Wie zuvor erläutert, wird bei der puzzolanischen Reaktion Calciumhydroxid verbraucht.
Dieses Ca(OH)2 stellt im Beton einen pH-Wert von mindestens 12,5 sicher und
gewährleistet zusammen mit den Alkalien den Korrosionsschutz der Bewehrung. Nun stellt
sich die Frage, ob es im Hinblick auf den Korrosionsschutz der Bewehrung Einsatzgrenzen
für die Verwendung von SAFAMENT gibt.
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Bild 7: Calciumhydroxidgehalt in Abhängigkeit vom
Flugaschegehalt [SCHI96] |
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Bild 8: Wirksamer Porenverschluß ("pore blocking effect") durch
Produkte aus der puzzolanischen Reaktion von SAFAMENT |
Bild 7 zeigt
die zeitliche Entwicklung des Calciumhydroxidgehaltes von Zementstein ohne und mit
zunehmendem Flugaschegehalt. Der Ca(OH)2-Gehalt nimmt zunächst durch die
Zementhydratation zu. Bei der gewählten bindemittelbezogenen Darstellung (z+f) verringern
sich die Calciumhydroxidgehalte mit anwachsendem Flugaschegehalt durch den Austausch von
Zement gegen Flugasche, die selbst keinen Beitrag zur Alkalitätsreserve leistet. Nach rd.
28 Tagen wird der Verbrauch von Ca(OH)2 durch die puzzolanische Reaktion
ersichtlich; die Alkalitätsreserve wird reduziert. Allerdings verlangsamt sich der Abbau
mit zunehmendem Alter deutlich, was i. w. auf die Gefügeverdichtung durch die gebildeten
CSH-Phasen zurückzuführen ist. Die Reaktionspartner müssen durch die dichte Hülle aus
Reaktionsprodukten an den nicht reagierten Kern der Flugaschepartikel gelangen und das
dauert, da dies ein diffusionskontrollierter Prozeß ist, sehr lange. Ein vollständiger
Abbau der Alkalitätsreserve ist selbst bei SAFAMENT-Gehalten bis 60 M.-% von (z+f) nicht
zu befürchten. Dies ist besonders wichtig für die hohen Flugaschegehalte bei Massenbetonen. Die Calciumhydroxidgehalte sinken
nicht unter die eines hüttensandreichen Hochofenzementes CEM III/B, bei dem seit mehr als
100 Jahren der dauerhafte Korrosionsschutz des Betonstahls nachgewiesen ist. An diesem
Beispiel zeigt sich indirekt auch eine der wesentlichsten Eigenschaften von Betonen mit
SAFAMENT: die hohe Dichtheit. Die Reaktionsprodukte (CSH-CAH Phasen) aus der
puzzolanischen Reaktion lagern sich überwiegend im Bereich von Poreneingängen und
Porenwandungen an und verschließen wirksam das ansonsten insbesondere bei hohen
w/z-Werten ausgeprägte Kapillarporensystem (s. Bild 8). Dieses Phänomen wird treffend
durch den englischen Begriff des "pore blocking effect" beschrieben. Beton- und
stahlschädigende Ionen (z. B. Chlorid) und Gase (CO2) werden auf diese Weise
effektiv am Eindringen gehindert. |
