Auf einen Blick
- Neuartiger selbstverdichtender Beton (SCC) kombiniert recycelte Ziegelaggregate, Flugasche und Stahlfasern in einer nachhaltigen Rezeptur
- Erzielt trotz 30–40% Recyclinganteil vergleichbare Festigkeitswerte zu konventionellem Beton
- Stahlfasern verbessern die Zugfestigkeit und Rissüberbrückung signifikant
- Reduziert den Bedarf an primären Gesteinskörnungen und unterstützt kreislaufwirtschaftliches Bauen
- TRL 4: Laborvalidierte Technologie mit Potenzial für Praxisanwendungen
Die Publikation „Fresh, Mechanical, and Durability Properties of Self-Compacting Concrete Containing Recycled Brick Aggregate, Fly Ash, and Steel Fibers" (2024) untersucht eine innovative Betonrezeptur, die recycelte Ziegelaggregate mit Flugasche und Stahlfasern kombiniert. Für Maurer ist diese Entwicklung hochrelevant, da sie eine nachhaltige Alternative für Fundamente, Wände und Stahlbetonkonstruktionen bietet und zugleich die Verarbeitbarkeit durch selbstverdichtende Eigenschaften erleichtert.
Frischeigenschaften und Verarbeitbarkeit
Die Studie zeigt, dass selbstverdichtender Beton mit recycelten Ziegelaggregaten ausgezeichnete Fließeigenschaften aufweist. Die Kombination aus Flugasche als puzzolanem Zusatzstoff und einer optimierten Sieblinie führt zu einem Setzmaß von 650–750 mm im Ausbreitversuch. Die Viskosität bleibt dabei in einem Bereich, der ein entmischungsfreies Verarbeiten ermöglicht. Die Flugasche wirkt als Wasserreduzierer und verbessert die Kornverteilung, was besonders bei der Verarbeitung in engen Schalungen von Vorteil ist.
Mechanische Eigenschaften und Festigkeitsentwicklung
Die Druckfestigkeit der entwickelten Betonrezepturen erreicht nach 28 Tagen 35–42 N/mm², was den Anforderungen der Festigkeitsklasse C30/37 bis C35/45 entspricht. Die Stahlfasern (Volumenanteil 0,5–1,0%) bewirken eine signifikante Steigerung der Biegezugfestigkeit um 25–40% gegenüber faserfreien Referenzmischungen. Besonders hervorzuheben ist die verbesserte Rissüberbrückung, die bei dynamischen Belastungen und Temperatureinwirkungen von Vorteil ist. Die Flugasche trägt zur Nachverfestigung bei und erhöht die Langzeitfestigkeit.
Dauerhaftigkeit und Widerstandsfähigkeit
Die Dauerhaftigkeitsuntersuchungen umfassten Frost-Tau-Widerstand, Carbonatisierungstiefe und Chloridpenetration. Die Ergebnisse zeigen, dass recycelte Ziegelaggregate bei korrekter Vorbehandlung (Wässerung) keine signifikante Beeinträchtigung der Dauerhaftigkeit verursachen. Die Carbonatisierungstiefe nach 90 Tagen beträgt maximal 8–12 mm, was vergleichbar mit Referenzbetonen ist. Der Frost-Tau-Widerstand erfüllt die Anforderungen nach CDF-Verfahren mit einem Abrieb von unter 500 g/m². Die Stahlfasern erhöhen zudem die Widerstandsfähigkeit gegen thermische Spannungen.
Transferpotenzial für Maurer
Für das Maurergewerk ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Die Technologie eignet sich insbesondere für Fundamente, Bodenplatten und nichttragende Wände, wo die selbstverdichtenden Eigenschaften die Arbeitszeit reduzieren und das Entmischen verhindern. Maurerbetriebe können durch den Einsatz recycelter Ziegelaggregate ihre Nachhaltigkeitsbilanz verbessern und damit den entsprechenden Vorgaben zur Kreislaufwirtschaft gerecht werden. Die Flugasche senkt den Zementbedarf und damit die CO₂-Emissionen pro Kubikmeter Beton um 15–25%. Kleinere Baustellen profitieren von der einfachen Verarbeitung ohne zusätzlichen Verdichtungsaufwand.
Eine schrittweise Einführung empfiehlt sich zunächst bei nichttragenden Bauteilen wie Wärmedämmbeton, Schüttungen und Ausgleichsschichten. Für tragende Konstruktionen sind noch Praxiserprobungen und die Anerkennung durch die Bauaufsicht erforderlich. Betriebsinterne Schulungen zur Materialkontrolle der recycelten Aggregate und zur richtigen Wasservorbehandlung sind Voraussetzung für erfolgreiche Anwendungen.
Fazit
Die untersuchte SCC-Rezeptur mit recycelten Ziegelaggregaten, Flugasche und Stahlfasern bietet ein großes Potenzial für nachhaltige Betonanwendungen im Maurerhandwerk. Die mechanischen und dauerhaften Eigenschaften entsprechen konventionellem Beton, bei gleichzeitig reduzierter Umweltbelastung. Für eine breite Praxisanwendung sind noch Feldversuche und Zulassungsverfahren erforderlich. Maurerbetriebe sollten sich frühzeitig mit dieser Technologie vertraut machen, um bei steigender Nachfrage nach nachhaltigen Baustoffen wettbewerbsfähig zu bleiben.
Quellen
- Primär: „Fresh, Mechanical, and Durability Properties of Self-Compacting Concrete Containing Recycled Brick Aggregate, Fly Ash, and Steel Fibers" (2024). https://doi.org/10.56726/irjmets89745