Begriffsdefinition

Betonzusatzmittel (BZM) werden eingesetzt, um spezifische Eigenschaften des Betons zu verändern. Insbesondere sind die Steuerung der Verarbeitbarkeit und des Abbindeverhaltens und die Verbesserung der Dauerhaftigkeit zu nennen. Dabei können gelegentlich unerwünschte Änderungen einer anderen Betoneigenschaft bewirkt werden. Für die erfolgreiche Verwendung von Betonzusatzmitteln sind daher die anerkannten Grundsätze über die Mischungszusammensetzung sowie über die Verarbeitung und Nachbehandlung des Betons anzuwenden ¹⁾.

Betonverflüssiger (BV) sind Zusatzmittel, die ohne Veränderung des Wassergehalts die Verarbeitbarkeit verbessern und/oder eine Verminderung des Wassergehalts einer gegebenen Betonmischung ermöglichen ohne die Konsistenz zu beeinträchtigen (mögliche Wassereinsparung zwischen 5 und 10 l/m³ Beton)

Fließmittel (FM) sind stark verflüssigende Zusatzmittel, die auch nachträglich eingemischt werden dürfen. Sie führen zu einer erheblichen Verminderung des Wassergehalts einer gegebenen Betonmischung und/oder einer Erhöhung des Setzmaßes / Ausbreitmaßes ohne Veränderung des Wassergehalts.

Luftporenbildner (LP) sind Zusatzmittel, die kleine kugelförmige Luftporen während des Mischvorganges von Mörtel und Beton erzeugen, die nach dem Erhärten im Beton verbleiben. Aufgrund der Struktur der LP (hydrophobe und hydrophile Teile), reichern sie sich am Rand der Luftporen an. Der hydrophile Teil ist fest im Zementstein verankert.

Verzögerer (VZ) sind Zusatzmittel, die das Erstarren von Zementleim verzögern und somit eine Verlängerung der Verarbeitbarkeit von Beton bewirken.
Positiv beeinflusst werden können folgende Eigenschaften: Verarbeitbarkeit, Wasserundurchlässigkeit, Nacherhärtung, Endfestigkeit des Betons.

Beschleuniger (BE) sind Zusatzmittel, die das Erstarren bzw. Erhärten des Betons beschleunigen.
Erstarrungsbeschleuniger (BE) sind Zusatzmittel, die die Zeit bis zum Erstarrungsbeginn verringern (Überganges vom plastischen in den festen Zustand).
Erhärtungsbeschleuniger (BE) beschleunigen die Anfangsfestigkeit mit oder ohne Einfluss auf die Erstarrungszeit.
Spritzbetonbeschleuniger (SBE) beschleunigen das Erstarren innerhalb bestimmter Grenzwerte (DIN EN 934-2) und werden insbesondere für Spritzbetone eingesetzt.

Dichtungsmittel (DM) verringern die kapillare Wasseraufnahme des Festbetons.

Einpresshilfen (EH) dienen der Verbesserung der Fließfähigkeit, der Verminderung des Wasseranspruchs, dem Verhindern von Entmischung und Bluten (Wasserabsondern) und dem mäßigen Quellen von Einpressmörtel.

Recyclinghilfen für Waschwasser (RH) ermöglichen die Wiederverwendung von Waschwasser, welches beim Reinigen von Mischfahrzeugen und Mischern aufgefangen wird.
Recyclinghilfen für Restbeton (RB) ermöglichen die Wiederverwendung von Restbeton bis zu einer Liegezeit von 72 Stunden.

Wesentliche Bestandteile

Betonzusatzmittel bestehen aus massenmäßig überwiegenden Trägerstoffen (Gesteinsmehl bzw. Wasser), denen folgende Wirkstoffe zugemischt werden:

Charakteristik

farblose oder farbige Flüssigkeiten oder Pulver

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

BZM können haut-, schleimhaut- oder atemwegsreizend sein. Die Angaben im Sicherheitsdatenblatt sind zu beachten.

Eine Reihe von BZM ist als schwach wassergefährdend oder wassergefährdend eingestuft. Eine Einleitung von BZM oder Spülwässer mit Restmengen von BZM in Gewässer oder die Kanalisation ist daher nicht erlaubt.

Der GISCODE BZM 50 wird BZM mit dem Inhaltsstoff Formaldehyd zugeordnet. Dies betrifft v.a. Betonverflüssiger und Verzögerer auf Basis von Melamin- oder Naphthalinsulfonaten, aber auch andere BZM mit Formaldehyd abspaltenden Konservierungsstoffen. Formaldehyd ist als krebserzeugend (Kategorie 1B) und keimzellmutagen (Kategorie 2) eingestuft. Derzeit laufen bei der GISBAU Messungen, um die Belastung bzw. Gefährdung durch Formaldehyd bei der Verwendung von Produkten der GISCODE-Gruppe BZM 50 zu ermitteln.

Untersuchungen zum Auslaugverhalten von BZM aus Festbeton deuten darauf hin, dass die Wirkstoffe im Allgemeinen fest in die Zementsteinmatrix eingebunden werden und daher von ihnen keine Umweltbelastungen zu erwarten sind.

BZM beeinträchtigen nach heutigem Stand des Wissens die Recyclingfähigkeit und die Deponierbarkeit von Beton nicht.

Lieferzustand

• Flüssig
• Pulverförmig
• Granuliert

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

• Transportbeton
• Hochbau
• Tunnelbau
• Fertigteilbeton
• Brückenbau
• Straßenbau

Zusatzmittel in Beton

Hinsichtlich ihrer Wirkung teilt die DIN EN 934-2 die Zusatzmittel in folgende wesentliche Wirkungsgruppen ein:

• Betonverflüssiger (BV) - Verändern (i.d.R. Verflüssigen) die Konsistenz von Beton
• Fließmittel (FM) - Verändern (i.d.R. Verflüssigen) die Konsistenz von Beton
• Luftporenbildner (LP) - erzeugen Luftporen
• Stabilisierer (ST)
• Verzögerer (VZ) - Verzögern die Erstarrung von Mörteln und Betonen und Verlängern somit deren Verarbeitbarkeit.
• Erstarrungsbeschleuniger (BE) - Beschleunigen die Erstarrung von Mörteln, Putzen oder Betonen.
• Erhärtungsbeschleuniger (BE) - Beschleunigen die Erhärtung von Mörteln, Putzen oder Betonen.
• Dichtungsmittel (DM) - Verringerung der kapillaren Wasseraufnahme.

Darüber hinaus bestehen noch folgende Zusatzmittel-Wirkungsgruppen:

• Erstarrungsbeschleuniger für Spritzbeton (SBE)
• Einpresshilfen (EH) - Verbessern die Fließfähigkeit von Mörteln.
• Chromatreduzierer (CR)
• Recyclinghilfen (RH) - Zugegeben zum Waschwasser, verzögern  Recyclinghilfen die Reaktion des Zementes und verhindern so das Erhärten im Mischer oder in der Mischtrommel von Transportbetonfahrzeugen.
• Schaumbildner (SB)
• Sedimentationsreduzierer (SR)

DIN EN 934-2 definiert darüber hinaus verschiedene Kombinationsprodukte wie Verzögerer / Betonverflüssiger, Verzögerer / Fließmittel und Erstarrungsbeschleuniger / Betonverflüssiger.

Mögliche Nebenwirkungen von Betonzusatzmitteln siehe ¹⁾.

Hinweise für die ökologische Produktauswahl

BZM, die mit dem GISBAU Produkt-Code BZM 10 gekennzeichnet sind, weisen bei der Verarbeitung die geringstmögliche Gesundheitsgefährdung innerhalb der Produktgruppe auf.

Bei Betonverflüssigern (BV) und Fließmitteln (FM) ist der Einsatz formaldehydfreier, nicht einstufungs- oder kennzeichnungspflichtiger Produkte auf Basis von Ligninsulfonaten zu empfehlen: Melaminsulfonate und Naphthalinsulfonate (Ausgangstoffe für Betonverflüssiger und Fließmittel) enthalten produktionsbedingt geringe Mengen an freiem Formaldehyd (krebserzeugend Kategorie 1B und keimzellmutagen Kategorie 2). Diese Produkte werden nach GISBAU mit dem Produkt-Code BZM 50 klassifiziert. Die Deutsche Bauchemie zitiert in [1] Untersuchungen zu möglichen Emissionen von Formaldehyd aus BZM-haltigen Betonen und kommt hier zu dem Schluss, dass nach dem heutigen Wissensstand keine Gefährdung für Mensch und Umwelt durch die Freisetzung flüchtiger Stoffe ausgeht.
Alternative Betonverflüssiger (BV) und Fließmittel (FM) gibt es auf Basis von Ligninsulfonaten oder Polycarboylaten/-ethern, welche nicht einstufungs- und kennzeichnungspflichtig sind. Ligninsulfonate sind außerdem biogener Herkunft.

¹⁾ Betonzusätze – Zusatzmittel und Zusatzstoffe, Online-Quelle (abgerufen am 17.11.2020) 

²⁾ Deutsche Bauchemie: Betonzusatzmittel und Umwelt. 6. Ausgabe, Dezember 2016, Online Quelle (abgerufen am 17.11.2020)