Entwurfsempfehlungen zu brandbeständigen, CO2-reduzierten hochfesten Betonen

Untersuchung unterschiedlicher Konzepte zur CO2-Reduktion hochfester Betone. Ausarbeitung von Entwurfsempfehlungen zur Optimierung der Brandbeständigkeit unter Bewertung des CO2-Einsparungspotenzials, der Dauerhaftigkeit und End of Life Perspektive

Nachwachsende Rohstoffe sind in Ihrer Anwendung und Verfügbarkeit begrenzt. Der jedoch stetig ansteigende Baubedarf hat zur Folge, dass trotz globaler Klimaziele die Nachfrage an ökologisch weniger optimalen Baumaterialien stetig zunimmt. Den vielen Vorteilen die Stahlbeton bietet, stehen vor allem die bei der Zement- und Bewehrungsstahlherstellung erzeugten CO₂-Emissionen gegenüber. Um die Klimaziele dennoch zu erreichen wurden in den letzten Jahren vielversprechende Konzepte erforscht (u. a. kalzinierte Tone, BCSA-Zemente, Celitement, Mehlkornzugabe oder zugfeste Fasern), die die Emissionen um z.T. weit über 60% reduzieren können und sich dabei von den begrenzt vorkommenden Nebenprodukten energieintensiver Industrieprozesse (Flugasche, Hüttensand, Silicastaub) lösen. Die für eine ressourcensparende Bauweise bekannten hochfesten Betone, haben wegen ihrer Dichte zwar besonders hohe Festigkeits- und Dauerhaftigkeitseigenschaften, darüber hinaus aber auch ein besonders rezepturbasiertes, temperaturabhängiges Materialverhalten. Der flächendeckende Einsatz hochfester Betone ist darum auf die Einhaltung bestimmter Rezepturparameter zur Sicherstellung der Brandbeständigkeit normativ festgelegt. Derzeit fehlt es jedoch an Untersuchungen, die die Hochtemperatureigenschaften der neuartigen, ökologisch optimierten Betone validieren, wodurch eine Nutzung dieser Verfahren im Hochbau weitestgehend verhindert wird. Basierend auf den Erkenntnissen und unter Nutzung experimenteller Methoden aus dem vorangegangenen Projekt (SWD-10.08.18.7-16.47), sollen im Rahmen dieser Forschung Entwurfsempfehlungen für auf das Hochtemperaturverhalten optimierter, und nach den neuen Verfahren CO₂-reduzierter hochfester Betone erarbeitet werden. Dabei sollen nicht allein die Entwurfsparameter des Rezepts, sondern auch die Materialeigenschaften für die Bemessung sowie die Weiterverwendung und Eigenschaften als rezyklierter Zuschlag (End of Life Perspektive) untersucht werden.