Innsbrucker Wissenschaftler wollen Beton haltbarer machen

Forscher der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften der Uni Innsbruck arbeiten derzeit an einem internationalen Projekt mit, das die Entwicklung eines hydrophobierenden Zusatzmittels für die Betonwerksteinproduktion zum Ziel hat.
Betonoberfläche unter dem Fokus-Variations-Mikroskop [Foto Niederegger]
Bild: Betonoberfläche unter dem Fokus-Variations-Mikroskop [Foto Niederegger]

Betonwerkstein wird als Bauprodukt in großem Umfang für den Innen- und Außenbereich eingesetzt und muss für den jeweiligen Einsatzzweck unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Das optimale Produkt sollte gegen mechanische oder durch klimatische Einwirkungen verursachte Schäden resistent sein. „Da Betonwerksteine meist für die Belegung horizontaler Flächen zum Einsatz kommen, können Flüssigkeiten, feine Stäube und im Freien auch die Bewitterung zu Verfärbung, Verschmutzung sowie zu Abwitterung und Rissen führen. Üblicherweise begegnet man diesen Beanspruchungen mit der Aufbringung eines hydrophobierenden Schutzfilmes. Da  die Dauerhaftigkeit dieser relativ dünnen Schicht aber begrenzt ist und die Produktion durch die lange Trocknungsphase auch logistische Probleme mit sich bringt, streben wir an, eine dauerhafte schmutzabweisende Wirkung bei Betonwaren zu erzielen“, erklärt der Projektleiter an der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften, Dr. Christoph Niederegger.

 

Dazu soll ein hydrophobierendes Zusatzmittel direkt in die Vorsatzbetonmischung eingebracht werden. „Neben der so entscheidend gesteigerten Dauerhaftigkeit könnte der Hauptfertigungsprozess durch den Wegfall der nachträglichen Beschichtungen wesentlich verkürzt werden. Als Primärziel sollen in höchstem Maße dauerhafte, schmutzabweisende bzw. „easy to clean“ - Betonoberflächen realisiert werden“, beschreibt der Materialwissenschaftler Niederegger.

 

Die Herausforderungen bei der Entwicklung dieses Zusatzstoffes liegen darin, die Fließeigenschaften des Frischbetons, den Abbinde-Prozess sowie die Festbonsteineigenschaften des Baustoffes nicht zu verändern. Die Forschungsaufgaben verteilen sich daher auf die Bereiche:

  • Entwicklung und Adaption eines hydrophobierenden Zusatzmittels, das die Anforderungen der Betonwerksteinproduktion erfüllt
  • Die betontechnologische Optimierung der Betonrezepturen im Labor
  • Die Umsetzung der Laborergebnisse in die Pilot- und Serienproduktion
  • Die Optimierung der Misch- und Fertigungsprozesse
  • Labor- und Feldversuche zur Ermittlung von Kennwerten für Leistungsfähigkeit, Dauerhaftigkeit und Wirksamkeit

Daneben soll in dem Forschungsprojekt UNACON – Use of multifunctional Nano-Additions for innovative high-performance concrete stones - auch erprobt werden, inwieweit die Aufbereitung des Zusatzmittels geeignet ist, andere Wirkungsgruppen in die Zementmatrix mit einzubinden und inwieweit ein solches Betonadditiv für andere Verfahrenstechniken geeignet wäre.

 

„Derzeit arbeiten wir an der Adaption des entwickelten Hydrophobierungs – Additives. Es liegen bis dato bereits sechs unterschiedliche Formulierungen des Zusatzmittels vor. Der Einfluss auf Frisch- und Festbetoneigenschaften wird bereits seit Anfang 2008 anhand von groß angelegten Betonversuchen, durchgeführt in Berlin und Innsbruck, bestätigt. Mit der Umsetzung der Ergebnisse in der Serienproduktion rechnen wir bis Ende 2009“,  schildert Niederegger den derzeitigen Stand des Forschungsprojektes.

 

Internationale Kooperation

Die wissenschaftlichen Aufgaben im Projekt UNACON werden von drei Forschungseinrichtungen aus Deutschland und Österreich bearbeitet. Dies sind die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in Berlin, das Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) in Saarbrücken und die Fakultät für Bauingenieurwissenschaften der Universität Innsbruck. Insgesamt neun Projektpartner aus der Industrie – verteilt über neun europäische Länder – sind als Projektpartner für die praktische  Umsetzung der Forschungsergebnisse dabei.

(sr)