R-Beton Neue Konzepte lösen Problem in der Betontechnologie

Transkript

1 Fachsymposium R-Beton DAfStb-Jahrestagung Kaiserslautern, Ergebnisse aus dem BMBF-Projekt R-Beton Ressourcenschonender Beton Werkstoff der nächsten Generation R-Beton Neue Konzepte lösen Problem in der Betontechnologie Dipl.-Ing. Julia Scheidt Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Breit Fachgebiet Werkstoffe im Bauwesen Gottlieb-Daimler-Straße Kaiserslautern Telefon 0631/ Telefax 0631/

2 Baustoffkreislauf Beton R-Beton RESSOURCEN SCHONENDER BETON WERKSTOFF DER NÄCHSTEN GENERATION BMBF HIGHTECHMATBAU

3 7 Teilvorhaben Finanzvolumen ca. 2,7 Mio. Dauer 3,5 Jahre Laufzeit:

4 R-Beton Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen R-Beton RESSOURCEN SCHONENDER BETON WERKSTOFF DER NÄCHSTEN GENERATION BMBF HIGHTECHMATBAU Fragen Warum keine oder nur geringe Anwendung von R-Beton in Deutschland? Pilotvorhaben Ludwigshafen

5 R-Beton Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen R-Beton RESSOURCEN SCHONENDER BETON WERKSTOFF DER NÄCHSTEN GENERATION BMBF HIGHTECHMATBAU Fragen Warum keine oder nur geringe Anwendung von R-Beton in Deutschland? Sind die Anforderungen der Regelwerke zu hoch und damit nicht umsetzbar in der Praxis?

6 Projektstruktur und Ziele Schwerpunkt I Konzeptionierung der neuen Werkstoffe Schwerpunkt II Praxisanforderung an die neuen Werkstoffe Schwerpunkt III Ökobilanz, Praxistest, Transfer

7 Projektstruktur und Ziele Schwerpunkt I Konzeptionierung der neuen Werkstoffe Vortrag Severins/Müller Brechsand als Hauptbestandteil im Zement Vortrag Scheidt/Breit Neue Konzepte lösen Probleme in der Betontechnologie Schwerpunkt II Praxisanforderung an die neuen Werkstoffe Vortrag Vollpracht Umweltrelevante Merkmale in der Regel kein Problem Vortrag Borchers/Müller Einstufung nach AKR-Richtlinie ein Hemmnis? Schwerpunkt III Ökobilanz, Praxistest, Transfer

8 Projektstruktur und Ziele Schwerpunkt I Konzeptionierung der neuen Werkstoffe Vortrag Severins/Müller Brechsand als Hauptbestandteil im Zement Vortrag Scheidt/Breit Neue Konzepte lösen Probleme in der Betontechnologie Schwerpunkt II Praxisanforderung an die neuen Werkstoffe Vortrag Vollpracht Umweltrelevante Merkmale in der Regel kein Problem Vortrag Borchers/Müller Einstufung nach AKR-Richtlinie ein Hemmnis? Schwerpunkt III Ökobilanz, Praxistest, Transfer

9 Projektstruktur und Ziele Schwerpunkt I Konzeptionierung der neuen Werkstoffe Vortrag Severins/Müller Brechsand als Hauptbestandteil im Zement Vortrag Scheidt/Breit Neue Konzepte lösen Probleme in der Betontechnologie Schwerpunkt II Praxisanforderung an die neuen Werkstoffe Vortrag Vollpracht Umweltrelevante Merkmale in der Regel kein Problem Vortrag Borchers/Müller Einstufung nach AKR-Richtlinie ein Hemmnis? Schwerpunkt III Ökobilanz, Praxistest, Transfer

10 Projektstruktur und Ziele Schwerpunkt I Konzeptionierung der neuen Werkstoffe Vortrag Severins/Müller Brechsand als Hauptbestandteil im Zement Vortrag Scheidt/Breit Neue Konzepte lösen Probleme in der Betontechnologie Schwerpunkt II Praxisanforderung an die neuen Werkstoffe Vortrag Vollpracht Umweltrelevante Merkmale in der Regel kein Problem Vortrag Borchers/Müller Einstufung nach AKR-Richtlinie ein Hemmnis? Schwerpunkt III Ökobilanz, Praxistest, Transfer

11 Schwerpunkt I - Betontechnologie Schwerpunkt I Konzeptionierung der neuen Werkstoffe Verwendbarkeit grober und feiner R-Gesteinskörnung in der Betonherstellung Bestehende Hemmnisse (Beschränkungen in Zusammensetzung, Expositionsklassen, Festigkeitsklassen) auf Basis wissenschaftlicher Untersuchungen ausräumen Erforschung von spezifischen R- Zusatzmitteln Optimierung der Aufbereitung rezyklierter Gesteinskörnung

12 Ergebnisse Aufbereitung Nass Aufbereitung ist bei grober RC-Gesteinskörnung betontechnologisch nicht notwendig Festigkeiten bei trocken aufbereiteter RC-Gesteinskörnung tendenziell höher Quelle: scherer+kohl

13 Ergebnisse RC-Gesteinskörnung < 2 mm A: Verwendung im Zement als Nebenbestandteil (< 5 %) und Hauptbestandteil (> 10 %) möglich ( Vortrag Severins/Müller) B: Verwendung im Beton, 100 % R-Beton grundsätzlich möglich (Austausch der gesamten Gesteinskörnung, fein und grob) mehr Aufwand aber beherrschbar durch angepasste Betontechnologie B Konsistenz Wirksames Fließmittel Druckfestigkeit Weitere Untersuchungen laufen

14 Ergebnisse Charakterisierung der groben RC-Gesteinskörnung Kornrohdichte und Wasseraufnahme der RC-Gesteinskörnung muss berücksichtigt werden Schwankungen müssen über die Betontechnologie kompensiert werden Erfordert abgestimmtes Handling bei der Betonherstellung

15 Ergebnisse Zusatzmittel für R-Beton Vergleichbare Dosierung führt zu fast gleichem zeitlichem Ausbreitmaß (Vergleich Beton mit und ohne RC-Gesteinskörnung) Konsistenz über 90 Minuten stabil Quelle: michelle-hall.weebly.com

16 Ergebnisse Beton Erhöhte Anteile RC-Gesteinskörnung > 2 mm im Beton (Typ 1 und Typ 2) bis 100 % möglich Bemessungsansätze nach Eurocode 2 können angewendet werden (Anforderungen nach EC 2 werden bezüglich der Druckund Zugfestigkeit erfüllt, Umrechnungsfaktoren gelten auch für R-Beton, E-Modul ist zu prüfen) Festigkeitsklasse bis C50/60 ggf. sinnvolle Begrenzung aus bemessungstechnischen Gründen bis C30/37 Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit, Kriechen und Schwinden laufen Praxistest erfolgreich abgeschlossen Quelle: reinierdejong.files.wordpress.com/ 2010/11/beton.jpg

17 Praxistest Small House III Forschungsgebäude aus R-Beton mit verzinkter Stahlbetonbewehrung und mineralischer Wärmedämmung für eine Klimakammer zur Durchführung von Behaglichkeitsuntersuchungen Mittwoch

18 Praxistest Bodenplatte 17 m³ R-Beton C 30/37 mit 5 Vol.-% ReConZero- Granulat > 2 mm Konsistenz F4, gepumpt Streifenfundamente 17 m³ R-Beton C 30/37 mit 35 Vol.-% ReConZero- Granulat > 2 mm Konsistenz F4, gepumpt

19 Praxistest Wände > 2,75 m 15 m³ R-Beton C 30/37 mit 100% Typ 1 2/16 mm > 2 mm Konsistenz F4, gepumpt Wände bis 2,75 m 25 m³ R-Beton C 30/37 mit 100% Typ 2 2/16 mm > 2 mm Konsistenz F4, gepumpt Attika 9 m³ R-Beton C 30/37 mit 100% Typ 1 2/16 mm > 2 mm Konsistenz F6, gepumpt Wandartiger Träger 5 m³ R-Beton C 35/45 mit 100% Typ 1 2/16 mm > 2 mm Konsistenz F4, Kübeleinbau

20 Praxistest Fertigteil-Elementdecken Aus R-Beton C 30/37 mit 35 Vol.-% Typ 1 2/16 mm Ortbetonergänzung 13 m³ R-Beton C 30/37 mit 35 Vol.-% Typ 1 2/16 mm Konsistenz F4 Untere Decke: Kübeleinbau Obere Decke: gepumpt

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22 Ausblick Weitere Optimierung der Aufbereitungsanlage Handlungsempfehlung für die Verwendung von RC- Gesteinskörnung in Transportbeton Beton mit 100% RC-Gesteinskörnung bezogen auf gesamte Gesteinskörnung (100 % grobe und 100 % feine Gesteinskörnung), Fortführung der Untersuchungen Dauerhaftigkeitsuntersuchungen Bemessung nach EC 2 (Pull out Versuche, ) Ökobilanzierung Vorschläge für Regelwerksänderungen

23 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!