Forschungsprojekte

Die Zukunft des Betonrecyclings nimmt hier konkrete Form an: Durch die gezielte Sequestrierung von CO₂ in Abbruchbeton untersucht das Projekt einen innovativen Ansatz zur verbesserten sortenreinen Trennung von Gesteinskörnung und Zementstein beim Rückbau. Die optimierte Trennung von Gesteinskörnung und Zementstein ermöglicht die Gewinnung wertvoller Sekundärstoffe und leistet damit einen wichtigen Beitrag zu Stärkung der Kreislaufwirtschaft im Baubereich zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele.

Im IGF-Forschungsprojekt 23643 N werden Zusammenhänge zwischen der Korngrößenverteilung verschiedener Zementkomponenten (Klinker, calcinierte Tone und Kalksteinmehl), ihrer Reaktivität und Einflüsse auf die Zementleistungsfähigkeit systematisch untersucht.

Die derzeitigen Anforderungen an (na)-Zemente führen dazu, dass calcinierte Tone aufgrund ihrer Alkaligehalte kaum als Hauptbestandteil in solchen Zementen eingesetzt werden könnten. Dabei ist bekannt, dass puzzolanische Stoffe zur Vermeidung einer AKR beitragen. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die systematische Untersuchung des Beitrags calcinierter Tone zur AKR-Vermeidung.

In dem Vorhaben werden die Leistungsfähigkeit und das Hydratationsverhalten ternärer Zemente (KQL) mit Klinker (K), calciniertem Ton (Q) und Kalkstein (L) sowie wesentliche Dauerhaftigkeitsaspekte von damit hergestellten Betonen systematisch untersucht.

In diesem Forschungsprojekt sollen die IR-Spektroskopie in Kombination mit mathematischen Werkzeugen (Chemometrie) als Analyseverfahren zur gezielten Charakterisierung silikatischer, vorrangig röntgenamorpher Stoffe sowie zur verlässlichen Bestimmung der Zusammensetzung von Stoffgemischen mit röntgenamorphen Stoffen (z.B. ternäre Zemente mit u.a. calciniertem Ton bzw. Recyclingmehl) evaluiert werden. Die für Zement erarbeiteten Erkenntnisse zur Methodik und Auswerteroutinen sollen danach hinsichtlich der Übertragbarkeit auf silikatische Gesteinskörnungen zur Bestimmung der Alkaliempfindlichkeit bewertet werden.

Calcinierte Tone als Zementhauptbestandteil sind wesentlicher Bestandteil der Dekarbonisierungsstrategie der Zementindustrie. Viele Tonvorkommen haben eisenreiche Verunreinigungen. Diese bilden bei der Calcinierung Hämatit, der das Produkt, den Zement und letztlich den Beton, rot färbt. Durch eine reduzierende Atmosphäre bei der Calcinierung und/oder Kühlung kann die Bildung von Hämatit vermieden werden. Systematische Erkenntnisse zu den Einflüssen der Nebenbestandteile in Tonen auf deren Reaktivität, die Emissionen und zementtechnische Eigenschaften liegen bislang kaum vor und sollen in dem Vorhaben systematisch untersucht werden.

Im ZIM-Forschungsprojekt werden Altbetone so aufbereitet, dass eine bessere Verwertbarkeit aller anfallenden Fraktionen ermöglicht werden soll, insbesondere die des Brechsands und des Feinanteils (Recyclingmehls). Hierzu dienen auch Versuche zur puzzolanischen Reaktivierung der Betonrecyclingmehle.

Gegenstand des IGF-Forschungsprojekts 22953 N ist die Untersuchung von ternären Zementen auf SR-Eigenschaft (hoher Sulfatwiderstand). Im Einzelnen sollen ternäre Zemente vom Typ CEM II/C-M (S-Q), CEM V/B (S-LL) und CEM VI (Q-LL) untersucht werden. Zur Beurteilung werden vier aktuelle Prüfverfahren herangezogen.