Veröffentlichungen

Dieser Artikel untersucht die Verwendung von superabsorbierenden Polymeren (SAP) als Alternative zu klassischen Luftporenbildnern in Beton. SAP speichern Wasser im Frischbeton und geben es während der Hydratation ab, wodurch Luftporen entstehen, die den Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand erhöhen. Der Fokus dieses ersten Teils liegt auf den Frischbetoneigenschaften, einschließlich rheologischer Veränderungen, Sedimentationsstabilität und Wasserabsonderung. Die Ergebnisse zeigen eine verbesserte Stabilität und Homogenität des Betons, jedoch einen erhöhten Fließmittelbedarf und eine gesteigerte plastische Viskosität.

This paper investigates the mechanisms driving thixotropic structural build-up in superplasticized cement suspensions, focusing on the PCE molecular structure. By analyzing the effects of side chain length and anionic charge ratio, the study reveals how these factors, along with early hydration kinetics, influence structural changes, particularly through ettringite formation.

Limestone Calcined Clay Cements (LC3) offer up to a 40% reduction in CO2 emissions, with the LC3-50 formulation being the most studied. However, early-age mechanical strength is a challenge. This study explores the use of a new PCE-based superplasticizer and a C-S-H seeding accelerator, Master X-Seed STE53, to improve fluidity and early compressive strength in LC3-50 mortars. Results showed that the superplasticizer effectively prevented early fluidity loss, while the accelerator significantly enhanced compressive strength, particularly at 1 day, with improvements lasting up to 28 days.

Der Artikel untersucht das Verhalten von Beton mit Polypropylenfasern und minimaler Stahlarmierung unter Langzeitbelastung. Durch Experimente an Vollmaß-Balken (C40/50-Beton) mit 3 und 9 kg/m³ Polypropylenfasern wurde festgestellt, dass diese Faserzusätze die Biegekapazität und Rissstabilität erheblich verbessern. Nach einem Jahr unter Belastung zeigten die Proben keine tertiären Kriecherscheinungen, und die Tragfähigkeit blieb erhalten. Die Ergebnisse belegen die Eignung von faserverstärktem Beton für strukturelle Anwendungen mit minimaler Stahlarmierung und unterstützen die Weiterentwicklung der Bauvorschriften für faserverstärkten Beton. [EN]

Diese Studie untersucht den Einfluss von recycelten Polypropylenfasern (PPF), die aus Beton wiedergewonnen wurden, sowie von recyceltem Betonmaterial auf die mechanischen Eigenschaften von faserverstärktem Beton (FRC). Dabei wurden verschiedene Ersatzverhältnisse von recycelten zu neuen Fasern (0%, 10%, 30%, 100%) und 100% recyceltes Gesteinsmaterial getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass geringe Mengen recycelter Fasern die Druckfestigkeit und den Elastizitätsmodul kaum beeinflussen. Höhere Ersatzraten und die Verwendung von vollständig recyceltem Material führen jedoch zu signifikanten Festigkeitsverlusten. Die Studie unterstützt den Weg zu einer zirkulären Bauwirtschaft mit innovativen Ansätzen für Betonrecycling. [ENGLISCH)

Dieser Peer-Review-Artikel aus dem RILEM TC 292-MCC Projekt beleuchtet die Umweltauswirkungen von nichtmetallischen Bewehrungsmaterialien wie glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFRP), carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFRP) und Basaltfasern. Er analysiert ihre Herstellung, Haltbarkeit, Rückbau, Recycling und Wiederverwendung. Während diese Materialien aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit ökologisches Potenzial zeigen, sind die Produktionskosten und Umweltauswirkungen insbesondere bei CFRP signifikant. Der Artikel schließt Forschungslücken, indem er umfassende Daten zu Umweltindikatoren und Lebenszyklusbewertungen bereitstellt und Strategien für den nachhaltigen Einsatz von Faserverbundwerkstoffen in Betonkonstruktionen skizziert. [ENGLISCH]

Diese Studie untersucht die Verwendung von recycelten Polypropylenfasern (PPF), die aus Faserbeton wiedergewonnen oder in recycelten Gesteinskörnungen eingebettet sind, zur Herstellung von neuem Faserbeton. Der Einfluss verschiedener Ersatzraten (0 %, 10 %, 30 %, 100 %) und Faservolumina (3 kg/m³, 9 kg/m³) auf Druckfestigkeit, Elastizitätsmodul, Restzugfestigkeit und Spannungs-Dehnungs-Verhalten wurde analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass niedrige Ersatzraten und Mischungen aus recycelten und neuen Fasern die mechanischen Eigenschaften erhalten oder verbessern können. 100 % recycelte Fasern führen hingegen zu signifikanten Verlusten. Die Studie liefert wertvolle Erkenntnisse für die Kreislaufwirtschaft im Bauwesen.

Der Artikel untersucht Kalkstein-Kalkstein-Ton-Zemente (LC3) mit einem reduzierten Portlandklinkeranteil von 35 %, im Vergleich zu herkömmlichem Portlandzement (PC) und LC3-Zementen mit 50 % Klinkeranteil. Ziel ist die Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks, ohne die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit zu beeinträchtigen. Zwei neue Superplastifizierer und ein Stärke-verbesserndes Additiv wurden getestet, um Fließprobleme und niedrige Festigkeiten zu beheben. Ergebnisse zeigen, dass LC3-35 mit den richtigen Additiven ähnliche Festigkeiten wie PC und LC3-50 bei 7 und 28 Tagen aufweist und der CO₂-Fußabdruck um bis zu 50 % reduziert werden kann. Dies eröffnet Potenziale für nachhaltigere Zementanwendungen. [ENGLISCH)

Der Artikel bietet Einblicke in das Forschungsprojekt ReCyCONtrol, das an der Leibniz Universität Hannover entwickelt wurde. Ziel ist die Optimierung von Betonzusammensetzungen mit reduzierten CO₂-Emissionen und nachhaltiger Ressourcennutzung. Durch den Einsatz digitaler Sensoren und KI-gestützter Steuerungstechniken wird die Produktion von Beton mit recycelten Materialien und CO₂-reduzierten Bindemitteln automatisiert und stabilisiert. Der Fokus liegt auf der Sicherstellung gleichbleibender Qualität trotz Schwankungen in den Eigenschaften der Ausgangsstoffe und Prozessbedingungen. Das Projekt unterstützt die Bauindustrie auf ihrem Weg zu nachhaltigerem Betonbau.

Dieser Artikel analysiert mithilfe von Synchrotron-Pulverdiffraktion die frühen Hydratationsreaktionen von Kalkstein-Kalkstein-Ton-Zementen (LC3) in Kombination mit C-S-H-Keimbildungszusätzen. Die Studie zeigt, dass durch C-S-H-Seeding und andere Zusätze (z. B. Alkanolamine) die Hydratationsraten der Zementbestandteile beschleunigt werden können, was insbesondere die mechanischen Eigenschaften von LC3-Zement bei frühen Alterungsstufen (z. B. innerhalb von 1 Tag) verbessert. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis des Einsatzes von LC3 als kohlenstoffarmer Alternative zu herkömmlichen Zementen bei, indem die Hydratation und Mikrostruktur bei niedrigen CO₂-Emissionen optimiert werden. [ENGLISCH]

Der Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die aktuellen Fortschritte im Bereich des selbstheilenden Betons. Es werden verschiedene Mechanismen der Selbstheilung diskutiert, darunter die Verwendung von mikroverkapselten Heilmitteln, bakterielle Auslöser und autogene Heilungsprozesse. Zudem werden potenzielle Anwendungen und die wirtschaftliche Rentabilität dieser Technologien im Bauwesen erörtert. Die Studie hebt hervor, dass selbstheilender Beton das Potenzial hat, die Lebensdauer von Bauwerken zu verlängern und Wartungskosten zu reduzieren, was zu nachhaltigeren Infrastrukturen führt.

Dieser Artikel untersucht die Mechanismen des thixotropen Strukturaufbaus in zementbasierten Suspensionen, die mit Polycarboxylat-Superplastifizierern (PCE) versetzt sind. Die Studie analysiert, wie unterschiedliche Molekularstrukturen von PCE – insbesondere die Seitenkettenlänge und das anionische Ladungsverhältnis – die Hydratationskinetik, Partikelinteraktionen und die spezifische Oberfläche beeinflussen. Es wurde festgestellt, dass kürzere Seitenketten und ein höheres anionisches Ladungsverhältnis die Thixotropie durch beschleunigte Ettringitbildung und eine erhöhte spezifische Oberfläche verstärken. Diese Ergebnisse bieten wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung rheologischer Eigenschaften von Betonen für Anwendungen wie 3D-Druck und Pumpbarkeit. [ENGLISCH]