Pumpbeton nach dem Vorbild der Knochenmatrix: leicht und fest
Die Franz Oberndorfer GmbH & Co. KG hat gemeinsam mit einem langjährigen Partner einen Zusatzstoff für einen EPS-Beton entwickelt, der eine sehr geringe Rohdichte aufweist und mit normalen Transportbetonpumpen über weite Strecken gefördert werden kann. Zudem ist der fast fließfähige Beton sehr einfach zu verarbeiten. Der Leichtbaustoff aus EPS-Recyclinggranulat und porosiertem Zementstein ist fest, frostwiderstandsfähig und zeichnet sich durch seinen hervorragenden Brandwiderstand aus. Er ähnelt in seiner ausgehärteten Struktur dem Knochenaufbau, ist leicht, zäh und zugleich besonders leistungsfähig.
Bei dem Zusatzstoff, der im Zuge des Forschungsprojektes entwickelt wurde, handelt es sich um ein pulverförmiges Wirkstoffkonzentrat organischen Ursprungs. Dieser Zusatzstoff bildet im Zementleim stabile Luftporen, diese wiederum gewährleisten mit dem Zuschlagstoff EPS einen homogenen, zementgebundenen, pumpfähigen Leichtbaustoff.
Im Aufbereitungsverfahren wird Zementleim in herkömmlichen Betonmischanlagen hergestellt und direkt in einen Fahrmischer entleert. Hochwertiges EPS-Granulat und ein spezieller Zusatzstoff zur Porosierung der Zementmatrix – abgepackt in Chargengrößen zu 1 kg/pro m3 – werden extern befüllt und im Mischfahrzeug vermengt.
So entsteht ein homogener, zementgebundener Leichtbaustoff, der der inneren Knochensubstanz eines menschlichen Knochens – genannt Spongiosa –, einem schwammartig aufgebauten Gerüstwerk aus feinen Balken, ähnelt. Diese Konstruktion sorgt beim Beton wie auch beim Knochen für eine große Stabilität bei relativ geringem Gewicht. „Man kann die Natur nicht kopieren, aber sie liefert uns sehr viele gute Ideen. Schon Leonardo da Vinci bediente sich der Naturwissenschaften, um in seinen technischen Projekten voranzukommen. Unsere Idee für das Projekt war von Beginn an, uns am Aufbau der Struktur des menschlichen Knochens zu orientieren, um ein optimales Endergebnis zu erzielen. Um den Leichtbeton mittels Pumpen in obere Geschosse und Dachböden zu bringen, lautete die Anforderung leicht, stabil und homogen zu sein. Da es sich nach wie vor um Beton handelt, muss dieser Baustoff im Gebrauchszustand die Anforderungen an Leichtigkeit und Festigkeit erfüllen“, so Christian Grill aus der Abteilung Forschung & Entwicklung der Franz Oberndorfer GmbH & Co. KG.
Die Versuchsreihen
Zahlreiche Pumpversuche im Werk mit verschiedenen Transportbetonpumpen, Maschinisten, Rohrleitungen und die Reduktion auf eine Schlauchleitung von 65 mm haben gezeigt, dass der entwickelte EPS-Leichtpumpbeton auch bei Förderlängen bis über 80 m leistungsfähig bleibt und Probleme ausgeschlossen werden können. Selbst Pumpeinsätze in der Praxis über 60 m und Standzeiten bis zu 45 Minuten (dies bei sommerlichen Temperaturen) haben die Praxistauglichkeit des Baustoffs eindrucksvoll bewiesen.
Hervorragender Brandschutz
Die besondere Struktur dieses Leichtbetons verleiht dem Baustoff einen hervorragenden Brandschutz. Bei der Feuerwiderstandsprüfung des EPS-Betons an Platten mit den Abmessungen 500 mm x 500 mm x 100 mm und einer Dichte von 400 kg/m3 wurden die Leistungskriterien „E“… Raumabschluss sowie „I“ Wärmedämmung unter den Prüfbedingungen der ÖNORM EN 1364-1 bzw. der ÖNORM EN 1363- 1 über einen Prüfzeitraum von 120 Minuten geprüft (Beurteilung EI 120).
Die Vorteile
Da für diese Form des Pumpbetons kein Sand benötigt wird, kann man einen sehr leichten, fast fließfähigen und leicht zu verarbeitenden EPS-Beton mit Pumpen über Schlauchleitungen bis in oberste Geschosse und Dachböden fördern. Die hervorragenden Frischbetoneigenschaften ermöglichen ein leichtes Verarbeiten und eine Oberflächengestaltung wie bei Normalbeton. Durch das geringe Transportgewicht und durch seine ausgezeichneten bauphysikalischen Eigenschaften wie Frostwiderstandsfähigkeit, Brandbeständigkeit (EI 120), eine Wärmeleitfähigkeit von 0,13 W/m k, eine Druckfestigkeit von 2,0 N/mm2 und eine Trockenrohdichte von 400 kg/m3 ist der EPS-Pumpbeton vielseitig einsetzbar.
Einsatzgebiete
Der entwickelte Beton kann sowohl bei Neubauten als auch in der Altbausanierung, speziell im Dach- und Dachbodenausbau, eingesetzt werden. Hervorragend geeignet ist der Baustoff, wenn entsprechende Brandschutzanforderungen existieren oder eine gute Wärmedämmung gefordert ist. Weiterhin findet EPS-Pumpbeton auch in der Schwimmbadhinterfüllung und als Ausgleichsdämmschicht Einsatz.
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