Einfluss von carbonatisiertem Betonmehl auf Frisch‐ und Festbetoneigenschaften

Ein wesentlicher Baustein zur Erreichung der UN‐Nachhaltigkeitsziele bzgl. der Kreislaufwirtschaft in der Baubranche kann die Nutzung von Betonabbruch für die Herstellung von neuem Beton sein. Grobe Fraktionen können bereits als RC‐Zuschlagstoffe verwendet werden, aber insbesondere die Fraktionen <2 mm sind als Feinzuschlagstoffe nicht geeignet. Seit 2023 dürfen feine RC‐Fraktionen laut DIN EN 197‐6 als Füllstoff in Zementen verwendet und als inerter Stoff angerechnet werden. In dieser Studie wird das Reaktionspotenzial von RCP (rezykliertes Betonmehl) untersucht und ob dieses durch Carbonatisierung erhöht werden kann. Ferner wird der Einfluss der Carbonatisierung des RCP auf die Verarbeitbarkeit und Druckfestigkeit des resultierenden Betons ermittelt und diskutiert. Drei verschiedene Recyclingbetonmehle wurden phasenanalytisch mittels Röntgendiffraktometrie (XRD), thermogravimetrischer Analyse (TGA) und mikroskopischer Methoden charakterisiert. Isotherme Wärmeflusskalorimetrie lieferte Erkenntnisse über die Reaktivität des mit RCP gemischten Zements und Frisch‐ und Festbetonuntersuchungen zeigten, dass der Einfluss der Carbonatisierung von RCP sich in einer Verbesserung der rheologischen Eigenschaften und der Steigerung der Druckfestigkeit bemerkbar macht.

The growing fraction of concrete demolition waste needs to be utilized for manufacturing new concrete. Coarse fractions can be used as RC‐aggregates but especially fine fractions under 2 mm are not feasible to use as fine aggregate. Since 2023 fine fractions of RC can be used as filler in composite cements acc. to DIN EN 197‐6. Today recycled concrete powder (RCP) is considered inert and it is assumed that it does not contribute to hydration. This study investigates whether the reactive potential of RCP can be increased through carbonation, and how this affects the properties of the raw material, as well as the workability and compressive strength of the resulting concrete. Three different recycled concrete powders were characterized by phase analysis using X‐ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and microscopic methods. Isothermal heat flow calorimetry provided insights into the reactivity of the cement mixed with RCP, and tests on fresh and hardened concrete showed that the influence of RCP carbonation is reflected in improved rheological properties and increased compressive strength.