Detailergebnis zu DOK-Nr. 64360
Erste Untersuchungen zur Verbesserung von Betonen durch den Einsatz von Nanomaterialien (Orig. engl.: Exploratory investigation of nanomaterials to improve strength and permeability of concrete)
| Autoren |
C. Ozyildirim C. Zegetosky |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 9.4 Chemische Stoffe, Kunststoffe (Haftmittel, Zusatzmittel) |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2010 (Transportation Research Record (TRB) H. 2142) S. 1-8, 4 B, 5 T, 11 Q
Durch den Einsatz von Zement-Zusatzstoffen (SCMs) wie zum Beispiel Silikastaub, Flugaschen und Schlacken, können die Eigenschaften von Betonen verbessert werden. Dies ist ebenfalls durch die Verwendung von Nanomaterialien als Zement-Zusatzstoffe, sogenannte neue SCMs, denkbar. Nanomaterialien sind mit weniger als 100 Nanometer (nm) die kleinsten Zusatzstoffe. Aufgrund ihrer kleinen Größe und großen Oberfläche sind Nanomaterialien sehr reaktiv und können grundsätzlich die Betoneigenschaften Druckfestigkeit und Durchlässigkeit verbessern. Durch die hohe Reaktivität sind nur geringe Mengen erforderlich und der Zementgehalt kann reduziert werden. Daraus ergibt sich eine hohe Wirtschaftlichkeit. Nanomaterialien haben daher ein hohes Potenzial zur Optimierung der Eigenschaften von Betonen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde nach entsprechenden Anwendungsmöglichkeiten gesucht. Es wurden Betone mit Zusätzen unterschiedlicher Nanomaterialien im Labor hergestellt und untersucht. Konkret verwendete man Nanosilika und Nanoton als Zusatzstoffe im Zement. Man verglich diese neuen Betone mit Standardbetonen mit reinem Portlandzement und mit Betonen mit den herkömmlichen Zusatzstoffen Silikastaub, Flugaschen, Schlacken. An entsprechenden Probekörpern wurden die Druckfestigkeiten sowie die Durchlässigkeiten bestimmt. Die Mikrostruktur der gewählten Betone analysierte man mit einem Mikroskop. Im Ergebnis haben die Untersuchungen gezeigt, dass durch den Einsatz von Nanomaterialien die Betoneigenschaften verbessert werden können. Am besten wurde dies durch den Einsatz von Nanosilika erreicht. Es wurde die höchste Druckfestigkeit und Dichte sowie die gleichmäßigste Struktur erzielt.