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UP!crete

Upcycling! Concrete – Performance von Recyclingbetonen im Upcycling

Projektbeschreibung

Beton ist einer der am häufigsten verwendeten Baustoffe weltweit – dessen Kreislauführung stellt einen wesentlichen Hebel zur Ressourcenschonung dar (Stichwort Urban Mining). Ein Upcycling von Betonabbruch in Form von Recyclingbeton (RB), der in seinen Eigenschaften vergleichbar mit Primärbeton ist, stößt derzeit jedoch auf technische, wissenschaftliche und regulative Hindernisse.
Das Projekt UP!crete adressiert diese: Im Projekt wird wissenschaftlich fundiertes Wissen über die Möglichkeiten der Verbesserung der Eigenschaften von Recycling-Gesteinskörnungen (RG) generiert, um höhere Austauschraten von Naturgestein durch RG in RB zu ermöglichen. Dabei setzt das Projekt an den beiden wesentlichen Stellschrauben auf Materialebene an: Reduktion der hohen Porosität des Zementsteins in RG (alter Zementstein) sowie Reduktion der Schwachstelle der Grenzfläche zwischen RG und dem neuen Zementstein im RB.
In umfangreichen systematischen Versuchsreihen in einem kollaborativen Setting von Wirtschaft und Wissenschaft werden für die Zielerreichung optimale RG- und RB-Behandlungsmethoden identifiziert, miteinander kombiniert (Hybrid-Methoden) und deren Auswirkungen auf die Eigenschaften von RB untersucht. Begleitend werden die Methoden hinsichtlich Ökologie und industrieller Skalierbarkeit betrachtet. Mit der Vision einer wiederholten Kreislaufführung wird zudem RG und RB 2. Generation analysiert und Optimierungsschritte werden abgeleitet.

Endberichtkurzfassung

Im 3. Forschungsjahr des Projekts konnten erneut wesentliche Fortschritte erzielt werden, wobei der Schwerpunkt gezielt auf der Leistungsbewertung von High- und Low-Input-Materialien, der Optimierung von Recyclinggesteinskörnungen durch Slurry-Behandlung sowie der Entwicklung einer 2. Generation von Recyclinggesteinskörnungen lag. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine fundierte Basis für zukünftige normative Empfehlungen. Dies wird insbesondere durch das interdisziplinäre und hervorragend vernetzte Projektkonsortium ermöglicht, dessen Mitglieder aktiv in Normungsgremien eingebunden sind. Alle wissenschaftlichen Vorhaben und Ziele konnten erreicht werden.

Ein zentraler Fokus im dritten Forschungsjahr lag auf der vergleichenden Untersuchung von Recyclinggesteinskörnungen aus unterschiedlichen Aufbereitungsintensitäten (High- und Low-Input). Ziel war es, deren Leistungsfähigkeit im Hinblick auf mechanische Eigenschaften, Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit systematisch zu bewerten. Die Ergebnisse liefern entscheidende Erkenntnisse darüber, welche Aufbereitungsstrategien unter technischen und ökologischen Gesichtspunkten sinnvoll sind.

Besondere Aufmerksamkeit galt ebenfalls der Suspensions-Behandlung als innovativer Ansatz zur Qualitätssteigerung von Recyclinggesteinskörnungen. Diese Methode wurde gezielt eingesetzt, um die Kornoberfläche zu verbessern, die Porosität zu reduzieren und die Verbundeigenschaften im Beton zu optimieren. Die bisherigen Resultate zeigen ein deutliches Potenzial zur gezielten Qualitätsanhebung und stellen einen wichtigen Schritt in Richtung einer technisch höherwertigen Nutzung von Recyclingmaterialien dar.

Auch im Bereich der Recycling-Feinanteile wurden die Arbeiten weitergeführt. Die bisherigen Laborergebnisse bestätigen weiterhin das große Potenzial dieser Materialien als Zementersatz. Im 3. Forschungsjahr erfolgte nun verstärkt die Integration der aufbereiteten Feinanteile in Betonrezepturen im Rahmen der Prüfkampagne Recyclingbeton (RB), wobei neben der Druckfestigkeit verstärkt Dauerhaftigkeitsuntersuchungen im Fokus standen. Sämtliche Aufbereitungsmethoden wurden kontinuierlich unter ökologischen und nachhaltigkeitsbezogenen Kriterien bewertet.

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