Wirkungsmechanismen von Verzögerern: Fid-Bau Portal

Wirkungsmechanismen von Verzögerern

Rickert, J.

Heute enthalten nahezu die Betone Betonzusatzmittel, mit denen Betoneigenschaften gezielt gesteuert werden können. Die Auswirkungen von Zusatzmitteln auf de Hydratation von Klinker und Zement werden derzeit häufig empirisch bestimmt und kontrovers diskutiert. Für die Wirkung einiger Zusatzmittel fehlen wissenschaftlich begründete Kenntnisse noch weitgehend. Das gilt insbesondere für die chemisch wirkenden Verzögerer. Ziel der Untersuchungen war de Erweiterung des Erkenntnisstands über die Auswirkungen von Verzögerern auf die Hydratation von Zement sowie die Klärung der Ursachen für auftretende Umschlagreaktionen. Schwerpunkt waren Untersuchungen mit einem neuartigen Langzeitverzögerer auf Basis von Phosphonsäure. Außerdem wurden die Wirkmechanismen der verzögernden Stoffe Tetrakaliumpyrophosphat und Saccharose untersucht. Durch Parallelversuche mit Klinkermehlen und daraus hergestellten Zementen konnte der Einfluss der 'natürlichen' Erstarrungsverzögerung beim Zement, die auf der Reaktion von C3A-Anteilen mit gelöstem Sulfat und der Bildung von Ettringit beruht, auf die Wirkung der Verzögerer untersucht werden. Die Untersuchungen ergaben, dass für eine planmäßige und sichere Verlängerung der Verarbeitbarkeitszeit durch Verzögerer die Bildung einer Schicht aus primärem Ettringit auf den Calciumaluminaten notwendig ist. Dieser primäre Ettringit bildet sich bei sulfatoptimierten Zementen immer, so dass das Erstarren stets planmäßig verzögert werden konnte. Bei der Hydratation von Klinkermehl bilden sich Calciumaluminathydrate statt Ettringit, die unmittelbar zum Ansteifen oder Erstarren führen. Die untersuchten Verzögerer verstärkten die Bildung von Calciumaluminathydraten in der frühen Phase, was zu einem noch früheren Erstarren, nicht jedoch zu einer früheren Festigkeitsentwicklung führte. Durch Verzögerer gebildete schwer lösliche Oberflächenbelege verstärken die verzögernde Wirkung des Ettringits, insbesondere bei nachträglicher Zugabe der Zusatzmittel.