Bewertung neuer Betonrezepturen anhand der Druckfestigkeit und der Treibhausgasreduzierung im Herstellprozess

Die Herstellung von Betonbauteilen muss zum Schutze des Klimas nachhaltiger werden. Ein Ansatz ist die grundlegende Veränderung der Betonrezepturen in ihren Ausgangsstoffen und Massenanteilen. Diese sind so zu verändern, dass der Einsatz primärer Rohstoffe signifikant reduziert wird, ohne die physikalischen Eigenschaften des Betons nachteilig zu verändern respektive zu verbessern. Dieser Aufsatz befasst sich mit aktuellen internationalen Forschungsergebnissen zu nachhaltigen, kreislaufoptimierten Betonmischungsrezepturen und deren erzielten 28-Tage-Druckfestigkeitswerten. Diese wurden mithilfe eines Analysemodells über die empirischen Druckfestigkeitswerte der Rezepturen und deren mögliche CO2-Einsparung im Herstellungsprozess bewertet. Die Veränderung des Treibhauspotenzials basiert auf einer reduzierten Sachbilanzstudie der Stoffströme. Die Auswertung der verfügbaren Daten ergab, dass insbesondere durch den Einsatz industrieller Abfall- und Nebenprodukte in Beton, wie Kupferschlacke, keramische oder Gießereiabfälle sowie Steinschlammpulver, ein nachhaltiges Ergebnis erzielt werden kann. Bei Verwendung dieser Produkte konnte sowohl eine rechnerische Einsparung des Kohlenstoffdioxidausstoßes als auch eine Zunahme der 28-Tage-Druckfestigkeit gegenüber der Vergleichsprobe erzielt werden.

Evaluation of new concrete regarding the load-bearing behavior and the greenhouse gas reduction in the manufacturing process
The production of concrete components has to become more sustainable to protect the climate. One approach is the fundamental change in the concrete recipes in terms of their materials and mass proportions. Change has to be done so that the use of primary raw materials is significantly reduced without adversely changing or improving the physical properties of the concrete. This essay deals with current international research results on sustainable, circulation-optimized concrete mix formulations and their achieved 28-day compressive strength values. The results were evaluated with an analysis model using the empirical compressive strength values of the formulations and their possible CO2 savings in the manufacturing process. The difference in the greenhouse potential is based on a reduced life cycle inventory study of the material flows. The evaluation of the available data shows that a sustainable result can be achieved using industrial waste and by-products in concrete, such as copper slag, ceramic or foundry waste and stone sludge powder. By using these products, carbon dioxide emissions are reduced and an increase in the 28-day compressive strength compared to the reference sample could be achieved. The examined studies with recycled aggregates from mixed and broken concrete waste mostly led to a negative analysis value due to reduced strength values.