Unsere Expert*innen wissen: Die Betonrezeptur macht den Unterschied

Verteilung einer Betonrezeptur
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Er ist mengenmäßig der meistverwendete – und damit nach wie vor einer der wichtigsten – mineralischen Baustoffe weltweit: Beton. Im Wesentlichen aus Zement, Wasser sowie Sand bzw. Gesteinskörnung bestehend, ist Beton jedoch längst nicht mehr gleich Beton. Vielmehr ist es heutzutage durch innovative Herstellungsverfahren und die Zugabe optimierter Zemente sowie einer großen Bandbreite an Zusatzstoffen bzw. -mitteln (Gesteinsmehle, Beschleuniger, Verzögerer, Fließmittel, Stabilisierer, Luftporenbildner etc.) möglich, sehr spezifische Betoneigenschaften einzustellen.

Betonrezeptur nachhaltig modifizieren und optimieren

Vor diesem Hintergrund befassen sich unsere Wissenschaftler*innen intensiv mit verschiedenen Möglichkeiten, Betonrezepturen in Anlehnung an gängige Standards gemäß ihres Einsatzgebiets zu modifizieren bzw. zu optimieren. Zur Erprobung und Umsetzung innovativer Ansätze verfügen wir in unserem Baustofflabor über eine Vielzahl an Geräten wie Brecher, Mischer, Schalungen etc. Um die Auswirkungen der Rezepturmodifikationen auf die Baustoffeigenschaften auch nach Norm präzise nachzuweisen, nutzen wir entsprechende Prüfmittel und Messgeräte.

Herausforderungen erkennen und Lösungen erarbeiten

Neben zahlreichen Vorteilen wie einer hohen Druckfestigkeit und guten Verarbeitbarkeit stellt die vergleichsweise geringe Zugfestigkeit von Beton eine Herausforderung dar. Um diese »Schwachstelle« zu kompensieren, befassen wir uns mit innovativen Materialien und Verfahren, ohne dabei auf schwere Stabstahlbewehrung zurückgreifen zu müssen.

Eine der häufigsten umweltbedingten Ursachen für die Einschränkung der Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken wie Verkehrswege, Brücken oder Flughafen-Rollbahnen sind Frost-(Tausalz)-Schäden. Zudem ist die schädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) – auch als »Betonkrebs« bezeichnet – ein weltweit auftretendes Problem, das die Nutzungsdauer von Beton verkürzt und dadurch jährlich immense Kosten in Höhe von mehreren hundert Millionen Euro verursacht. Auch diesen Themen widmen wir uns und arbeiten aktuell auf Basis innovativer Messtechnologien daran, ein schnelles Vorhersageverfahren für die AKR-Bildung zu entwickeln, das bereits im Stadium der Planung eingesetzt werden kann.

Echtes Beton-Recycling vorantreiben

Einen weiteren wichtigen Forschungsschwerpunkt bildet für uns das Recycling von Baustoffen wie Beton, das aktuell stark im Fokus der Öffentlichkeit steht. In Deutschland werden derzeit ca. 70 Prozent des Altbetons für den Straßenunterbau verwendet. Der Definition von »Recycling« folgend, kann diese Form der Nutzung jedoch nicht als solches bezeichnet werden, da dabei keine Materialkreisläufe geschlossen werden.

Unsere Expert*innen hingegen konnten bereits im Labormaßstab zeigen, dass man aus Altbeton neben den reinen Zuschlägen auch Ersatzrohstoffe für die Zementherstellung gewinnen kann. Die Herausforderung in den nächsten Jahren wird darin bestehen, dieses Aufbereitungsverfahren für die industrielle Nutzung aufzuskalieren und auf dem Markt zu etablieren.

Nicht zuletzt legen wir unseren Fokus auch auf den Ersatz primärer durch sekundärer Rohstoffe: So prüfen wir im Rahmen eines Projekts beispielsweise, ob der Einsatz von Aschen aus der Müllverbrennung u. a. als Füllstoff in Beton möglich ist.

Sie haben auch ein ehrgeiziges Projekt? Wir beraten Sie gern!