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Verbundprojekt "Hochleistungsbeton für Alle: Entwicklung eines nanotechnologisch optimierten, langlebigen, energieeffizienten und insbesondere anwendungsfreundlichen Hochleistungsbetons - OLAF", Teilvorhaben: Erschließung höherer Ressourcen-/Energieeinspar- und Leistungspotenziale sowie neuer Funktionalitäten | |
03X0066A | |
IDN 709221 | |
Forschungsstelle |
Dyckerhoff AG, Wiesbaden |
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Bearbeiter |
Deuse, T. |
Auftraggeber |
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berlin |
Stand | Abschluss: April 2012 |
Hochleistungsbetone sind zunehmend in der Lage, metallische Werkstoffe zu substituieren. Ein dichtes Zementsteingefüge ermöglicht hohe mechanische Belastbarkeit und Dauerhaftigkeit. Ultra High Performance Concrete (UHPC) entsprechend der Literatur erfordert außergewöhnliche feinteilige Rohstoffe, Mischtechnik sowie Nachbehandlung. Im Projekt wird ein anwendungsfreundlicher Hochleistungsbeton durch ein vorgemischtes Bindemittel erreicht, in dem alle notwendigen Feinststoffe zu Erzielung einer möglichst dichten Packung in einem speziellen Pulvermischer im Zementwerk trocken homogenisiert werden. Das Betonwerk kann dieses Bindemittel wie einen handelsüblichen Zement im Silo vorhalten und mit den gängigen Rohstoffen Sand, Kies und Splitt im vorhandenen Zwangsmischer zu Hochleistungsbeton aufbereiten. Besondere Energieeffizienz wird erreicht, indem das Bindemittel über das von der aktuellen Zementnorm erlaubte Maß hinaus feinteilige Kompositbestandteile wie Hüttensand, Flugasche und Kalksteinmehl enthält. Die daraus resultierende CO2-Einsparung wurde in einer Life-Cycle-Analyse nachgewiesen. In umfassenden vergleichenden Bindemittelanalysen sowie Betonuntersuchungen in einer praxisbewährten Rezeptur mit Grubensand, Hartsteinsplitt und Microstahlfasern wurde nachgewiesen, dass sowohl die mechanischen Eigenschaften wie E-Modul, Druck- und Biegezugfestigkeit als auch Dichtigkeit, Dauerhaftigkeit und Widerstand gegen Frost-Tausalz vergleichbar sind. Klimawechsellagerung und Kriechbelastung zeigen ebenfalls, dass mit ausgewählter Zusammensetzung des Bindemittels und dessen Hydratationssteuerung mit nanostrukturierten synthetischen Oxiden ein hochwertiger Beton mit außergewöhnlichen Eigenschaften möglich ist. Notwendig zur aussagekräftigen Charakterisierung von Hochleistungsbetonen ist die Entwicklung verbesserter mechanischer Prüfmethoden, zum Beispiel auch in Verbindung mit zerstörungfreien Materialprüfungen. |
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Veröffentlichung |