Schnell, schneller, MC-FastKick Erhärtungsbeschleuniger

25.01.2023

Mit der 27. Weltklimakonferenz, die vom 6. bis 18. November 2022 im ägyptischen Scharm El-Scheich stattfand, wurde der Druck auf die Staatengemeinschaft, die Bemühungen im Kampf gegen die globale Erwärmung noch einmal zu intensivieren, weiter erhöht. So wird auch die Bauwirtschaft in die Pflicht genommen, umfassende Maßnahmen zur Senkung der Treibhausgasemissionen zu ergreifen. Den Prozess der Dekarbonisierung haben auch Zement- und Betonhersteller bereits eingeleitet, u. a. mit klinkerreduzierten Zementen bzw. CO2-reduzierten Betonen. Diese lassen sich genauso gut herstellen und verarbeiten, wenn auf moderne Betonzusatzmittel zurückgegriffen wird. Dazu zählen die MC-FastKick-Erhärtungsbeschleuniger, die sowohl in der Fertigteilindustrie und im Winterbau als auch in der Transportbetonherstellung viele Vorteile in puncto Schnelligkeit, Kosteneinsparung und Verarbeitung bieten.

MC-FastKick-Produkte sorgen für optimale Ausschalungsergebnisse und schönere Betonoberflächen.
MC-FastKick-Produkte sorgen für optimale Ausschalungsergebnisse und schönere Betonoberflächen.
© MC-Bauchemie 2024

Bereits mit dem globalen Klimaschutzabkommen von Paris, das im Dezember 2015 verabschiedet und bis heute von fast 200 Staaten ratifiziert wurde, verpflichteten sich die Nationen völkerrechtlich bindend dazu, die Erderwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Niveau auf 1,5 °C zu begrenzen und die nationalen Treibhausgasemissionen kontinuierlich abzusenken.

 

Das langfristige Ziel ist das Erreichen der Klimaneutralität in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts. In Deutschland soll dieses Ziel laut Beschluss der Bundesregierung sogar bereits 2045 erreicht werden. Doch das verlangt der Industrie einiges ab, zumal in den vergangenen drei Jahren die Rahmenbedingungen aufgrund der Folgen der weltweiten Coronaviruspandemie und nicht zuletzt durch die weiteren Preissteigerungen im Zuge des völkerrechtswidrigen Angriffs Russlands auf die Ukraine deutlich schwieriger geworden sind.

Wege zur CO2-Einsparung 

Nicht alle Industriezweige sind gleichermaßen gefordert. Vielmehr stehen vor allem diejenigen Unternehmen vor besonderen Herausforderungen, die produktionsbedingt einen besonders hohen CO2-Ausstoß haben. Dazu zählen auch die Zementhersteller, denn der Brennprozess zu Portlandzementklinker ist nach wie vor für einen großen Teil des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Der Herstellungsprozess ist besonders energieaufwändig.

 

Selbst wenn man ihn vollständig mit regenerativen Energien bewerkstelligen könnte, setzt die Entsäuerung des Kalkgesteins während des Brennprozesses weiterhin eine bedeutende Menge CO2 frei.  Einen möglichen Ausweg bieten hier klinkerreduzierte Zemente, die seit einiger Zeit immer mehr auf den Markt kommen. Sie haben tatsächlich einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck – doch sie verändern auch die Eigenschaften des Betons. Dies kann durch spezielle Betonzusatzmittel weitgehend kompensiert werden [wir berichteten in der MC aktiv 3/2021].

Herausforderungen für Betonfertigteilhersteller

Für Betonfertigteilhersteller bringt die Verwendung klinkerreduzierter Zemente in ihren Betonrezepturen einige Herausforderungen mit sich: Die Frühfestigkeitsentwicklung verlangsamt sich und dadurch verschiebt sich der Ausschalzeitpunkt. Das bedeutet in erster Linie eine längere Belegung der Schalungen. Daraus resultiert ein geringerer Output an Betonfertigteilen, was zu einer Ertragsminderung führt. Aber auch Betonrezepturen mit CEM I-Zementen stellen Fertigteilhersteller vor dem Hintergrund explodierender Rohstoff- und Energiekosten vor weitere Herausforderungen. Häufig wird die Frühfestigkeit von Betonfertigteilen auch bei Verwendung von CEM I-Zementen durch Beheizen des Betons beschleunigt, z. B. mit beheizten Schalungen, Heizlüftern oder Wärmekammern. Dafür ist allerdings ein hoher Aufwand an Heizenergie nötig: bei den aktuell dramatisch gestiegenen Energiekosten ein enormer Kostentreiber. Zudem sind für Zement aktuell bereits Preissteigerungen zum Jahreswechsel um ca. 40 bis 50 % angekündigt. Konventionelle Produktionsverfahren sind demzufolge sehr kostenintensiv. Wer als Fertigteilhersteller wettbewerbsfähig sein möchte, kommt nicht umhin, seine Produktionsprozesse zu optimieren.

Umdenken nötig, um Kosten zu senken

„Die größten Herausforderungen auf dem Fertigteilmarkt sind derzeit die ständig steigenden Preise für Zemente und GGBS-Füllstoffe (Anm. d. Red.: Ground Granulated Blast-furnace Slag = Hüttensand). Die Preise für beide Produkte sind 2022 in Irland um ca. 50 % gestiegen“, stellt Steve McCormack, Geschäftsführer der MC-Building Chemicals Ireland fest. „Auch die Energiekosten sind drastisch gestiegen, und die Treibstoffkosten haben wiederum die Transportkosten sehr stark ansteigen lassen.“ Damit die Preise also nicht vollends zu explodieren drohen, sind neue Wege zur Kosteneinsparung in der Fertigung gefragt – und in diesem Zusammenhang auch moderne Betonzusatzmittel der MC-Bauchemie wie die der MC-FastKick-Produktfamilie. Diese neue Generation von Erhärtungsbeschleunigern sorgt nicht nur für kürzere Aushärtungszeiten im Winterbau, sondern auch für stark verkürzte Taktzeiten im Fertigteilwerk.

Schneller Ausschalen mit MC-FastKick Erhärtungsbeschleunigern

Mit MC-FastKick hat MC-Bauchemie eine völlig neue Produktfamilie von Erhärtungsbeschleunigern entwickelt, bei der CS-Phasen mit Polycarboxylatethern (PCE) stabilisiert werden. Diese Idee, die auf einem Patent der MBCC basiert, wurde mit der neuesten MC-Polymertechnologie veredelt. Damit wird eine Beschleunigung und Verflüssigung des Betons sowie eine neue Performanceklasse erreicht.

 

MC-FastKick-Produkte ermöglichen hohe Frühfestigkeiten, denn ihr Wirkmechanismus beschleunigt den Erhärtungsprozess erheblich, und verleihen dem Beton dabei auch sehr gute Verarbeitungseigenschaften. Das bestätigt auch Martin Struk, Betonexperte im Bereich Concrete Industry (CI) der MC-Slowakei: „Wir haben MC-FastKick aktuell bei vier Kunden im Einsatz und halten ihn für den besten Beschleuniger. Nach 7,5 Stunden bereits eine Festigkeit von 30 N/mm² zu erreichen, schaffen wir tatsächlich nur mit MC-FastKick. Zudem erreichen wir ein besseres Ausschalungsergebnis und schönere Betonoberflächen.“

 

Die speziellen PCE-Polymere, die MC für MC-FastKick designt hat, wirken sich positiv auf das Kristallwachstum der Calcium-Silikat-Hydrat-Phasen im Beton aus: Dies führt zu einer deutlichen Erhöhung der Kristallisationsrate und damit zu signifikant gesteigerten Frühfestigkeiten – ohne die weiteren Betoneigenschaften negativ zu beeinflussen. MC-FastKick ist somit nicht nur für den Einsatz in Fertigteilwerken, sondern auch überall dort geeignet, wo Erhärtungszeiten verkürzt werden müssen.

Schnelle Erhärtung für CEM I, II und III

Die Beschleunigungswirkung ist maßgeblich abhängig von der Reaktivität der verwendeten Zementsorte. Vicente Diago, CI-Betontechnologe der MC-Bauchemie Spanien, stellt fest: „Die Zementhersteller versuchen, von Zementen des Typs I auf umweltfreundlichere Zemente umzusteigen, was aufgrund der niedrigeren Anfangsfestigkeiten zu verlängerten Ausschalzeiten führt. Um diesen negativen Effekt zu kompensieren, sind die Betonhersteller an unseren MC-FastKick-Beschleunigern interessiert.“ Der Zeitraum der maximalen Beschleunigungswirkung liegt bei CEM I im Bereich von sechs bis zwölf Stunden, bei CEM II bei grob acht bis 16 Stunden und bei CEM III ungefähr bei zehn bis 20 Stunden.

Viele Vorteile für die Betonindustrie

Fertigteilwerke, die ihre Schalungen zwei bis drei Mal belegen, d. h. rund um die Uhr produzieren, beheizen ihre Schalungen oder verwenden Wärmekammern, um die Erhärtung zu beschleunigen. Durch den Einsatz der MC-FastKick-Erhärtungsbeschleuniger können die Heiztemperaturen reduziert und somit Energiekosten eingespart werden. Sie bieten daneben auch einen weiteren positiven Nebeneffekt: Die im Produkt verwendete PCE-Technologie bewirkt eine spürbare Verflüssigung und eine Konsistenzerweiterung, ohne das Ansteifverhalten zu beeinflussen. Dadurch kann die Menge an Fließmitteln oder der Wassergehalt reduziert werden. Dies hilft wiederum, Kosten weiter einzusparen und die Umwelt zu schonen.

 

Auf diese Weise können alle Betonhersteller sowohl aus der Fertigteil- als auch aus der Transportbetonindustrie mithilfe der MC-FastKick-Erhärtungsbeschleuniger schneller und flexibler produzieren. Außerdem lassen sich der Output erhöhen und die Produktionskosten senken. Last but not least werden die Hersteller in die Lage versetzt, schon heute ihren Aufgaben zur CO2-Reduktion besser nachkommen zu können. Eine echte Win-Win-Situation für Hersteller, Verbraucher – und nicht zuletzt die Umwelt.

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