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Untersuchungen zum Einsatz von Betonbrechsanden in sandreichen Betonen

gefördert durch die Arbeitsgemeinschaft industrieller Froschung (AiF) 2000 - 2001
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Katja Behler

   Investigations of the use of recycled concrete crushed sand in concrete containing a high portion of sand
The aim of this research is to develop a suitable range of application for recycled concrete crushed sand as aggregate in concrete. To guarantee a quantitative as well as qualitative high degree of re-application of the still underestimated recycling material, this concrete is meant to contain 60-80% sand as aggregate and to reach a strenght of category B25 (according to DIN 1045). A pilot test should show, if the non-hydrated cement clinker of the crushed concrete can increase the strength of the new concrete.

   Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollten Rezepturen für Betone entwickelt werden, welche die Frischbetonkonsistenz KR und die Festigkeitsklasse B 25 nach Eignungsprüfung für Innenbauteile ermöglichen. Zusätzlich sollte in Vorversuchen zunächst geprüft werden, ob das Nachhydratationspotential des Betonbrechsandes einen positiven Einfluss auf die Festigkeitsentwicklung des Betons ausübt.
In den Vorversuchen wurde der Betonbrechsand unterschiedlichen Lagerungsdauern von 0 bis 112 Tagen sowie unterschiedlichen Lagerungsarten - offen unter freiem Himmel und getrocknet in geschlossenen Behältern - unterzogen. Diese Vorlagerungsbedingungen haben aber keinen Einfluss auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften der mit dem Betonbrechsand hergestellten Betone ausgeübt. Daher konnte nicht davon ausgegangen werden, dass das im Brechsand aufgrund von nicht vollständig hydratisiertem Zementklinker im Altbeton noch vorhandene Nachhydratationspotential einen Beitrag zur Festigkeitsentwicklung leistet.
Durch Variation der Parameter Wasser/Zement-Wert, Zementgehalt, Zementart, Zusatzstoffgehalt sowie Sieblinie und Betonbrechsandgehalt konnte gezeigt werden, dass sich der Einsatz von Betonbrechsanden in sandreichen Betonen nicht negativ auf die Frischbetoneigenschaften auswirkt. Die Konsistenz KR lässt sich, wenn erforderlich, durch die Zugabe eines geeigneten Fließmittels einstellen. Es ist allerdings erforderlich, den Betonbrechsand oder auch den gesamten Zuschlag vorzunässen.
Die Festbetoneigenschaften werden durch die Verwendung von Betonbrechsanden eher negativ beeinflusst. Eine Erhöhung des Brechsandanteils führt zur Abnahme von Rohdichte, Druckfestigkeit, Spaltzugfestigkeit und statischem E-Modul sowie zu verstärktem Schwinden. Durch geeignete Mischungszusammensetzungen, bei denen auf ausreichende Zementgehalte von etwa 350 kg/m³ und niedrige Wasser/Zement-Werte geachtet werden muss, lassen sich aber zumindest die in diesem Vorhaben gestellten Anforderungen, insbesondere das Erreichen der Festigkeitsklasse B 25, erfüllen.

Das Forschungsvorhaben wurde über die AiF-Mitgliedsvereinigung "Recycling und Wertstoffverwertung im Bauwesen e.V." (RWB) eingereicht und aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) gefördert.
Die Bearbeitung erfolgte durch die MPA Bremen, Abteilung 2, Bauwesen. Das Projekt wurde im Februar 2002 abgeschlossen.

Abschlußbericht: [PDF] (7,7 MB)

Zutaten eines Normalbetons

Zutaten eines sandreichen Betons

Zutaten eines sandreichen Betons mit Betonbrechsand