Entwicklung thermisch-mechanisch aktivierter Betonbrechsande als Betonzusatzstoff - Projektvorstellung und erste Ergebnisse

Angesichts des Ressourcenbedarfs der Bauindustrie in Verbindung mit einer immer weiter eingeschränkten Rohstoffverfügbarkeit ist eine effiziente Kreislaufführung von Baustoffen unerlässlich. In der Betonherstellung bedeutet dies bspw. die Verwendung rezyklierter Gesteinskörnungen zum partiellen Austausch der natürlichen Kiese und Sande, wobei Letzteres nur eingeschränkt möglich ist. Da sich bei der Zerkleinerung von Beton poröser hydratisierter Zement in den Feinstoffen anreichert, ist der Einsatz dieser sog. Betonbrechsande als Gesteinskörnung oder als gemahlener Betonzusatzstoff zumeist mit Einbußen bei der Leistungsfähigkeit der Betone verbunden. Vorliegende Versuchsergebnisse zeigen, dass durch eine zusätzliche thermische Aufbereitung hydratisierter Zement aktiviert werden kann, wodurch sich ausgewählte mechanische Eigenschaften sowie bestimmte Dauerhaftigkeitskennwerte (z. B. Widerstand gegen Carbonatisierung und Chlorideintrag) bei der Verwendung als Betonzusatzstoff verbessern lassen. Diese ersten vielversprechenden Ergebnisse gaben Anlass für ein aktuell laufendes Forschungsvorhaben, in dem Einflussfaktoren der thermisch-mechanischen Aufbereitung von Betonbrechsanden unterschiedlicher Zusammensetzung auf ihre Leistungsfähigkeit als Betonzusatzstoffe eingehend untersucht werden.

Development of thermally and mechanically activated concrete fines as supplementary cementitious material - project presentation and first results
In the light of resource demands for construction and limited availability, an efficient recirculation of building materials is essential. For concrete production, this means the use of recycled aggregates as partial replacement of gravel and sand, with the latter being severely restricted. Since crushing yields a concentration of porous hydrated cement in the fine particles, the application of crushed concrete fines as aggregates or milled supplementary cementitious material (SCM) results in limited concrete performance. Present results show that hydrated cement can be reactivated through an additional thermal processing, yielding improved mechanical and durability properties like carbonation or chloride penetration when used as SCM in concrete. The promising results initiated a funded research project, which investigates influencing factors of the thermal-mechanical processing of crushed concrete sands with varying compositions on the performance as SCM.