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    Ausbreitmaß

    Ein Maß für die Konsistenz eines Mörtels oder eines Betons, gemessen mit dem Ausbreitversuch nach DIN 1048 (für Beton) oder mit Hilfe des Hägermanntisches (für Mörtel). Die Versuche werden mit dem frisch hergestellten Mörtel gemacht, wobei eine definierte Menge des Materials in einen konischen Zylinder gefüllt wird. Anschließend wird der Füllbehälter nach oben weggezogen und das Ausbreitmaß des auslaufenden Materials gemessen. Anschließend wird die Tischplatte, auf der das Material liegt, automatisch 15-mal angehoben und wieder fallengelassen. Durch diese Methode wird das Material zum Fließen gebracht und am Ende der 15 Schocks das Endausbreitmaß gemessen. Hierdurch erhält man Aussagen über das Fließverhalten, die Absetzneigung und evtl. vorhandene thixotrope Eigenschaften eines Mörtels. Die Versuche beim Beton sind ähnlich, werden jedoch auf einem größeren Tisch durchgeführt, der von Hand einseitig bis zu einem Anschlag angehoben wird.

    Beschleuniger

    Bei den Beschleunigern unterscheidet man zwischen Erstarrungs- und Erhärtungsbeschleunigern. Beschleuniger zählen zu den Betonzusatzmitteln und können sowohl in pulvriger als auch in flüssiger Form verwendet werden. Entscheidend ist, dass sie in geringer Menge zugegeben werden, im Gegensatz zu den in großen Mengen zugegebenen Zusatzstoffen wie z.B. Kalksteinmehl, Quarzmehl oder Tonerden.

    Bei den Erstarrungsbeschleunigern greift das Zusatzmittel in den Erstarrungsprozess ein, d.h. in die Frischmörtelphase (noch plastischer Mörtel). Hierdurch wird die Verarbeitungszeit vermindert und der Abbindeprozess der hydraulischen Reaktion beschleunigt. In der Regel werden durch diese Mittel die Frühfestigkeiten gesteigert, jedoch auf Kosten sinkender Endfestigkeiten des Mörtels.

    Bei den Erhärtungsbeschleunigern bleibt die Verarbeitungszeit i.d.R. unverändert, jedoch wird die Zunahme der Druck- und Biegezugfestigkeiten in der Festmörtelphase (nicht mehr verarbeitbarer Mörtel) beschleunigt.

    Biegezugfestigkeit

    Festigkeit eines Betons oder eines Mörtels in der Zugzone bei Biegung. Zum Test der Biegezugfestigkeit bei Mörteln werden rechtwinklige Probekörper (ähnlich einem Balken) der Abmessung 4x4x16 cm hergestellt, die in einem 3-Punkt Biegezugversuch bis zum Durchbrechen des Körpers belastet werden. 

    Dabei stelle man sich vor, dass der Körper in der Längsrichtung auf zwei runden Metallstäben liegt und von oben mittig auf den Körper ein Druck ausgeübt wird. Hierdurch entsteht in dem Körper auf der Oberseite ein Druck und auf der Unterseite eine Zugwirkung, da sich die Probe durchbiegen, also längen möchte. Überschreitet die einwirkende Kraft die inneren Kräfte des Mörtels, welche den Zusammenhalt des Materials erzeugen, so bricht die Probe entzwei. Der hierbei ermittelte Wert in N/mm2 wird als die Biegezugfestigkeit des Materials angegeben.

    Biogene Schwefelsäurekorrosion (BSK)

    Korrosion von Abwasserrohren aus Beton oberhalb des Wasserspiegels durch die von Mikroorganismen (Thiobacillen) gebildetete Schwefelsäure bei der Oxidation von H2S aus dem anoxischen oder anaeroben Abwasser. Dieser Korrosionstyp tritt auf, wenn Abwasseranlagen ungenügend belüftet sind, z.B. bei Übergängen von Druckleitungen in Freifallschächte oder bei ausgedehnten Freispiegelleitungen mit niedrigen Fließgeschwindigkeiten. Biogener Schwefelsäurekorrosion kann vorgebeugt werden durch konstruktive Maßnahmen bei der Neuverlegung von Abwasserkanälen.

    Blainewert

    Ein mit dem Blainegerät ermittelter Wert zur Kennzeichnung der Mahlfeinheit eines Pulvers. Das Messverfahren basiert darauf, dass eine durch eine Pulvertablette gepresste Luftmenge einen umso größeren Widerstand zu überwinden hat je feiner ein Pulver ist. Die Messwerte der Blainemessung geben keine absoluten Werte der spezifischen Oberfläche eines Pulvers wieder, sondern sind relative Werte (Vergleichswerte), die sich an Eichsubstanzen orientieren. Sie können folglich nicht mit Messwerten anderer Messmethoden direkt verglichen werden.

    Druckfestigkeit

    Quotient aus Bruchlast und Querschnitt eines einachsig belasteten Körpers. Bei Tonerdezementen werden zur Ermittlung der Druckfestigkeit Mörtelprismen der Größe 4x4x16cm verwendet, die zuvor auf Biegezugfestigkeit geprüft wurden. An den verbleibenden Hälften wird eine unbeschädigte Fläche von 4x4cm auf Druck belastet. Übliche Prüfalter sind 6 Std., 1, 7 und 28 Tage.

    Erhärten

    Umwandlung des Zementleims (Zement + Wasser, pastöse Konsistenz) zu Zementstein (abgebundener verfestigter Zementleim). Die Erhärtung erfolgt durch die Reaktion von Wasser mit den Zementphasen (Hydratation) zu kristallinen Hydratphasen. Die zunehmende gegenseitige Durchdringung wachsender Kristalle (Verfilzung) führt zur gegenseitigen Abstützung der Kristalle und dadurch zu einer Festigkeitsentwicklung des Mörtels oder Betons.

    Erstarren

    Viskositätszunahme eines Zementleimes in der frühen Reaktionsphase der Zementphasen mit Wasser. Während des Erstarrens ist der Mörtel oder Beton noch pastös und verarbeitbar, verliert aber mit der Zeit zunehmend an Verformbarkeit. Das Erstarren wird geprüft nach DIN 1164 durch Eindringen einer definierten Nadel in einen definierten Zementleim. Mit zunehmender (Reaktions-)Zeit dringt die Nadel immer weniger in den Zementleim ein bis das Erstarren in das Erhärten übergeht und der Zementleim eine Festigkeit entwickelt die dem Gewicht der Nadel widersteht. Erstarrungsanfang und Erstarrungsende entsprechen definierten Eindringtiefen einer Nadel in einen Zementleim (siehe DIN 1164). Bei Tonerdezementen wird z.T. auch das Erstarrungsverhalten an einem Mörtel getestet in Anlehnung an die DIN 1164, da es häufig zu deutlichen Abweichungen der Erstarrungszeiten von Zement in Zementleim und Mörtel kommt.

    Fließmittel

    Zusatzmittel zu Verflüssigung eines Mörtels oder Betons. Fließmittel (FM) sind in der Betonindustrie ein definierter Begriff einer Gruppe von Additiven (Betonzusatzmitteln) zur Verflüssigung von Betonen auf der Baustelle mit zeitlich stark begrenzter Wirkung (i.d.R. ca. 30 min). Sie dürfen deswegen erst auf der Baustelle dem Transportbeton zugegeben werden. Bei Tonerdezementen werden zur Verflüssigung Zusatzmittel z.B. auf Basis von Acrylaten oder Na-gluconat verwendet oder Zusatzmittel eingesetzt, die als Nebenwirkung einen verflüssigenden Effekt haben (z.B. Citronensäure).

    Fraktionen

    Veralteter Begriff für Korngruppe z.B. bei Zuschlagmaterialien wie Quarz oder Splitt. Kornguppen sind Korngemische, die definiert sind durch eine obere und eine untere Siebweite. Sie werden angegeben in mm ohne Nennung der Einheit wie z.B. 4/8: Lieferkörnung von 4 bis 8 mm.

    Granulometrie

    Methode zur Bestimmung der Korngrößenverteilung z.B. bei Zementen oder Zuschlagstoffen wie Quarzsanden. Bei groben Materialien reichen hierfür abgestimmte Siebsätze mit abnehmenden Sieblochweiten. Bei feinen Materialien werden Lasergranulometriegeräte wie z.B. Cilas oder Sympatec Geräte verwendet.

    Haftzugfestigkeit

    Haftvermögen z.B. eines Mörtels auf einem Beton. Die Haftzugfestigkeit wird getestet durch Aufkleben eines Metallstempels auf den Mörtel und Abziehen des Stempels senkrecht zum Untergrund durch ein Zugprüfgerät. Das Messen der Haftzugfestigkeit ist wichtig zur Beurteilung des Verbundes zwischen verschiedenen Schichten wie z.B. der Systeme Wand/Putz oder Boden/Estrich. Der Verbund zwischen den Materialien kann verbessert werden durch die Verwendung von Haftvermittlern (Haftgrundanstrichen) oder durch Zugabe von Cellulosen in die Trockenmörtelmischungen.

    Hydratation (in Bezug auf Zement)

    Reaktion des Zementes mit Wasser unter Bildung von Hydratphasen. Diese Reaktion ist exotherm (Freiwerden von Wärme während der Reaktion), verläuft weitgehend in den ersten Stunden nach Kontakt des Zementes mit Wasser während der Erstarrungs- und frühen Erhärtungszeit. Anschließend erfolgt eine Verlangsamung der Reaktion ohne daß jedoch die Reaktion vollständig zum Erliegen kommt. Hierdurch erklärt sich das Nacherhärten von Beton und Mörteln auch noch nach Jahren.

    Bei Tonerdezementen reagiert die Hauptphase CA mit 10 H zu CAH10 (beachte Zementnomenklatur: C=CaO, A=Al2O3, H=H2O). Diese Phase ist metastabil und reagiert weiter über C2AH8 zum stabilen C3AH6.

    Hydraulische Bindung

    Festigkeitsbildende Bindung durch Reaktion von Zement mit Wasser und anschließender Erhärtung an Luft oder unter Wasser, im wesentlichen durch Bildung von kristallinen Hydratphasen aus CaO mit SiO2 (bei den Portlandzementen) oder durch CaO und Al2O3 (bei den Tonerdezementen). Hydraulische Bindungen werden eingesetzt z.B. bei Betonen und Mörteln unter normalen Temperaturbedingungen für die "Verklebung" von Kies und Sand mithilfe des Zementleimes (Wasser + Zement). Für feuerfeste Betone müssen Tonerdezemente eingesetzt werden, da beim Aufheizen von Betonen mit Portlandzementen diese durch Zerstörung der Hydratphasen ihre Festigkeit verlieren. Tonerdezemente geben im Gegensatz zu den Portlandzementen ihr Wasser kontinuierlich ab und bilden ab ca. 1000 °C neue keramische Bindungen aus. Diese führen nach zwischenzeitlichem Festigkeitsrückgang beim Aufheizen (Zerstörung der hydraulischen Bindungen) allmählich wieder zu einem Festigkeitsanstieg.

    Keramische Bindung

    Festigkeitsbildende Bindung durch Versinterung zuvor entwässerter kristalliner Phasen. In der Regel werden keramische Bindungen durch Ton als Träger der Bindung aufgebaut und zur Verfestigung von keramischen feuerfesten Zuschlagstoffen verwendet. Beim Trocknen und Aufheizen verdampft zunächst bis etwa 110 °C das adsorbierte Wasser, zwischen 500 und 600 °C das Kristallwasser um ab ca. 1000 °C zur Versinterung der Zuschläge mit dem Bindeton zu führen. Die tatsächliche Versinterungstemperatur ist abhängig von Verunreinigungen (Alkalien, Erdalkalien, Fe2O3, etc.) oder gezielt verwendeten Sinterhilfsmitteln.

    Konsistenz

    Größe zur Beurteilung der Verarbeitbarkeit, Verformbarkeit und Verdichtbarkeit von Betonen und Mörteln. Bei Betonen wird eine Unterteilung in 4 Bereiche vorgenommen: steif, plastisch, weich und fließfähig. Zur Bestimmung der Konsistenz gibt es mehrere Verfahren, die entweder die Fließfähigkeit (z.B. Ausbreitversuch beim Beton), die Verdichtbarkeit (Verdichtung durch Einrütteln in einen Blechkasten; Verdichtungsversuch nach Walz) oder die Verformbarkeit (Verformungsversuch nach Powers) beurteilen. Die Konsistenz ist die wesentliche Größe zur Beurteilung der Verarbeitbarkeit und muß den jeweiligen Vorgaben angepaßt werden.

    Konversion (bei Tonerdezementen)

    Umwandlung der metastabilen erstgebildeten Hydratphase CAH10 (hexagonal) in die stabile kubische Hydratphase C3AH6. Oberhalb von 20 °C erfolgt die Transformation von 3 CAH10 -> C3AH6 + 2 AH3 + 18 H. Durch die Konversion kommt es zu einer Volumenreduzierung in deren Folge es nach Verdunstung des freigewordenen Wassers zu Hohlräumen im Zementstein kommt. Hierdurch wird die Festigkeit des Zementstein drastisch geschwächt. Durch die entstandene Porosität kann es weiterhin bei Bauteilen mit Bewehrungsstahl zur Korrosion der Bewehrung und damit zum Versagen des Bauteils kommen. Abhängig ist diese Konversion genannte Reaktion von der Temperatur, der Dichtigkeit des Zementsteins, dem verwendeten w/z-Wert (Wasser/Zement) und der verwendeten Menge an Zement sowie dessen Qualität (prozentualer CA Gehalt). Mit zunehmender Temperatur verläuft die Reaktion schneller, wobei folgende Faustformel anwendbar ist: 

    • 20 °C Konversion verläuft in Jahren
    • 40 °C Konversion verläuft in Tagen
    • 60 °C Konversion verläuft in Stunden

    Unter normalen Temperaturbedingungen wird sich aufgrund der verwendeten Zementmengen in Betonen und Mörteln bei niedrig gewählten w/z-Werten aufgrund nicht hydratisiertem Zement im Zementstein fortlaufend neues CAH10 bilden durch das bei der Konversion freigewordene Wasser. Hierdurch wird über einen bestimmten Zeitraum eine Art Selbstheilung erzielt, welche aber nicht darüber hinwegtäuschen sollte, dass es irgendwann zu einem Festigkeitsrückgang kommen wird. Problematisch ist Tonerdezement in bewehrten Betonbauteilen nicht hauptsächlich aufgrund des Festigkeitsrückganges sondern mehr noch aufgrund der zunehmenden Porosität und der dadurch ermöglichten Korrosion der Bewehrung. Aufgrund des sehr hohen Festigkeitsniveaus von TZ sind Restdruckfestigkeiten im Bereich von 30-40 N/mm2 durchaus möglich trotz vollständiger Konversion, jedoch der verschlechterte Verbund zur Bewehrung kann zum Versagen des Bauteils führen. Aus diesem Grunde ist Tonerdezement in Deutschland nicht zugelassen nach DIN 1164 und darf nicht im konstruktiven Bereich verwendet werden. 

    Körnungen

    siehe Fraktionen

    Leca (Zuschlag)

    Light Expanded Clay Aggregate; Handelsbezeichnung für Blähtonmaterial, welches für Leichtbetone oder für feuerfeste Massen Verwendung findet.

    Magnesiabinder

    Mischungen von Magnesiumoxid (gebrannte Magnesia) und konzentrierter Magnesiumchloridlösung erhärten steinartig unter Bildung basischer Chloride ("Magnesiazement", "Sorelzement") vom Typus MgCl2 * 3 Mg(OH)2 * 8 H20, deren Struktur sich von der des Magnesiumhydroxids Mg(OH)2 ableitet und werden, unter Zumischung neutraler Füllstoffe und Farben, zur Herstellung künstlicher Steine und fugenloser Fußböden sowie von künstlichem Elfenbein (Billardkugeln) verwendet. (Holleman-Wiberg, Lehrbuch der anorgan. Chemie, 81. – 90. Auflage, S. 685 – 686)

    Mahlfeinheit

    Größe zur Beurteilung der spez. Oberfläche eines Zementes. Angegeben wird i.d.R. der Blainewert in cm2/g. Zur genaueren Beurteilung der Mahlfeinheit sollten Kornverteilungskurven herangezogen werden. Die Mahlfeinheit beeinflußt im allgemeinen den Wasseranspruch und z.T. auch die Reaktivität eines Zementes.

    Mörtel

    Mischung aus Zement und Sand, i.d.R. mit einem Größtkorn von 4 mm. Mischungen mit größeren Zuschlagmaterialien werden Beton genannt. Normmörtel werden hergestellt unter Verwendung eines genormten Sandes ("Normsand") mit einem Größtkorn von 2 mm und einer definierten Zusammensetzung (1350g Sand, 450g Zement, 225g Wasser). Nähere Angaben hierzu finden sie in der EN 196, T 1.

    Phase (mineralogisch)

    Stabilitätsbereich eines chem. homogenen Stoffes, abhängig von Temperatur, Druck und Zusammensetzung. Ein chem. homogener Stoff wie SiO2 kann z.B. in Abhängigkeit von der Temperatur in verschiedenen Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) auftreten als auch in Abhängigkeit gleichzeitig variierenden Druckes in verschiedenen "Kristallformen" (Modifikationen) auskristallisieren (Cristobalit, Tridymit, Quarz), ohne dass die chemische Zusammensetzung verändert wird. Jede dieser Modifikationen ist eine Phase. In Phasendiagrammen, in denen unterschiedliche Ausgangsstoffe (z.B. CaO, Al2O3 und SiO2) nebeneinander dargestellt werden, können Kristalle einer Modifikation auch unterschiedliche Zusammensetzungen haben, wobei einzelne Atome auf "falschen" Gitterplätzen sitzen. Eine Phase hat in diesem Fall einen Stabilitätsbereich, der abhängig ist von der Temperatur, der Zusammensetzung und dem Druck.

    Quellen

    Volumenvergrößerung eines Stoffes durch Aufnahme von z.B. Flüssigkeiten oder Gasen.

    Schnellbinder

    Rasch erstarrende hydraulische Bindemittel, die entweder durch Beschleunigerzusätze oder durch Abmischungen von Portlandzementen und Tonerdezementen hergestellt werden. Verwendung finden sie als Dichtungsmaterialien bei Wassereinbrüchen oder als Dübelmaterialien und dergleichen. Die Festigkeiten dieser nach wenigen Minuten erstarrenden Binder liegen deutlich unter den Endfestigkeiten ihrer Ausgangsstoffe.

    Schwinden

    Volumenverminderung des Zementsteins aufgrund von Wasserabgabe oder aufgrund von Umkristallisation oder chem. Schwinden. Es wird unterschieden zwischen Früh- und Spätschwinden. Frühschwinden erfolgt im Bereich des Erstarrens und der ersten Festigkeitsentwicklung. Es ist kompensierbar durch Schwindkompensatoren oder Quellkomponenten, die zeitlich sehr exakt auf den Reaktionsverlauf der Ausgangsmischung abgestimmt werden müssen. Das Spät- oder Langzeitschwinden ist wesentlich schlechter regulierbar, da auch die Schwindkompensatoren i.d.R. wasserhaltige Verbindungen aufbauen, welche ebenfalls schwinden können. Zur Minderung dieses Problems soll darauf geachtet werden nur soviel Wasser und Zement zu verwenden, als aufgrund von Festigkeits- und Verarbeitungsvorgaben u.a. eben notwendig ist.

    Sieblinie

    Grafische Darstellung der Kornzusammensetzung von Zuschlägen oder von Zementen. Aufgetragen wird der Siebdurchgang (in Gew.-%) durch ein Netz gegen die Korngröße. Unterschieden wird bei Zuschlägen zwischen stetigen und unstetigen Sieblinien. Bei letzteren fehlen einzelne Korngruppen ("Ausfallkörnungen"), stetige Sieblinien haben hingegen einen lückenlosen Kornaufbau. Die Sieblinie bestimmt wesentlich den Wasseranspruch eines Mörtels oder eines Betons und seine Verarbeitbarkeit. Durch eine geschickte Sieblinienauswahl kann auch der Zementbedarf reduziert werden und somit auch Eigenschaften wie das Schwinden beeinflusst werden.

    Sorelzement

    siehe Magnesiabinder

    Stabilisierer

    Stabilisierer gehören den in der Betontechnologie definierten Betonzusatzmitteln an und bilden hier eine eigene Klasse (Abkürzung: ST). Sie werden eingesetzt zur Steuerung des Wasserhaushaltes einer Mischung oder zur Einstellung einer gewissen Konsistenz und Verarbeitbarkeit. Verwendung finden z.B. Cellulosen, Guakernmehl u.a., welche große Mengen an Wasser aufnehmen können und zur Kristallisation der Zementphasen wieder bereit stellen können, ohne dass Mörtel oder Putze das Wasser durch Austrocknung verlieren.

    Verzögerer

    Zusatzmittel zur Verzögerung des Erstarrungsbeginns. Bei Tonerdezementen hat sich Citronensäure bewährt, welche in geringen Mengen zu starken Verzögerungen führt. Daneben können Verzögerungen aber auch als Nebeneffekt von Mehtylcellulosen auftreten.

    Vicat Nadelgerät

    Gerät zur Bestimmung des Erstarrungsverhaltens von Zement nach DIN EN 196 T3. Hierbei wird eine zylindrische Nadel mit einem Durchmesser von 1,13 mm und einem Belastungsgewicht von 300g auf einen mit Zementleim gefüllten Gummiring (konisch, Durchmesser 70 bzw. 80 mm) aufgesetzt und das Eindringen der Nadel über die Zeit gemessen. Für die Bestimmung des Erstarrungsendes wird eine weitere, kompliziert geformte Nadel mit Ansatzring verwendet.

    Wasseranspruch

    Der Wasseranspruch eines Zementes wird gemessen nach DIN EN 196 T3 mit dem Nadelgerät nach Vicat. Hierbei wird dem Zement soviel Wasser zugegeben, dass er eine definierte Normsteife erreicht. Der Wasseranspruch eines Zementes ist abhängig von der Mahlfeinheit und der mineralogischen Zusammensetzung des Zementklinkers.

    Zusatzmittel

    In der Betontechnologie versteht man hierunter flüssige oder pulverförmige Zusätze, die in geringer Menge (<5 Gew.-% vom Zementgewicht) den Betonmischungen zugemischt werden. Sie beeinflussen durch chemische und/oder physikalische Wirkung die Frisch- und Festbetoneigenschaften. Es werden 10 Wirkungsgruppen unterschieden:

    WirkungsgruppeKurzzeichenFarbkennung
    BetonverflüssigerBVgelb
    FließmittelFMgrau
    LuftporenbildnerLPblau
    DichtungsmittelDMbraun
    VerzögererVZrot
    BeschleunigerBEgrün
    EinpresshilfeEHweiß
    StabilisiererSTviolett
    ChromatreduziererCRrosa
    RecyclinghilfeRHschwarz


    Darüber hinaus gibt es in der Bauchemie eine Vielzahl an Hilfsmitteln, die sich nicht in diese Wirkungsgruppen einteilen lassen und i.d.R. als pulverförmige Zusätze in die Trockenmischungen eingearbeitet sind.

    Zusatzstoffe

    Nach DIN 1045 sind Betonzusatzstoffe fein aufgeteilte Stoffe, die bestimmte Betoneigenschaften beeinflussen und zum Erreichen eines unter Umständen notwendigen höheren Gehaltes an Mehlkorn (Körnung – 0,125 mm) beitragen können. Betonzusatzstoffe, auch Füller genannt, sind als Volumenbestandteile zu berücksichtigen, da diese dem Beton in deutlich größerer Menge zugegeben werden als die Betonzusatzmittel. Betonzusatzstoffe dürfen grundsätzlich nicht ohne Eignungsprüfung im Beton verwendet werden. Beispiele für Betonzusatzstoffe sind Steinkohlenflugaschen, Silicastaub, Gesteinsmehle (Quarz und Kalkstein) und Pigmente.