Arbeitsgruppe Innovative Bindemittel/Baustoffkreislauf und Umwelt

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apl. Prof. Dr.-Ing. Anya Vollpracht

Leitung Arbeitsgruppe Innovative Bindemittel/Baustoffkreislauf und Umwelt

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+49 241 80-95116

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Beregnungsstand Urheberrecht: © ibac Prinzipskizze eines Laborberegnungsstandes

Innovative Bindemittel

Forschungs- und Untersuchungsschwerpunkte

  • Optimierung von Betoneigenschaften
    – Frischbetoneigenschaften
    – Wärmeentwicklung
    – Dauerhaftigkeit
    zum Beispiel chemischer Angriff, Carbonatisie­rung
  • Entwicklung von Hochleistungsbetonen
    – Sonderbetone mit hohen Zusatzstoffgehalten
    – selbstverdichtende Betone
  • Mikrostruktur
    – Phasen- und Gefügebeschreibung von Beton und anderen Baustoffen
    – mineralogische Zusam­mensetzung
    – Porengrößenverteilung, Porenwasseranalyse
  • Transportvorgänge in porösen Baustoffen
    – Diffusion
    – Permeabilität
    – Dichtheit gegen umweltgefährdende Flüssigkeiten
  • Industrielle Nebenprodukte
    – Eigenschaften
    – Reaktionsmechanismen
    – Verträglichkeit, Wirksamkeit
    – Grenzen der Anwendbarkeit
  • Betonzusatzmittel
    – Wechselwirkungen von LP-Bildnern mit Fließmitteln und anderen Betonausgangsstoffen
    – Schaum­bildner
  • Qualitätskontrolle
    – Zulassungs- und Überwachungsprüfungen
    – Zustimmungen im Einzelfall

Baustoffkreislauf und Umwelt
Forschungs- und Untersuchungsschwerpunkte

  • Umweltverträglichkeit von zementgebundenen Baustoffen
    – Gehalt an anorganischen umweltrelevanten Stoffen
    – Eluierbarkeit
    – Einbindungsmechanismen
    – Modellierung des Auslaugverhaltens unter verschiedenen Einbaubedingungen
  • Umweltverträglichkeit von Abdichtungs- und Injektionsstoffen
    – Gehalt an organischen umweltrelevanten Stoffen
    – Eluierbarkeit
    – Modellierung des Auslaugverhal­tens
    – ökotoxikologische Untersuchungen
  • Auslaugverhalten ungebundener Baustoffe
    – Säulenversuche, Schütteltests
  • Recycling und Abfallverwertung
    – Verwertung von industriellen Nebenprodukten
    – Betonbruch und Bauschutt unter Berücksichtigung der Umweltwirkungen
 

Beurteilung der Umweltverträglichkeit

Die Untersuchung und Gewährleistung der Umweltverträglichkeit von Baustoffen ist zu einem sehr wichtigen Thema in Politik und Forschung geworden. Mehrere Forschungsprojekte am ibac beschäftigten sich mit der Beschreibung und Modellierung der Auslaugprozesse von umweltrelevanten Stoffen aus Frisch- und Festbeton. Dabei wurden sowohl die Umweltbeeinflussung durch den Einsatz industrieller Nebenprodukte als auch die Einflüsse der Randbedingungen bei der Auslaugung analysiert wie durchgehende Wasserbeaufschlagung im Standtest, Auslaugung durch strömendes Wasser, Beregnung.

Ein wesentliches Ziel ist die Entwicklung von Bewertungsmodellen zur Beurteilung der Umweltverträglichkeit

  • von Baustoffen,
  • industriellen Nebenprodukten und
  • Recyclingstoffen.
 

Beeinflussung der Grundwasserqualität durch Beton

Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit der Validierung der Modellrechnungen zur Beeinflussung der Grundwasserqualität durch den Einbau von Beton. Neben Beton werden zunehmend auch andere Materialien, wie zum Beispiel Mauerwerksbaustoffe und Abdichtungsstoffe betrachtet. Über die rein phänomenologische Darstellung der Auslaugung hinaus werden auch die chemischen und mineralogischen Mechanismen der Einbindung von Spurenelementen untersucht.

Das dabei erworbene Fachwissen fließt auch in die Gremienarbeit mit ein, so hat das ibac maßgeblich an der Erstellung des Grundsatzpapiers „Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser“ des Deutschen Instituts für Bautechnik mitgearbeitet.