Veröffentlichungen

Sichtbeton erfreut sich in der architektonischen Gestaltung von Gebäuden einer zunehmenden Beliebtheit. Dabei kommen Beton-Trennmittel zum Einsatz, die neben dem einfachen Ausschalen optisch hochqualitative Betonoberflächen ermöglichen. Dieser Beitrag erläutert die Funktion, Arten, Anwendung und Bedeutung von Beton-Trennmitteln.

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.

Im Rahmen des vorliegenden Beitrags werden systematische Untersuchungen zur Anwendung von superabsorbierenden Polymeren in Luftporenbeton als Alternative zum klassischen LP-Bildner beschrieben und diskutiert. Es werden sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit der Betone betrachtet.

In diesem Aufsatz werden aufbauend auf den vorangegangenen Teilen 1 (Frischbetoneigenschaften) und 2 (Festbetoneigenschaften) systematische Untersuchungen zur Robustheit von LP-Betonen sowohl mit superabsorbierenden Polymeren als auch klassischem LP-Bildner gegenüber Schwankungen der Ausgangsstoffe (Zement und feine Gesteinskörnung) und der Umgebungsbedingungen (Temperatur) beschrieben und diskutiert. Die experimentellen Untersuchungsergebnisse zeigen, dass superabsorbierende Polymere (SAP) im Beton sehr robust gegenüber solchen baupraktischen Einflüssen hinsichtlich der Einführung künstlicher Luftporen und des resultierenden Frost-Widerstands reagieren.

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.

Limestone Calcined Clay Cements (LC3 17 ) are attracting considerable attention due to their low CO2 footprints and relatively fast hydration kinetics. LC3 18 -50 formulations (approximately 50% Portland clinker, 30% kaolinitic 19 calcined clay, 15% limestone and 5% gypsum) are being extensively investigated and the hydration chemistry, 20 rheology, mechanical strength developments and durability performances are starting to be well established. LC3 21 binders with lower clinker factors are possible, offering an opportunity for further CO2 footprint 22 reduction. However, these blends have been much less studied. This work contributes to fill this gap.

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 vorliegende Beitrag zeigt, mit welchen Methoden und Materialien die erfolgreiche Entwicklung einer maßgeschneiderten baustellentauglichen CO2-reduzierten Betonrezeptur unter Einsatz lokal verfügbarer Betonausgangsstoffe für das Hochhaus EDGE East Side Berlin gelungen ist. Dabei wird insbesondere auf die Maßnahmen zur Sicherstellung der erforderlichen Frischbetoneigenschaften und Robustheit eingegangen, da diese von entscheidender Bedeutung für den erfolgreichen Betoneinbau im Pumpverfahren unter sommerlichen Bedingungen waren. Maßgeblich zum Erfolg beigetragen haben besondere Qualitätssicherungsmaßnahmen im Vorfeld und während der Baumaßnahme. Dazu gehören Maßnahmen zur Sicherstellung der Pumpfähigkeit (im Labor und im Großmaßstab) sowie eine besondere Methode zur Qualitätssicherung auf Basis von Sensor- und KI-Software-gestützter Überwachung der Ausbreitmaßentwicklung vom Werk bis zur Baustelle. Abschließend werden die Faktoren, die maßgeblich zum Erfolg bei Entwicklung und Einsatz des sehr anspruchsvollen Betons geführt haben, zusammengefasst und Hinweise für den Umgang mit solchen Betonen in der Praxis gegeben.