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Detailergebnis zu DOK-Nr. 83136

Kann Geopolymer bei Sanierungsmaßnahmen ein vollständiger Ersatz für Portlandzement sein? Analyse des kurz- und langfristigen Gebrauchsverhaltens. (Orig. engl.: Can geopolymer be a replacement for portland cement in full-depth reclamation projects? Short- and Long-term performance analysis)

Autoren	A. Sachdeva G.D. Ransinchung R.N. P. Kumar M.A. Khan
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 9.4 Chemische Stoffe, Kunststoffe (Haftmittel, Zusatzmittel)

Transportation Research Record (TRR): Journal of the Transportation Research Board Vol. 2679, H. 2, 2025, S. 1090-1106, 15 B, 6 T, zahlr. Q. - Online unter: https://journals.sagepub.com/home/trr

Das grundlegende Problem der „Full-Depth-Reclamation“-Methode (FDR) mit Portlandzement (FDR-PC) sind ihre negativen Auswirkungen auf die Umwelt. Daher suchen Forschende nach alternativen Bindemitteln, die umweltfreundlicher und dennoch mit der FDR-Methode kompatibel sind. In dieser Studie werden die Festigkeits- und Dauerhaftigkeitsaspekte der FDR-GP-Methode (FDR mit Geopolymer-Bindemittel) als Alternative zur herkömmlichen FDR-PC-Methode (FDR mit Portlandzement) untersucht. Als Geopolymer-Vorläufer wurden verschiedene Mischungen aus Flugasche (FA) und gemahlener, granulierter Hochofenschlacke (GGBS) getestet. Dabei wurde sichergestellt, dass der Anteil des Zusatzstoffs 20 M. % der Gesamtmischung nicht überschreitet. Zur Alkalisierung wurde Natriumhydroxid (NaOH) in unterschiedlichen Molaritäten eingesetzt, um das Gebrauchsverhalten der Mischungen zu verbessern. Das Versuchsdesign wurde so konzipiert, dass eine angestrebte 7-Tage-Druckfestigkeit (UCS) von 4,95 MPa erreicht wurde. Dies wurde bei einer niedrigeren Molarität (M) von 2 M und einem Bindemittelanteil von 70 % FA und 30 % GGBS erzielt. Die Mischungen zeigten sowohl bei der Druck- als auch bei der Biegefestigkeit zufriedenstellende Ergebnisse und wiesen zudem hervorragende Dauerhaftigkeitseigenschaften auf. Letztere wurden anhand von Befeuchtungs- und Trocknungstests analysiert. Darüber hinaus wurde das Langzeitverhalten der FDR-GP-Mischungen hinsichtlich der UCS und der Biegefestigkeit nach 56, 161 und 238 Tagen Aushärtung untersucht. Im Anschluss erfolgte eine umfassende mikrostrukturelle Analyse, um die grundlegenden Veränderungen in der Matrix zu verstehen, welche das Verhalten der Mischungen beeinflussen. Das Ergebnis dieser Untersuchung bestätigt das Potenzial von Geopolymeren auf FA/GGBS-Basis als alternatives Bindemittel in FDR-Projekten für flexible Fahrbahnen. Diese erfüllen die Anforderungen verschiedener Entwurfsnormen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und Dauerhaftigkeit.