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Zement/Beton
Zement und Beton: Umwelteffizienz und
besondere Anforderungen an Bauwerke
Die Herstellung von Baustoffen, ihre Verarbeitung und die
Nutzung der daraus entstandenen Bauwerke bedeuten immer
Eingriffe in die Umwelt. Den gewünschten und mit dem Bauwerk
geplanten Wirkungen stehen Eingriffe gegenüber, die
nicht erwünscht, aber notwendig sind, um die Baustoffe zu
produzieren und zu verarbeiten. Das Ziel muss sein, die unerwünschten
Wirkungen so gering wie möglich zu halten.
Manchmal heißt das auch sich von Vertrautem zu lösen und
neue Wege zu gehen. Als Hersteller von Zement und Beton
stellt sich CEMEX dieser Herausforderung.
Unterzieht man die zementgebundene Betonbauweise einer
Lebenszyklusanalyse, kommt man zu dem Ergebnis, dass es sich
um eine effektive und damit nachhaltige Technologie handelt.
Die Basis der Zementproduktion bildet die Herstellung von
Portlandzementklinker, ein Prozess, der stoff- und energiebedingt
mit einer CO 2 -Emission verbunden ist. Die Verwendung
von CEM II- und CEM III-Zementen unterstützt die Umwelteffizienz
der Betonbauweise durch eine zusätzliche Verbesserung
der CO 2 -Bilanz.
Für CEM II- und CEM III-Zemente von CEMEX werden
neben Portlandzementklinker die Hauptbestandteile Hüttensand
(S) und Kalkstein (LL) verwendet. Gleichzeitig verfügen
diese Hauptbestandteile über spezielle Eigenschaften, die genutzt
werden, um qualitativ hochwertige und gleichmäßige
Zemente herzustellen. Hinsichtlich der Zementart und der verwendeten
Hauptbestandteile sind dabei auch die jeweils an den
Produktionsstandorten verfügbaren Rohstoffe entscheidend.
Um CEM II- und CEM III-Zemente erfolgreich einsetzen
zu können, müssen diese modernen Betonkonzepten und Verarbeitungstechnologien
gerecht werden. Gleichzeitig sind in den
Bauprozessen gewonnene Erfahrungen und gewohnte Handlungsweisen
zu berücksichtigen. Die Verarbeitbarkeit des
Frischbetons und die Festigkeitsentwicklung sind dabei zwei der
wesentlichen Aspekte. Um leistungsfähige CEM II-/CEM III-
Zemente für die Bauindustrie bereitzustellen, hat CEMEX Zement
eine umfangreiche Produktpalette entwickelt. Beispielhaft
seien hier der CEM III/A 52,5 N-HS/NA, der CEM II/B-S 42,4
R-NA und der CEM II/B-M(S-LL) 32,5 R-AZ genannt – Zemente,
die über die Normenanforderungen hinaus aufgrund bauaufsichtlicher
Zulassungen ihre Eignung für vielfältige Anwendungen
unter Beweis gestellt haben. Grundlage für diese Zulassungen
waren umfangreiche Entwicklungen und Prüfungen.
CEMEX Zement und CEMEX Transportbeton sind seit
Jahrzehnten führend bei der Produktion und Anwendung von
Portland-Komposit- und Hochofenzementen und tragen so
schon lange zur CO 2 -Reduktion bei. Die folgenden Beispiele
zeigen, wie Umwelteffizienz und besondere Anforderungen an
Bauwerke sich sinnvoll ergänzen können.
Flugbetriebsflächen Köln-Bonn
Der Flughafen Köln/Bonn ist das größte Low-Cost-Drehkreuz
in Deutschland. Die hoch beanspruchten Flugbetriebsflächen
müssen dauerhaft tragfähig und verkehrssicher sein. 2008 wurden
685 m der bestehenden 50 m breiten Start- und Landebahn
entsprechend der Vorgaben des Regelwerkes durch eine 45 m
breite Start- und Landebahnbefestigung aus Beton sowie zwei
7,50 m breite Schultern aus Rasengittersteinen ersetzt. Zur Ausführung
gelangte ein modifizierter Aufbau der ARGE Gebrüder
von der Wettern (vdw)/Strabag Bau AG mit einer Gesamtdicke
von 81 cm:
– 36 cm Betondecke C 35/45
– 15 cm HVT im Baumischverfahren
– 30 cm Verfestigung des anstehenden Bodens
Für die Baumaßnahme lieferte die CEMEX HüttenZement
GmbH in Dortmund ca. 5000 t Portlandhüttenzement
CEM II/A-S 42,5 N (st) mit einem Spitzenversand von 837 t am
5. Mai 2008. Der CEM II/A-S 42,5 N (st) wird dabei sowohl bei
der Fremdüberwachung (Verein Deutscher Zementwerke) als
auch in der Eigenüberwachung hinsichtlich der zusätzlichen Anforderungen
aus der Feuchtigkeitsklasse WS bzw. des Einsatzes
als Fahrbahndeckenzement geprüft.
Betondecken werden als biegebeanspruchte Bauteile bemessen.
Folglich ist die Biegezugfestigkeit des Betons von maßgeblicher
Bedeutung. Die hohe Biegezugfestigkeit des Deckenbetons
mit CEM II/A-S 42,5 N (st) bedeutet eine effektiv erhöhte
Tragfähigkeit und bietet Festigkeitsreserven für ggf. noch zunehmende
Verkehrsbelastung.
Kühlturm-Neubau im Braunkohlekraftwerk Boxberg
Bei modernen Kohlekraftwerken werden die gereinigten Verbrennungsgase
i. d. R. nicht durch einen Schlot, sondern durch
den Kühlturm abgeführt. Weil dabei die Bildung von schwachen
Säuren und deren Niederschlag auf der Kühlturmschale nicht
ausgeschlossen werden kann, wurden derartige Kühltürme in
der Vergangenheit mit Kunststoffen beschichtet. Die Beschichtungen
mussten regelmäßig erneuert werden, was entsprechende
Betriebsstillstände nach sich zog. Vermeiden kann man diesen
unerwünschten Aufwand, indem man für die Tragkonstruktion
einen Beton mit einem erhöhten Widerstand gegenüber Säureangriff
verwendet. Dieser ist mittels Performance-Test nachzuweisen.
Ein erster solcher Kühlturm entstand im Kraftwerk Niederaußem
(1999/2000), gefolgt von den Kühltürmen des Kraftwerks
Neurath. Dabei kam noch Portlandzement CEM I 42,5R-
HS/NA in Verbindung mit Mikrosilika und Schmelzkammerflugasche
zum Einsatz. Beim Kühlturm des Kraftwerkes Boxberg
(2007/2008) wurde erstmals die Kombination CEM II/B-S
42,5R-NA, Feinstflugasche und Trockenfeuerungsflugasche ver-
Bild 1. Umwelteffizienz von Zement: Ressourcenaufwand bei der Portlandklinker-,
Zement- und Betonproduktion sowie Erstellungsaufwand für das Bauwerk bei Sicherung
der erforderlichen Bauwerkdauerhaftigkeit
Bild 2. Anteil der in Deutschland hergestellten Zementarten am Inlandsversand
(2007) und Produktion von CEMEX-Zement (Stand 2008)
Sonderdruck aus: Beton- und Stahlbetonbau 104 (2009), Heft 2 3