MINREST - Einsatz regionaler, feindisperser mineralischer Reststoffe zur Steigerung der Ressourcen- und CO2-Effizienz in der Thüringer Betonproduktion
Ziel des Projektes ist die Entwicklung innovativer Verwertungstechnologien für lokal anfallende, feindisperse Reststoffe. Dafür ist es erforderlich, die Eigenschaften dieser Reststoffe zu erfassen und darauf aufbauend die betontechnologischen Vorgehensweisen zur werkstofflichen und ökologischen Optimierung der Beton- und Werksteinrezepturen bis hin zu optimierten Rezepturen für Selbstverdichtenden Betonen zu entwickeln. Die Wirkung von feindispersen Zusatzstoffen beruht auf der Erhöhung der Packungsdichte bzw. des Leimgehaltes und der chemischen Reaktivität puzzolanischer Additive. In der praktischen Anwendung können Qualitätsschwankungen der Anfallstoffe im Hinblick auf die Partikelgrößenverteilung, die Kornform und die Reaktivität gravierende Auswirkungen auf die angestrebten Betoneigenschaften bedingen. Daher sind die Schwankungsbreiten der Ausgangsstoffe zu erfassen, notwendige Technologien zur Vergleichmäßigung zu untersuchen, rheologisch robuste Zusammensetzungen für Beton-, SVB- und Werksteinrezepturen zu entwerfen und Verfahren zur praxisnahen Anpassung diesen Betonrezepturen unter Werksbedingungen zu entwickeln.
Dies ermöglicht die Verbesserung der Ökobilanz durch die Reduzierung der CO2-intensiven Zementklinkergehalte im Beton unter Beibehaltung der Frisch- und Festbetoneigenschaften. Gleichzeitig werden energieintensive Mahl- und Transportprozesse vermieden, die für konventionelle Füller und Zusatzstoffe erforderlich sind, sowie der Bedarf an primären Füllstoffen verringert. Lokale Verwertungsketten von der Rohstoffgewinnung bis zum Thüringer Betonproduzenten werden realisiert.
Das Bauwesen verbraucht 60 % der weltweit verfügbaren Ressourcen an Material und Energie. So ist die Zementindustrie allein für 8-10 % der globalen anthropogenen CO2-Emissionen verantwortlich. Zur Minderung der damit verbundenen massiven Umweltbelastungen steht die Zement- und Betonindustrie vor großen Herausforderungen.
Bild: Festlegung des Forschungsproblems
Das vorliegende Thema adressiert den wissenschaftliche- technischen Themenschwerpunkt A des 1. Projektaufrufs: „Anwenderorientierte Entwicklung von Verfahren und Produkten für den Einsatz von bisher nicht genutzten Ressourcen, wie Reststoffen, Haldenmaterialien, Brechsanden, Feinfraktionen, Gesteinssanden und -mehlen, Stäuben, Abfallstoffen“.
Projektziele
- Recherche und Ermittlung geeigneter Reststoffe
- Analysen der Reststoffe
- Ermittlung chemische und mineralogische Zusammensetzung
- Ermittlung Partikelgrößenverteilungen und Reaktionspotenzial in zementären Systemen
- Untersuchungen zur thermischen Behandlung, Untersuchungen zur mechanischen Behandlung
- Mörtel- und Betonversuche im Labor- und im technischem Maßstab
- Erprobung in Werksrezepturen, Herstellung von Betonfertigteilen und Dauerhaftigkeitsuntersuchungen
Verbundpartner
BB Beton und Bauwaren Produktions- und Beteiligungsgesellschaft mbH
IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH