Wärmebehandlung und Autoklavierung von UHPC

Neue Perspektiven für die Betonfertigteilindustrie

Abb. 1 Einfluss der Nachbehandlung auf die Festigkeit von stahlfaserbewehrtem UHPC im Alter von 7 Tagen.

Abb. 2 Transmissionselektronische Aufnahme einer bei 250 °C wärmebehandelten UHPC-Probe.

Dr.-Ing. Patrick Fontana
(Jg. 1971) studierte Bauingenieurwesen an der TU Berlin und war von 2002 bis 2003 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Baustoffkunde und Baustoffprüfung der TU Berlin tätig. Er arbeitet seit 2002 in der Fachgruppe „Baustoffe“ der BAM und promovierte 2006 am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig. Zu seinen derzeitigen Forschungsschwerpunkten zählen der Einfluss der Nachbehandlung auf
Ultrahochleistungsbetone
und das Frühschwinden
von Beton.
patrick.fontana@bam.de

Dir. und Prof. Dr.-Ing. Andreas Rogge (Jg. 1965) studierte Bauingenieurwesen an der TU Braunschweig und arbeitete anschließend 4 Jahre als Tragwerksplaner im Kraftwerksbau bei Lahmeyer International in Frankfurt/M. Seine Zeit als wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl für Massivbau der TU München schloss er mit der Promotion ab. Von 2001 bis 2007 war er Leiter der Abteilung Ingenieur- und Hochbau bei Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft in Berlin. Seit 2007 leitet er die Abteilung „Bauwerkssicherheit“ der BAM. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen im Bereich der Zuverlässigkeit, Dauerhaftigkeit und dem Verformungsverhalten von Konstruktionen unter extremer Beanspruchung.
andreas.rogge@bam.de

Dir. und Prof. Dr. rer. nat.
Birgit Meng (Jg. 1959)
studierte Mineralogie an der Universität Bonn und promovierte an der RWTH Aachen. Sie war wissenschaftliche Mitarbeiterin ab 1986 am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) in der Arbeitsgruppe „Bindemittel und Beton“ und seit 1998 am Forschungsinstitut der Zementindustrie (FIZ bzw. VDZ Düsseldorf) in der Abteilung „Zementchemie“.
Seit 2001 ist sie Leiterin der Fachgruppe „Baustoffe“ in der Abteilung 7 „Bauwerkssicherheit“ der BAM.
Ihre fachlichen Schwerpunkte liegen auf Zusammenhängen zwischen Dauerhaftigkeit, Reaktionsmechanismen und Gefüge von Baustoffen.
birgit.meng@bam.de

Das Gefüge von UHPC ist durch eine dicht gepackte und fehlstellenarme Matrix gekennzeichnet. Eine zusätzliche Optimierung ist durch eine Wärmebehandlung bzw. hydrothermale Nachbehandlung (Autoklavierung) unter einem Wasserdampfsättigungsdruck möglich. Die Wärmebehandlung von Beton ist ein in der Betonfertigteilindustrie geläufiges Verfahren, um die Erstarrungszeit zu verkürzen und höhere Frühfestigkeiten zu erreichen.

Bei der Autoklavierung wird der Beton zusätzlich mit Wasserdampf druckbehandelt, wodurch sich die Hydratationsbedingungen deutlich verbessern. Dieses Verfahren ist aus der Porenbetonindustrie bekannt, wo die Herstellung großformatiger Bauteile gängige Praxis ist.

Die umfangreichen Untersuchungen der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung hatten den Einfluss von Wärmebehandlung und Autoklavierung auf die Eigenschaften von UHPC ohne und mit Stahlfaserbewehrung zum Inhalt. Dabei sollte geklärt werden, auf welche Weise und in welchem Umfang mikrostrukturelle Veränderungen erfolgen und...