9.5 : Zusatzstoffe und Füllstoffe in Beton

Zusatz- und Füllstoffe sind für die Verbesserung der Betoneigenschaften von entscheidender Bedeutung. Puzzolane und Hochofenschlacke sind aufgrund ihrer Reaktionen mit Calciumhydroxid Zusatzstoffe oder Beimischungen, da sie während der Zementhydratation freigesetzt werden. Füllstoffe, die fein gemahlen sind und eine ähnliche Feinheit wie Portlandzement aufweisen, verbessern Betoneigenschaften wie die Verarbeitbarkeit, Dichte und verringern Bluten oder Rissbildung. Einige Füllstoffe besitzen hydraulische Eigenschaften oder sind an harmlosen Reaktionen innerhalb des Zementleims beteiligt.

Die Aufgabe der Füllstoffe besteht darin, die Hydratation des Portlandzements zu fördern und Kristallisationskeime bereitzustellen. Diese Aufgabe übernehmen häufig Flugasche und Titandioxid, die zur Mikrostruktur des resultierenden Zementleims beitragen. Füllstoffe können natürlich oder verarbeitet sein und weisen gleichbleibende Eigenschaften, insbesondere Feinheit, auf. Sie sollten den Wasserbedarf nicht erhöhen oder die Haltbarkeit und Festigkeit des Betons beeinträchtigen.

Füll- und Zusatzstoffe werden meist physikalisch mit Zement vermischt und müssen kompatibel sein. Einige sehr feine Zementpartikel sind beispielsweise für die Anfangsfestigkeit unerlässlich. Inerte Materialien wie Löschkalk oder normalgewichtige Zuschlagstoffe werden hinzugefügt, um die Verarbeitbarkeit, nicht aber die Festigkeit zu verbessern. Zusatzstoffe, die in Gegenwart von Alkalien oder Calciumhydroxid Wasserstoff freisetzen, werden bei der Herstellung von Gasbeton oder Porenbeton verwendet und sorgen für Wärmedämmung. Gasbildende Zusatzstoffe wie Wasserstoffperoxid erzeugen Sauerstoffbläschen in Porenbetonmischungen.