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Innovative Werkstoffe

Das FiBB bietet besondere Kompetenzen auf den beiden Schwerpunktgebieten Ultrahochleistungsbeton (UHPC) und Schaumbeton. Nachfolgend sind diese beiden Gebiete kurz umrissen.

Ultrahochleistungsbeton

Eine der neuesten Entwicklungsstufen auf dem Gebiet der Betontechnologie stellt der Ultrahochleistungsbeton (engl. Ultra-High Performance Concrete, kurz: UHPC) dar. Durch die Optimierung der Packungsdichte aller körnigen Bestandteile bis in den Mikro- und Nanobereich sowie die Begrenzung des Wasser/Bindemittel-Verhältnisses (w/b-Wert) auf deutlich unter 0,30 entsteht ein sehr dichtes Betongefüge, das zu einer besonders hohen Festigkeit und Dauerhaftigkeit dieser Betonart führt. Druckfestigkeiten von mehr als 150 N/mm² werden sicher erreicht, und es wird international übereinstimmend ab diesem Wert von UHPC gesprochen, da dann davon auszugehen ist, dass das Betongefüge auch eine extrem hohe Dichtheit aufweist. Diese Dichtheit entsteht durch die quasi vollständige Elimination der Kapillarporen, die maßgebend sind für den Stofftransport aggressiver Substanzen in den Beton, wie bspw. Chloride. Fehlen diese Kapillarporen, so ist der Beton höchst widerstandsfähig gegenüber nahezu allen für Beton aggressiven Medien, da es sich dann um einen gefügedichten Beton handelt. Die Optimierung der Packungsdichte wird heute durch die gezielte Abstimmung der Kornverteilung beginnend bei der groben Gesteinskörnung über selbst feinste Gesteinsmehle bis hin zu den geeigneten Zementen und die Zugabe von reaktivem Silikastaub vorgenommen. Der sehr niedrige w/b-Wert ist durch die Entwicklung hochwirksamer Fließmittel auf PCE-Basis möglich geworden, die heute standardmäßig zur Herstellung von UHPC verwendet werden. UHPC eignet sich somit besonders zur Konstruktion von schlanken und filigranen Bauteilen sowie für Anwendungen, die höchsten Anforderungen an den Widerstand gegen mechanischen Verschleiß sowie aggressive Medien (wie z. B. Streusalz) genügen müssen. UHPC – ein neuer High-Tech-Baustoff, der sich durch extrem hohe Festigkeit bei gleichzeitig höchster Dauerhaftigkeit auszeichnet.

Schaumbeton

Der sogenannte Schaumbeton wird am FiBB durch eine Zugabe von Schäumen (tensid- oder proteinbasiert) in den getrennt vorbereiteten Zementleim hergestellt. Zur Produktion der Schäume werden in den meisten Fällen Druckluft-Schaumerzeuger, sogenannte "Schaumkanonen", verwendet. Hierbei wird ein Gemisch aus Wasser und Schaumbildner mit Druckluft durch eine Vorrichtung gepresst, welche zur Lufteinbringung mit Glasperlen oder porösen Membranen gefüllt sein kann. Am Ende dieser Vorrichtung tritt nun der fertige Schaum als „cremige Masse“ aus. Dabei kann die Dichte des Schaums über den Luftdruck, die Fließgeschwindigkeit sowie das Mischungsverhältnis von Wasser und Schaumbildner reguliert werden. Schaumbetone weisen im Gegensatz zu einem herkömmlichen Porenbeton eine bessere Energiebilanz auf. Zum einen wird auf eine Autoklavierung verzichtet, was den Energiebedarf bei der Herstellung erheblich verringert. Zum anderen wird zur Erzeugung eines Schaumbetons kein Aluminiumpulver benötigt, das bei seiner Herstellung beträchtliche Mengen an Energie und Rohstoffen verbraucht. Zusätzlich kann ein separater Schaumgenerator zur Herstellung der Schäume in jede Produktionsstraße integriert werden, sodass Schaumbeton auch individuell vor Ort herstellbar ist. Außerdem lassen sich mit diesem Material - wie mit herkömmlichem Beton - Schalungen befüllen und Bauteile somit individuell herstellen, wohingegen Porenbeton weitestgehend aus Blöcken zugesägt werden muss. Aufgrund seiner dämmenden Eigenschaften und der besseren Energiebilanz stellt Schaumbeton eine gute Alternative zu Porenbeton dar.

Sehr gerne stehen wir als Ihr Partner für Forschungs- und Entwicklungsvorhaben auf diesen Gebieten zur Verfügung. Sprechen Sie uns an!