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OPTERRA_Forum_2_2016

2 - 2016 | OPTERRA FORUM | 21   Abbildung 2 zeigt die Festigkeitsbeiträge verschiedener calcinierter Tone in Abhängigkeit ihrer Tonmineralbasis. Die Qualitätsunterschiede sind im unterschiedlichen ther- mischen Verhalten der Tonminerale und der spezifischen Charakteristik der jeweils gebildeten reaktiven Phasen begründet. Weitere Unterschiede ergeben sich aufgrund der Vielzahl der im Rohmaterial anzutreffenden Bestand- teile, welche neben den Tonmineralen zu einem großen Teil auch nichttonige Verunreinigungen mit einschließen. Zudem sind Tonvorkommen häufig durch starke Inhomogenitäten geprägt. Potenzielle Hersteller calcinierter Tone müssen daher die Leistungsfähigkeit ihres Vorkommens bezüglich einer puzzolanischen Reaktivität kennen und die Calcinie- rung und die Vor- und Nachbehandlung an das spezifische Material anpassen. Mit fortschreitender Etablierung ent- sprechender Herstelltechnologien werden aber auch diese Herausforderungen beherrschbar sein, sodass das hohe technische und wirtschaftliche Potenzial der calcinierten Tone voll ausgeschöpft werden kann. Ausblick Die gegenwärtige Entwicklung am Markt erhöht die Nach- frage nach alternativen reaktiven Kompositmaterialien für Zement. Unter den derzeit diskutierten Lösungsansätzen bieten jedoch nur die calcinierten Tone das Potenzial für einen umfangreichen Einsatz im Zement. Vielversprechend sind Materialien, die — anders als der Metakaolin — kosten- günstig herstellbar und hinreichend reaktiv sind. Da die hierfür geeigneten Rohstoffe in hoher Quantität weltweit anzutreffen sind, besitzen die calcinierten Tone das Poten- zial, mittelfristig in gleichen Größenordnungen wie die herkömmlichen Kompositmaterialien Hüttensand und Flugasche im Zement eingesetzt zu werden. Literatur [1] Heide, M.; Brennprodukte von Tonen als Puzzolane für hydraulisch erhärtende Mörtel: früher und heute. Shaker, Aachen (2001). [2] Sabir, B. B.; Wild, S.; Bai, J.; Metakaolin and calcined clays as pozzolans for concrete: a review. Cement and Concrete Composites 23 (2001). [3] Teutonico, J. M.; McCaig, I.; Burns, C.; Ashurst, J.; The Smeaton Project: Factors Af-fecting the Properties of Lime-Based Mortars. APT Bulletin 25 (1993). [4] Salmang, H.; Scholze, H.; Telle, R.; Keramik. Springer, Berlin, New York (2007). [5] VDZ; Zement-Taschenbuch. Verlag Bau und Technik, Düsseldorf (2002). [6] International Energy Agency (IEA); World Business Council for Sustainable Development (WBCSD); Cement Technology Roadmap 2009 — Carbon emissions reductions up to 2050, Paris (2009). [7] Bundesrepublik Deutschland; Gesetz über den Handel mit Berechti- gungen zur Emission von Treibhausgasen (Treibhausgas-Emissions- handelsgesetz) — TEHG (21.07.2011). [8] Ludwig, H.-M.; Future cements and their properties. Cement international 10 (2012). [9] Caldarone, M. A.; Gruber, K. A.; Burg, R. G.; High-Reactivity Metakaolin: A New Generation Mineral Admixture. Concrete international 16 (1994). [10] Gruber, K. A.; Ramlochan, T.; Boddy, A.; Hooton, R. D.; Thomas, M. D. A.; Increasing concrete durability with high-reactivity metakaolin. Cement and Concrete Composites 23 (2001). [11] Jasmund, K.; Lagaly, G.; Tonminerale und Tone. Steinkopff, Darmstadt (1993). 70 60 50 40 30 20 10 0 Abbildung 2: Druckfestigkeiten von Portlandzement im Vergleich zu Kompositzementen mit 30 % calciniertem Ton bzw. Quarzmehl 2 Tage 28 Tage Druckfestigkeit [N/mm 2 ] CEM I Kaolinit Montmorillonit Illit Quarzmehl

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