Effekte einer Zwangskarbonatisierung auf rezyklierte Gesteinskörnung aus Beton und daraus hergestellte Betone

In der vorliegenden Veröffentlichung wurden die Auswirkungen einer Schnellkarbonatisierung nach erfolgter Aufbereitung von Betonrezyklat auf drei Ebenen untersucht. Im ersten Schritt wurden die Effekte auf Kornebene untersucht. Im zweiten Schritt wurden aus rezyklierter karbonatisierter und nicht karbonatisierter Gesteinskörnung Betone mit unterschiedlicher Ersatzquote (Ersatz natürlicher Gesteinskörnung gegen rezyklierte Gesteinskörnung) hergestellt. An diesen Betonen mit Ersatzquoten von 50 %, 75 %, 100 % ohne Feinteile <1 mm und 100 % über die gesamte Sieblinie wurden die Frischbetoneigenschaften und Verarbeitbarkeitsmerkmale ermittelt. Im dritten Schritt erfolgte die Bestimmung der wesentlichen Festbetoneigenschaften. Die Herstellung der Betone erfolgte unter der Verwendung eines emissionsarmen Zements (CEM II/C–M). Neben deutlich messbaren Effekten auf Kornebene konnte auch ein teilweise reduzierter Bedarf an Betonzusatzmitteln zur Erreichung vergleichbarer Frischbetoneigenschaften festgestellt werden. Hinsichtlich der untersuchten Festbetoneigenschaften ergaben sich jedoch weder positive noch negative Auswirkungen durch die Karbonatisierung. Durch die Integration der Zwangskarbonatisierung in den Aufbereitungsprozess wurden somit drei Aspekte berücksichtigt, um Betonrezepturen mit einer möglichst geringen Umweltwirkung zu realisieren: 1) Verwendung von rezyklierter Gesteinskörnung, 2) CO‐Speicherung im Rezyklat und 3) Verwendung von emissionsarmen Zementen.

In this paper, the effects of forced carbonation after the processing of recycled concrete aggregates were investigated on three levels. In the first step, the effects at the grain level were analyzed. In the second step, concretes with different substitution ratios (replacement of natural aggregates with recycled aggregates) were produced from recycled carbonated and non‐carbonated aggregates. The fresh concrete properties and workability characteristics were determined for these concretes with replacement ratios of 50 %, 75 %, 100 % without fine particles <1 mm, and 100 % for the entire grading curve. In the third step, the decisive hardened concrete properties were determined. The concrete was produced using a low‐emission cement (CEM II/C–M). In addition to measurable effects at the grain level, a partial reduction in the need for concrete admixtures to achieve comparable fresh concrete properties was also observed. No positive or negative effects resulting from carbonation were observed in the investigation of the hardened concrete properties. With the integration of forced carbonation into processing, three aspects were considered in order to achieve concrete mixtures with the lowest possible environmental impact: 1) use of recycled aggregates, 2) CO storage in the recycled material and 3) use of low‐emission cements.