Smart Minerals GmbH

FFG Forschungsprojekt WeiWa

Leistungsfähigkeit von Betonen für den Einsatz in Weißen Wannen Bauwerken ohne rissbreitenverteilende Bewehrung - WeiWa

Autoren: DI Gerald Maier, Dr. Martin Peyerl, Dr. Stefan Krispel

1. Einleitung

Abbildung 1: E-Modul Prüfung am Probekörper
Abbildung 1: E-Modul Prüfung am Probekörper

Zur Erzielung dichter Bauwerke im Infrastrukturbau wird überwiegend das System der „Weiße Wannen Bauweise“ verwendet Bei diesen Konstruktionen übernimmt der Beton sowohl die tragende als auch die abdichtende Aufgabe. Bauwerke benötigen demgemäß, bei ordnungsgemäßer Ausführung, keine zusätzliche Abdichtungsebene (z.B. Hautabdichtung).

Im Zuge der Überarbeitung der entsprechenden öbv-Richtlinie „Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wanne“ vom Februar 2018 wurden Betonsorten mit neuen Bindemittelkombinationen aus Zement und Zusatzstoff eingeführt. Diese Betonsorten werden als BS1plus Betonsorten bezeichnet und ermöglichen den vermehrten Ersatz von Zement mit Zusatzstoffen, wie z. B. AHWZ nach ÖNOMR B 3309.

Im Zuge des Forschungsprojekts Weiße Wanne untersuchte die Smart Minerals GmbH im 3. Forschungsjahr das Verhalten von BS1Aplus und BS1Cplus Betonen im Vergleich zu Standard BS1 Betonen sowie zu Standardbetonen gemäß ÖN B4710-1. Des Weiteren wurden Fragestellungen betreffend der Prüfung der Wassereindringtiefe bearbeitet.

2. Ergebnisse

Vergleich der Festigkeitsentwicklung von Standard-Weiße-Wanne Betonen zu optimierten Rezepturen gemäß öbv Richtlinie aus 2018.

Unterschiedliche Bindemittelzusammensetzungen wirken sich entscheidend auf die Festigkeitsentwicklung des Betons aus. Um die Auswirkung der neuen Bindemittelzusammensetzungen plakativ darzustellen wurde die durchschnittliche Festigkeitsentwicklung von BS1C und BS1A Betonen mit BS1Aplus und BS1Cplus anhand folgender Festigkeitskennwerte geprüft:

• Beurteilung der Ausschalfestigkeit sowie Entwicklung der Betondruckfestigkeit nach 3, 7, 14, 28 und 56 Tagen, Simulation von Sommerbedingungen
• Entwicklung des statischen E-Moduls nach 3, 7, 14, 28 und 56 Tagen, Simulation von Sommerbedingungen
• Entwicklung der Betonspaltzugfestigkeit nach 3, 7, 14, 28 und 56 Tagen, Simulation von Sommerbedingungen

Abbildung 2
Abbildung 2: Unterschiede in Festigkeitsparametern Druckfestigkeit, E-Modul und Spaltzugfestigkeit SpZ zwischen Standardrezeptur und optimierter Rezeptur von BS1A und BS1C Betonen. Keine Prüfung des E-Moduls nach 1 und 2 Tagen. Erklärung: Die 1-Tages Festigkeiten sind bei den herkömmlichen Rezepturen im Schnitt um 60 % höher als bei den optimierten Rezepturen. Nach 56 Tagen zeigen die optimierten Rezepturen hingegen eine um knapp 5 % höhere Festigkeit.

Die Festigkeitskennwerte (Druckfestigkeit, E-Modul und Spaltzugfestigkeit) unterscheiden sich an den unterschiedlichen Betonalter unterschiedlich stark. In Abbildung 2 sind die Festigkeitsunterschiede in % zwischen Standardrezeptur (Mittelwerte aus BS1A und BS1C verglichen mit dem Mittelwerten aus BS1Aplus und BS1Cplus) für die geprüften Kennwerte dargestellt.

Abbildung 4: Prüfung der Druckfestigkeit
Abbildung 3: Prüfung der Druckfestigkeit

Wie in Abbildung 2 ersichtlich, nehmen die Festigkeitsunterschiede mit steigendem Alter ab. Die Unterschiede sind jedoch insbesondere bei jungem Beton (bis 3 Tage) groß. Das betrifft insbesondere die Entwicklung der Druck- und Spaltzugfestigkeit. Auf Basis der Ähnlichkeit von Spaltzug- und Druckfestigkeit nach 3 bzw. 7 Tagen wird für 1 und 2 Tage eine ähnlich hohe Abweichung der Spaltzugfestigkeiten wie bei der Druckfestigkeit angenommen. Dies muss durch konstruktiven Planer (Ausschalfestigkeit) sowie durch Verwender (erhöhte Nachbehandlungsempfindlichkeit) berücksichtigt werden.

Die Entwicklung des E-Moduls scheint von diesem Trend nicht betroffen zu sein. Hier sind die Werte zwischen optimierten Rezepturen und Standardrezepturen vergleichbar.

2.2 Wassereindringtiefe – Einfluss der Vorlagerung
Abbildung 3: Mittelwerte der Wassereindringtiefen aller Betonsorten (B5, B7, BS1A, BS1C, BS1Ao, BS1Co) bei unterschiedlicher Vorlagerung (trocken und 3 Wochen unter Wasser) und normgerechter Nachbehandlung (1 Woche unter Wasser = 100 %) des Frischbetons
Abbildung 4: Mittelwerte der Wassereindringtiefen aller Betonsorten (B5, B7, BS1A, BS1C, BS1Ao, BS1Co) bei unterschiedlicher Vorlagerung (trocken und 3 Wochen unter Wasser) und normgerechter Nachbehandlung (1 Woche unter Wasser = 100 %) des Frischbetons

Die Bestimmung der Wassereindringtiefe an Probekörpern hergestellt mit Beton für die Ex-positionsklasse XW2 (Wassereindringtiefe max. 20 mm bei Eignungsprüfung) erfolgt gemäß ONR 23303:2010, Abs. 9.8.

Dabei erfolgte die Bestimmung an Prüfkörpern entnommen aus Probewänden in einem Alter von 2 Jahren welche unter Baustellenbedingungen hergestellt wurden. Hierbei erfolgt nachstehende Variation der Prüfkörperlagerung vor Prüfungsdurchführung:

• Lagerung an Luft bei trockenen Bedingungen (20 °C, 65 % r.H.)
• Lagerung 7 Tage unter Wasser (Regelung gemäß ONR 23303:2010 Abs. 9.8.4.1)
• Lagerung 21 Tage unter Wasser (Regelung gemäß ÖBV-Richtlinie „Bohrpfähle“)

Ziel dieser Variation der Lagerung vor der Prüfungsdurchführung war die Feststellung des Einflusses der Wassersättigung / des Wassergehaltes auf das Prüfergebnis. In Abbildung 4 sind die Mittelwerte aller geprüfter Betonsorten bei unterschiedlicher Vorlagerung dargestellt.

Bei Prüfung der Proben nach „Vorlagerung trocken“ (Ausgleichsfeuchte, Vorlagerung bei 20 °C und 65 % r.H.) geprüft werden die höchsten Wassereindringtiefen (117 % der Normlagerung) festgestellt. Bei Vorlagerung über 3 Wochen unter Wasser reduzieren sich die Wassereindringtiefen um 7 % gegenüber der normativen Vorlagerung.

3. Zusammenfassung

Im dritten Forschungsjahr gelang es der Smart Minerals GmbH auf Basis der durchgeführten Versuche wichtige Fragestellungen bezüglich der Eigenschaften neuartiger Rezepturen sowie der Prüfungsrandbedingungen zu beantworten. Nach Abschluss des Projektes (Laufzeit des Projektes beträgt 4 Jahre) wird ein Abschlussbericht erstellt und die vollständigen Ergebnisse veröffentlicht.

 

Falls sie an diesem Thema interessiert sind, können sie gerne gegen einen Druckkostenbeitrag den Gesamtbericht dieses Forschungsvorhabens beziehen. Anfragen bitte an office@smartminerals.at richten.

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Betonstraßen für regionale Verkehrsflächen

Ecoroads - Nachverdichtung des Betons mit Glattmantelwalze
Nachverdichtung des Betons mit Glattmantelwalze

Der Forschungsverein EcoRoads hat in Kooperation mit Volvo und betontechnologischer Begleitung der Smart Minerals GmbH eine Teststrecke in der Steiermark errichtet: Die massive Straßendecke aus Walzbeton, auch Roller Compacted Concrete (RCC) genannt, wurde mit einem modifizierten Asphaltfertiger eingebaut.

Neue, nachhaltige Konzepte, die die steigenden Anforderungen an moderne Verkehrswege abdecken, stehen im Fokus  der Forschung (Nachhaltige Betonstraßen). Hierbei gilt es, unter möglichst hoher Schonung von Ressourcen und zu geringen Kosten leistungsfähige und langlebige Verkehrswege herzustellen. Betonfahrbahndecken haben sich in Österreich im hochrangigen Straßennetz seit Jahrzehnten gut etabliert. Straßenfertiger, die beim Bau von Betondecken im Autobahnbau eingesetzt werden, sind allerdings zu breit für den Einbau von Betonstraßen im regionalen Netz. Für die Teststrecke stellte wurde ein Kettenfertiger mit maximalen Einbaubreiten von 2,5 bis 5 Metern zur Verfügung gestellt.

Im Rahmen von Vorversuchen wurden unterschiedliche Betonzusammensetzungen im Labor der Smart Minerals GmbH untersucht. Der erfolgreiche Einbau transferiert Forschungsarbeiten in die Straßenbau-Praxis und zeigt Walzbeton als langlebige und ökonomisch attraktive Alternative zum Asphalt im niederrangigen Straßennetz.

In Kooperation mit dem EcoRoads-Konsortium ist ein Kurzfilm zu dem Projekt entstanden:

 High-End-Sanierung des regionalen Straßennetzes

In der innovativen Walzbeton-Bauweise wurde eine 500 Meter lange Teststrecke mit einer Maximalsteigung von sieben Prozent errichtet. Die Strecke bildet die in der Praxis vorherrschenden Verhältnisse, wie Kurven, Steigungen, hoch beanspruchte Stellen und unterschiedliche Einbaubreiten, ab. Beim Einbau wurden verschiedene Betonrezepturen des Forschungslabors Smart Minerals und unterschiedliche Oberflächenbearbeitungen getestet wie auch die Verdichtung untersucht. Der erfolgreiche Einbau transferiert Forschungsarbeiten in die Straßenbau-Praxis und zeigt Walzbeton als langlebige und ökonomisch attraktive Alternative zum Asphalt im niederrangigen Straßennetz. Walzbeton hat eine hohe Tragfähigkeit und kann besonders hohe Verkehrslasten aufnehmen, ohne sich zu verformen.

Nachhaltige, regionale High-End-Straßen mit Volvo Straßenfertiger ermöglicht

Fertiger, die beim Bau von Betondecken im Autobahnbau eingesetzt werden, sind für den Einbau von Betonstraßen im regionalen Netz zu breit. Um die Anforderungen und Flexibilität des regionalen Straßenbaus wie enge Kurvenradien und unterschiedliche Steigungen zu erfüllen, hat Volvo für diese Teststrecke einen Kettenfertiger mit Doppelstampferbohle zur Verfügung gestellt, mit dem es möglich ist, Beton wie auch Asphalt einzubauen. Der Kettenfertiger Volvo P8820C ABG hat ein Einsatzgewicht von 21,4 Tonnen, eine Motorleistung von 200 kW sowie eine theoretische Einbauleistung von 1.100 Tonnen pro Stunde.
Bei der einfachen Bauweise mit Walzbeton stammte sowohl der Beton als auch die Einbaumannschaft aus der unmittelbaren Region.

Rascher Einbau, hohe Qualität und Wirtschaftlichkeit

 Einbau
Einbau der Betonstraße

Um Stauzeit und Umfahrungen möglichst gering zu halten, ist eine frühe Befahrbarkeit (in weniger als einem Tag) der neuen Oberfläche wichtig. Walzbeton wird mit erdfeuchter Konsistenz verarbeitet und erreicht dadurch rasch nach dem Einbau bereits die erforderliche Standfestigkeit. Je nach Material und Umgebungseinflüssen können damit Verdichtungswerte von nahezu 100 Prozent erreicht werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit beim Einbau liegt mit etwa ein bis zwei Metern pro Minute nur geringfügig unter der von Asphalt. Um eine homogene, geschlossene und ebene Oberfläche der Straße zu erzielen, erfolgte beim Versuch in der Steiermark als Abschlussvorgang eine Nachverdichtung durch Abwalzen mit einer Glattmantelwalze. Unter idealen Einbaubedingungen könnte dieser Arbeitsschritt zur Gänze entfallen.

Deckeneinbau
Arbeiten beim Deckeneinbau

Langlebigkeit und weitere Vorteile von Betonstraßen

Herkömmliche Asphaltstraßenoberflächen zeigen oft nach einigen Jahren deutliche Deformierungen (Spurrillen), die zu hohen Reparaturkosten und Verkehrsbehinderungen führen. Straßen werden zudem aufgrund der sich ändernden Klimabedingungen, des stark steigenden Warenverkehrs und des Zuzugs in die Umlandregionen der Städte zunehmend mehr beansprucht. Betonstraßen sind langlebig, belastbar, bleiben frei von Spurrillen und verformen sich nicht in der Sommerhitze. Die hellere Oberfläche trägt am Land zu mehr Sicherheit bei, in der Stadt verringert sie den ‚Urban Heat Island Effect‘.

Ein guter Zustand des Straßennetzes bis hin zu den Gemeindestraßen ist unerlässlich für Österreich als Lebens- und Wirtschaftsstandort. Durch die steifen Betonoberflächen wird der Rollwiderstand verringert und damit kann Treibstoff gespart werden. Walzbeton kombiniert die Vorteile des einfachen und flexiblen Einbaus mit einem Asphaltfertiger mit den hervorragenden materialtechnologischen Eigenschaften des Baustoffs Beton und ermöglicht so die Herstellung langlebiger regionaler High-End-Straßen.

Österreichisches Straßennetz

Während Österreichs Bundesstraßen (Autobahnen und Schnellstraßen mit rund 2.200 km*) von der ASFINAG betreut werden, fallen Erhaltungs- und Sanierungsbedarf von Landesstraßen (etwa 34.000 km*) in die Verantwortung der Bundesländer. Besonders hoch ist der Sanierungsbedarf auch bei den über 98.000 km* Gemeindestraßen. (*Quelle: bmvit 2016)
Fast alle Gemeinden sind seit Jahren finanziellen Belastungen ausgesetzt, die keine zusätzlichen Investitionen zulassen. So fällt auch die Prognose für das österreichische Landes- und Gemeindestraßennetz unerfreulich aus: Ohne Sanierungsoffensive wird in wenigen Jahren bereits ein Drittel dieser Straßen in einem schlechten Zustand sein. (Quelle: Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr).

Das Geheimnis des römischen Betons

Vor mehr als 2000 Jahren bauten die Römer Bauwerke aus "römischen Beton". Die Smart Minerals GmbH erforscht zurzeit in Carnuntum diese alten römischen Rezepturen hinsichtlich ihrer Zusammensetzungen sowie deren Dauerhaftigkeit. Außerdem ist ein Ziel herauszufinden wie diese Mörtel mit heutigen Ausgangsstoffen zur Rekonstruktion von Bauwerken hergestellt werden können.

Das heute im deutschen Sprachraum gebäuchliche Wort "Zement" geht auf die lateinische Bezeichnung "opus caementitium" zurück. Der "römische Beton" bestand aus vulkanischen Aschen, gebranntem Kalk, Wasser und Sand, dem "mortar" (Mörtel) und Bruchsteinen. Er zeichnete sich durch eine für damalige Verhältnisse hohe Druckfestigkeit aus. Damit wurden unter anderem die Kuppel des Pantheons sowie Wasser- und Abwasserleitungen bis hin zu Hafenanlagen gebaut. Auch das Amphitheater in der Lagervorstadt von Carnuntum wurde im 1 Jh. n. Chr. mit dem Vorläufer unseres heutigen Betons errichtet. Es soll nun saniert werden, und zwar möglichst authentisch mit historischen Materialien.

Bohrkernentnahme

Um eine Grundlage für die Herstellung eines optimalen Saniermörtels in Anlehnung an den historischen Mörtel zu finden, wurden zunächst Bohrkerne aus dem antiken Mauerwerk entnommen und im Labor untersucht. Zur Verbesserung der Aussagekraft der Ergebnisse wurden die Proben zusätzlich mikroskopisch beurteilt und eine chemische Charakterisierung mittels RFA (Röntgenfluoreszenzuntersuchung) durchgeführt. Auf Basis dieser Voruntersuchungen wurden 18 verschiedene Mörtelmischungen zusammengestellt und die daraus hergestellten Probekörper bezüglich ihre Verarbeitbarkeit, Porosität, Reindichte, Wasseraufnahme, Frostbeständigkeit, Druckfestigkeit, Farbe und ihres Elastizitätsmoduls geprüft.

Da die Aushärtung von Bindemitteln, welche sich hauptsächlich aus hydraulischem Kalk zusammensetzen, sehr sensibel auf unterschiedliche Gehalte der Luftfeuchtigkeit reagiert, wurde bei Vorversuchen der Einfluss unterschiedlicher Lagerungsbedingungen ermittelt. Zum optischen Vergleich der Mörtelfarbe wurden die unterschiedlichen Bindemittel zwischen zwei Glasplatten gestreut und dokumentiert. Die Festigkeitsentwicklung des römischen Mörtels ist langsamer als rezente Bindemittel und die Endfestigkeit liegt bei ca. 10 N/mm².

01 Probenahme Carnuntum

Bei der Herstellung von Mörteln nach dem Vorbild des römischen Originals liegt die Schwierigkeit darin, dass die Ausgangsstoffe von damals, wie z.B. natürlich hydraulischer Kalk, Trass oder Romanzement, in der heutigen Zeit nicht mehr in der gleichen Form verfügbar sind. Zur Erhöhung der Frostbeständigkeit und zur Verbesserung des Porengefüges wurde den historischen Römermörteln organisches Material beigefügt. Um die technischen Eigenschaften der neuen Mörtel zu verbessern, die ja in der Regel direkt der Witterung (Frost, Befeuchtung) ausgesetzt sind, wurden zusätzlich unterschiedliche Produkte zur Einbringung von künstlichen Luftporen wie auch zwei Hydrophobierungsmittel eingesetzt. Durch ein umfangreiches Untersuchungsprogramm konnte dargelegt werden, wie sich historische Mörtel zusammensetzten und mit welchen modernen Ausgangsstoffen deren Eigenschaften verbessert werden können. Eine erste Umsetzung dieser so entwickelten Mörteldesigns ist bei den anfallenden Instandsetzungsarbeiten bei der Sanierung des Amphitheaters in der Militärstadt geplant, welche in den nächsten Jahren durchgeführt werden sollen.

Stadtuebersicht

FFG Forschungsprojekt Betonkonzepte

Umsetzung alternativer Konzepte der Betonherstellung unter Sicherstellung der Dauerhaftigkeit - Betonkonzepte

Autoren: DI Gerald Maier, Dr. Martin Peyerl, Dr. Stefan Krispel

1. Einleitung

Um das Verhalten von derzeit eingesetzten Betonen besser zu verstehen bzw. auch für zukünftige Betonsorten Aussagen treffen zu können untersucht die Smart Minerals GmbH im Forschungsprojekt Betonkonzepte die Eigenschaften üblicher Transportbetone in Österreich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften bzw. der physikalischen und chemischen Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Im soeben abgeschlossenen 3. Forschungsjahr des insgesamt 4-jährigen Projektes wurde der Widerstand gegen mechanischen Abrieb (XM – Widerstand gegen Verschleiß, gem. ÖNORM B 4710-1) sowie gegen das Eindringen von Wasser (XW – Wasserundurchlässigkeit, gem. ÖNORM B 4710-1) untersucht. Dabei wurde bei der Zusammensetzung der Betone darauf geachtet, die Mindestanforderungen gem. ÖNORM B4710-1 einzuhalten, um mit diesen Versuchen eine untere Benchmark der Eigenschaften zu definieren.

2. Ergebnisse

Versuche Wassereindringtiefe 4
Abbildung 1: Prüfung der Wasserdurchlässigkeit
2.1 Ermittlung von Grenzwerten – Bestimmung der Wassereindringtiefe

Für die Untersuchungen wurden Betone mit 5 unterschiedlichen, für die Transportbetonbranche typischen Zementen (CEM II/A) sowohl als Reinzement ohne der Zugabe von Zusatzstoffen gem. ÖNORM B 3309 als auch mit der gem. ÖNORM B 4710-1 maximalen Zugabemenge von aufbereiteten hydraulisch wirksamen Zusatzstoffen (AHWZ) herangezogen und verglichen.

Abbildung 2 zeigt den Vergleich der geprüften Wassereindringtiefe von Reinzement (CEM II A-M) im Vergleich zu mit Bindemittelsystemen aus Zement und AHWZ.

Abbildung 2 Mittelwerte der Wassereindringtiefen Standardabweichungen
Abbildung 2: Mittelwerte der Wassereindringtiefen, Standardabweichungen, und zugehörige Grenzwerte

Die hergestellten Betone halten bei Einhaltung der Mindestanforderungen an die Betonrezeptur die jeweils gültigen Grenzwerte für die Wassereindringtiefe ein. Es zeigt sich dass die Betone mit Bindemittelkombinationen aus Zement und AHWZ eine im Durchschnitt um 30 % bei XW1 und 17 % bei XW2 verringerte Eindringtiefe gegenüber Betonen mit Reinzementen haben. Der Grund dafür liegt im erhöhten Bindemittelgehalt der Betone mit AHWZ (verringerte Anrechnung des AHWZ über k-Wert Faktor 0,8) und somit erhöhten Mehlkornanteil der Betone. Diese Erhöhung beträgt bei Betonen der Expositionsklasse XW1 11 kg/m³ und bei XW2 12 kg/m³. Der kleinere Unterschied zwischen den Betonen mit/ohne AHWZ bei der Expositionsklasse XW2 liegt am ohnehin schon erhöhten Bindemittelgehalt gegenüber XW 1 (+20 kg/m³; 300 gegenüber 280 kg/m³). Insgesamt sind für die Ausbildung eines wasserdichten Gefüges mit möglichst geringen Eindringtiefen eine gute Verarbeitbarkeit und ein entsprechender Mehlkorngehalt entscheidend.

2.2 Ermittlung von Grenzwerten – Widerstand gegenüber Verschleißbeanspruchung
Versuch nach Boehme
Abbildung 3: Prüfung des Widerstandes gegen Verschleiß nach Böhme
Versuche Wassereindringtiefe 2
Abbildung 4: WU-Prüfstand

Die Bestimmung des Verschleißwiderstandes erfolgt gemäß ÖNORM EN 14157 („Verschleiß nach Böhme“, trocken) jedoch mit einer Trocknungstemperatur von 105 °C.

Als Bindemittel wurden für die Untersuchungen Betone mit 10 unterschiedlichen, für die Transportbetonbranche typischen Zementen (CEM II/A) mit der gem. ÖNORM B 4710-1 maximalen Zugabe von Zusatzstoffen gem. ÖNORM B 3309 sowie 5 Zemente in Reinform herangezogen und verglichen. Die für die Prüfung herangezogenen Rezepturen inklusive Wahl der Gesteinskörnung orientieren sich an den Mindestanforderungen gem. ÖNORM B 4710-1. Bei XM1 und XM2 wurde eine Normalgesteinskörnung (Institutsgesteinskörnung) gewählt und der Nachweis gem. ÖNORM B 4710-1 über die Prüfung nach Böhme (Anforderung: XM1<20 cm³/50 cm² und XM2<15 cm³/cm²) erbracht. Zusätzlich erfolgte die Herstellung der Klasse XM2 mit Hartgestein (Wert der Anforderung LA20 und PSV50 erfüllt).

Abbildung 4 Verschleiss nach Boehme Vergleich der unterschiedlichen Expositionsklassen
Abbildung 5: Verschleiß nach Böhme: Vergleich der unterschiedlichen Expositionsklassen

Die Instituts-Gesteinskörnung zeigt bei XM1 und XM2 einen mittleren Verschleiß von 14,2 cm³/50cm² bzw. 10,3 cm³/50cm². Damit werden die Grenzwerte für die Expositionsklasse XM1 und XM3 eingehalten. Durch die Verwendung einer Hartgesteinskörnung (also XM3) lassen sich die Abriebwerte von XM2 nochmal um rund 17 % auf 8,5 cm³/50cm² verbessern. Der Unterschied zwischen den Betonen mit AHWZ und ohne AHWZ ist in diesen Expositionsklassen vernachlässigbar.

3. Zusammenfassung

Im dritten Forschungsjahr gelang es der Smart Minerals GmbH eine weitere Datengrundlage für zukünftige Beurteilung von Betonen, die nach dem Prinzip der gleichwertigen Leistungsfähigkeit hergestellt werden, zu schaffen.
Mit diesem Ergebnis ist die Dauerhaftigkeit von allen Betonen, die mit alternativen Konzepten hergestellt werden, gesichert und es wird somit ein indirekter Beitrag zur Nachhaltigkeit des Baustoffs Beton geleistet. Damit leistet Smart Minerals einen Beitrag zur Sicherstellung des hohen Qualitätsanspruchs an die österreichischen Betone.

Falls sie an diesem Thema interessiert sind, können sie gerne gegen einen Druckkostenbeitrag den Gesamtbericht dieses Forschungsvorhabens beziehen. Anfragen bitte an office@smartminerals.at richten.

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FFG Forschungsprojekt ALTROH

Evaluierung des Einsatzes alternativer Rohstoffe in der Klinkerproduktion zur Minderung der Treibhausgasemission - ALTROH

Im FFG Forschungsprojekt ALTROH wurden verschiedene in Österreich anfallende Sekundärrohstoffe untersucht, charakterisiert und deren Verwertungsmöglichkeit als Ersatzrohstoff im Klinkerbrennprozess evaluiert.

ALTROH Vorgehensweise Labor

Dabei hat sich gezeigt, dass auch bei einer Substitution von 20 % eines Ersatzrohstoffes keine Verschlechterung in der Klinkerqualität sowie in der Reaktivität des daraus hergestellten Zementes zu verzeichnen ist. Tendenziell konnten sogar Verbesserungen in der Mahlbarkeit der Rohmehlkomponenten festgestellt werden.

ALTROH Klinkerzusammensetzung

Ziel sollte daher sein, anfallende Sekundärrohstoffe im Umkreis des jeweiligen Standortes in die Klinkerherstellung miteinzubeziehen und dadurch eine nachhaltige und ressourcenschonende Produktion zu gewährleisten sowie zu einer signifikanten Reduktion der Treibhausgasemission beizutragen.
Unter Berücksichtigung der Kalkulationen der Emissionen aus Anlagen der österreichischen Zementindustrie von G. Mauschitz 2016 wurden in den Jahren 2011 bis 2016 durchschnittlich 3,2 Mio. Tonnen Klinker/Jahr hergestellt. Bei einer Standardzusammensetzung des Rohmehls ergibt das eine durchschnittliche CO2-Emission im Kalzinierungsprozess von rund 1,7 Mio. t/Jahr. Bei einer Substitution von 20 % durch den Sekundärrohstoff Hüttensand würde sich eine beträchtliche Ersparnis von 255.000 Tonnen CO2/Jahr ergeben.

Falls sie an diesem Thema interessiert sind, können sie gerne gegen einen Druckkostenbeitrag den Gesamtbericht dieses Forschungsvorhabens beziehen. Anfragen bitte an office@smartminerals.at richten.

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