Emissionsarme bis CO2-neutrale Bindemittel für materialminimierte Carbonbetonstrukturen | Förderphase 2

Das Projekt B05 zielt auf die Entwicklung nachhaltiger Bindemittel für carbonbewehrte Betonelemente ab. Im Fokus steht ein kohlenstoffarmes Bindemittelkonzept, das für verschiedene Materialien und Herstellungsverfahren im Rahmen des TRR 280 geeignet ist. Kalzinierter Ton und Kalksteinmehl werden als ergänzende Materialien eingesetzt, um Kompositzemente mit weniger als 40 M.-% Klinker zu entwickeln. Zur Verbesserung der Frühfestigkeit wird ein Alkaliaktivierungssystem mit einem Beschleuniger (Na₂SO₄) und einem Verzögerer (Na-Gluconat) verwendet. Dieses System steigert die Frühfestigkeit und verhindert gleichzeitig den für hochalkalische Systeme typischen Leistungsverlust im späten Alter. Zusätzlich wird die CO₂-Nachbehandlung untersucht, um sowohl die Frühfestigkeit als auch die Umweltbilanz zu optimieren.

Die Bindemittelzusammensetzung wird umfassend physikochemisch und rheologisch charakterisiert, wobei die Auswirkungen des Aktivators und der CO₂-Nachbehandlung auf die Phasenzusammensetzung und Porosität analysiert werden. Die rheologischen Eigenschaften der Paste werden mit der Hydratstruktur in Beziehung gesetzt. Zudem wird der Einfluss von Zuschlagstoffen auf die Materialeigenschaften erforscht. Ziel ist es, wissenschaftliche Grundlagen für die erforderlichen rheologischen Eigenschaften zu schaffen und thermodynamische sowie rheologische Modelle zu entwickeln, die ein leistungsorientiertes Materialdesign für CO₂-armen Carbonbeton ermöglichen.