Detailergebnis zu DOK-Nr. 82543
Auswirkungen des Wasser-Zement-Verhältnisses und von Polyethylenterephthalat (PET)-Mikrofasern auf die Gebrauchseigenschaften von in-situ karbonisiertem Beton (Orig. engl.: Effects of water‑to‑binder ratio and polyethylene terephthalate (PET) microfibers on the performance of in‑situ carbonated concrete)
| Autoren |
H.Z. Kubba S.A. Sahii R. Alsultani |
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| Sachgebiete |
9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe 15.0 Allgemeines, Erhaltung |
Springer Nature: Advances in Bridge Engineering 2025, 6:36, 23 S., 12 B, 7 T, zahlr. Q. - Online: https://doi.org/10.1186/s43251-025-00185-1
Die vorliegende Studie untersucht den kombinierten Einfluss des Wasser-Bindemittel (Zement)-Verhältnisses (w/b) und recycelter Polyethylenterephthalat-(PET-) Mikrofasern auf die Eigenschaften von in-situ karbonatisiertem Beton. Ziel ist es, gute mechanische Eigenschaften und Dauerhaftigkeit mit nachhaltigen Materialkonzepten zu verbinden. Experimentell wurden Betone mit w/z-Verhältnissen von 0,35, 0,40 und 0,50 sowie PET-Mikrofasern in Dosierungen von 0,5 % und 1,0 % bezogen auf die Bindemittelmasse hergestellt und einer beschleunigten Karbonatisierung unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass niedrige w/z-Verhältnisse zu dichteren Betongefügen mit erhöhter Druckfestigkeit führen, jedoch die Verarbeitbarkeit verschlechtern. Die Zugabe von PET-Mikrofasern verringerte die Verarbeitbarkeit weiter, erforderte erhöhte Fließmittelzugaben und führte zu einer leicht erhöhten Luftporenmenge, ohne die Betondichte wesentlich zu beeinträchtigen. Mechanisch verbesserten die PET-Fasern insbesondere die Spaltzug- und Biegezugfestigkeit um bis zu etwa 15 %, während die Druckfestigkeit moderat anstieg. Im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit reduzierte die Faserzugabe in Kombination mit niedrigen w/z-Verhältnissen die Karbonatisierungstiefe signifikant. Bei einem w/z-Verhältnis von 0,35 verringerte sich die Karbonatisierungstiefe nach 28 Tagen von 8,0 mm auf 6,6 mm bei 1,0 % PET. Mikrostrukturelle Untersuchungen bestätigten eine gute Faser-Matrix-Haftung, eine reduzierte Mikrorissbildung sowie eine verstärkte Calcitbildung infolge der Karbonatisierung.