Ressourceneffizienter, umweltfreundlicher Beton
Juhart, J; Nickel, C; Mittermayr, F; Passer, A; David, A; Mustafa, N; Panik, R
Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie
15:20 - 17:30 Thursday 24 October 2013 Foyer Alte Technik Beton könnte durch innovative Technologie und effizienten Einsatz von Rohstoffen ökologisch sinnvoller hergestellt werden als bisher üblich. Ziel der Forschung der „Arbeitsgruppe Betontechnologie“ am Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie ist es deshalb, Beton in seiner Zusammensetzung grundlegend zu verbessern, sodass sein Treibhauspotenzial sowie sein Ressourcenverbrauch gesenkt werden.
Schlüssel zum Erfolg ist die Erhöhung der Packungsdichte aller granularen Ausgangsstoffe von Beton – also der Gesteinskörnungen, Zemente und Zusatzstoffe einschließlich ihrer feinsten Anteile ( 100 Nanometer). Eine erhöhte Packungsdichte führt zu einer Reduktion des Wasserbedarfs des Gemisches bei gleich-bleibender Verarbeitbarkeit. Unterstützt wird dies zusätzlich durch den Einsatz von hochwirksamen Fließmitteln, siehe Abbildung 1. Mit optimierter Packungsdichte lässt das Korngemisch zwei Entwicklungen zu: (1.) Beton mit reduziertem Wasser/Bindemittel-Wert (z.Bsp.: UHPC – ultra high performance concrete) oder (2.) Beton, in dem Portlandzementklinker, der hauptsächlich für das Treibhauspotenzial von Beton verantwortlich ist, durch ressourcenschonendere bzw. die Umwelt geringer belastende Stoffe substituiert wird („Ressourcen effizienter, umweltfreundlicher Beton“).
Im Rahmen der Forschungsarbeiten werden experimentelle Methoden zur Messung und Optimierung der Packungsdichte entwickelt und Modelle der theoretischen Packungsdichte-Optimierung EDV-unterstützt implementiert. Es werden Betone hergestellt und auf ihre Eigenschaften (Frisch- und Festbeton, Beständigkeit gegenüber Umwelteinwirkungen) geprüft. Es soll schließlich nachgewiesen werden, dass ressourcenoptimierter Beton mit in Österreich verfügbaren Ausgangsstoffen dem derzeit eingesetzten Beton hinsichtlich Festigkeit und Dauerhaftigkeit gleichwertig ist, aber ökologisch sinnvoller und damit nachhhaltiger.
Projekte: Ressourcen optimierter Beton für Fertigteile (lfd.), Energie- und Ressourcen optimierter Beton für den Infrastrukturbereich (lfd.), Einsatz neuer Sekundärrohstoffe in der Betontechnologie (in Vorbereitung)
Kooperationen: institutsintern mit der Arbeitsgruppe Nachhaltigkeitsbewertung (Ass.-Prof. A. Passer) und der TVFA (Technische Versuchs- und Forschungsanstalt), mit dem Institut für Angewandte Geowissenschaften der TUG (Prof. D. Klammer) und mit dem Institut für Prozess- und Partikeltechnik (Prof. J. Khinast) bzw. dem RCPE (Research Center for Pharmaceutical Engineering)
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