fließmitteln zu Wechselwirkungen, die eine Veränderung des Nachaktivierungspotenzials zur Folge haben können. Besonders bei der Verwendung von PCE müssen Betonzusammensetzung und -herstellung mit großer Sorgfalt erfolgen. Der Frost-Tausalz-Widerstand von LP-Betonen mit CEM III/A 42,5 N ist aufgrund langjähriger positiver Erfahrungen nachgewiesen. Es ist zu überlegen, die praxisfremden Vorlagerungsbedingungen des CDF-Tests neu zu definieren. Solche Ergebnisse können unberechtigterweise die Anwendung dieser Zemente in der Praxis nachhaltig negativ beeinträchtigen.
Durable air-entrained concretes made with cements containing granulated blastfurnace slag
The air-entraining agents required for concretes of the XF4 exposure class consist of natural or, to an increasing extent, synthetic active substances. It is generally possible to produce robust air-entrained concretes with natural air-entraining agents but recent practical construction experience shows that synthetic air-entraining agents can react very sensitively – especially with the simultaneous use of superplasticizers. Investigations were carried out at the FEhS Institute for Building Materials Research in Duisburg as part of an AiF research project with the aim of obtaining more information about the interactions between air-entraining agents and superplasticizers in concretes made with cements containing granulated blastfurnace slag and to determine their effects on the resistance to freeze-thaw with de-icing salt. If nothing else, the findings obtained can be used to derive recommendations for building practice that can reduce the risks when producing air-entrained concrete, especially with the simultaneous use of superplasticizers. However, there is no generally valid solution for avoiding these problems. In practice, the following points should be borne in mind when producing air-entrained concrete:
Careful selection of the concrete starting materials with a check on possible incompatibilities of all starting materials (not just for superplasticizers with respect to air-entraining agents)
Estimates of the re-activation potential of the air-entraining agent for each cement-admixture combination; particular care when polycarboxylate ethers (PCE) are to be used
Adjustment of the mixing time to suit the re-activation potential
Maintaining the mixing sequence specified during the suitability testing
Metered addition of the air-entraining agent with the mixing water; superplasticizers should always be added a certain time later to avoid competing reactions.
In general, the action of synthetic air-entraining agents is very effective. However, they have a tendency to interact, especially when used at the same time as superplasticizers, which can cause a change in the re-activation potential. oweHThe concrete composition and production require a great deal of care, especially when PCEs are used. The resistance of air-entrained concretes made with CEM III/A 42,5 N cements to freeze-thaw with de-icing salt has been verified on the basis of many years of good results. It should be considered whether the preliminary storage conditions of the CDF test, which are lacking in practical relevance, should be re-defined. Such results can have an unjustified and permanently detrimental effect on the use of these cements in practice.