Grundlagen für die Verwendung von Recyclingbeton aus Betongranulat

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: AGB2005/021
• Projekttitel Englisch: Fundamentals for the use of recycled concrete comprised of concrete material

Schlüsselwörter (Deutsch)

Recyclingbeton, Betongranulat

Forschungsprogramme (Deutsch)

Siehe Anhang

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Sachstandsbericht zur  Herstellung, Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von Recyclingbeton aus Betongranulat

 

Ermittlung der Baustoffkennwerte wie z.B. Spannungs-Dehnungslinie, Kriechen+Schwinden von Recyclingbeton

 

Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit

 

Untersuchungen zum Verbund zwischen Stahl und Recyclingbeton

 

Bauteilversuche bzgl. Biegung (Druckversagen), Schubversagen, Durchstanzen

Abschlussbericht.

Kurzbeschreibung (Englisch)

A progress report on the production and properties of, as well applications for recycled concrete comprised of concrete granulate material.

Determination of material characteristics such as the stress-strain behaviour and the behaviour due to creep and shrinkage

Investigation of durability

Investigation of steel-recycled concrete bond

Experimental and theoretical investigation of the bending (compression failure), shear and punching strength of structural members

Final report.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Siehe Anhang

Methoden (Deutsch)

Siehe Anhang

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Im Rahmen dieses Projektes sind keine Anschaffungen geplant.

Stand der eigenen Forschung (Deutsch)

Der aktuelle Stand des Wissens über die Menge von wieder verwendeten mineralischen Baustoffen sowie die Vision eines geschlossenen Stoffkreislaufes sind in Moser et. al (2004) dargelegt.

Im Jahr 1999 wurden an der Empa zwei RC-Betone unterschiedlicher Zusammensetzung im Vergleich zu einem Normalbeton hinsichtlich baustofftechnologischer Eigenschaften untersucht (Leemann & Olbrecht 1999). Die hohe Porosität des Recycling-Zuschlags führt zu einer weniger guten Verarbeitbarkeit und mit steigendem Backsteinabbruchanteil wird der E-Modul bei gleicher Druckfestigkeit kleiner. Mit den Mischungsverhältnissen nach Leemann & Olbrecht (1999) wurden an der Empa statische Belastungsversuche an Balken aus Beton- und RC-Beton durchgeführt (Olia 2000). Signifikant waren infolge des stark verringerten E-Moduls die größeren Durchbiegungen der Balken aus RC-Beton.

An der EMPA Dübendorf erfolgt von 1/2005 bis 6/2006 die Bearbeitung eines Forschungsprojektes zur Untersuchung von vier Rezepturen RC-Beton für den Einsatz als Konstruktionsbeton. Schwerpunkte sind dabei die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit. Erste, noch nicht veröffentlichte Untersuchungen weisen bei einem Recyclingbeton mit 90% Rezyklat(Betonabbruch)anteil auf eine geringe Frost-Tausalzbeständigkeit, aber auch auf eine hohe Frostbeständigkeit hin.

Die SN 162/4 (1994) „Recyclingbeton“ regelte in groben Zügen in material-technologischer Hinsicht erste Anforderungen an Recyclingzuschlagstoffe nach dem Stand des damaligen Wissens und im Kontext der damaligen Normen. Sowohl Wissenstand als auch Normen haben sich inzwischen stark verändert. Die aktuelle Norm SN EN 206-1 definiert erstmals den Begriff Recyclingbeton und verweist auf die Anforderungen an Gesteinskörnung in der Norm SN EN 12620.

In Deutschland ist ein umfangreiches Forschungsprojekt „Baustoffkreislauf im Massivbau (BIM)“ beendet worden. Die Arbeiten befassten sich u.a. mit den Betonkennwerten und dem Verbundverhalten (Zilch & Roos 2000), dem Schubtragverhalten von Stahlbetonteilen (Lü 2000), dem Biegetragverhalten von Stahlbetonbauteilen (Meißner 2000), Beton als kreislaufgerechter Baustoff (Müller 2001). Die Arbeiten beziehen sich zu einem grossen Teil auf Recyclingbetone aus reinem Betonabbruchgranulat.

Die Richtlinie „Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinkörnungen“ ist durch den Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) überarbeitet worden. Teil 1 befasst sich mit den Anforderungen an den Beton für die Bemessung nach DIN 1045-1.

Projektziele (Deutsch)

Innerhalb des Projektes soll ein Sachstandsbericht zur  Herstellung, Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von Recyclingbeton aus Betongranulat im Vergleich zu konventionellem Beton erstellt werden. Darauf aufbauend sollen in Analogie zum Leichtbeton konstruktive und für die Bemessung relevante Parameter theoretisch und experimentell untersucht werden.

Projektziele (Englisch)

A progress report on the production and properties of, as well applications for recycled concrete (comprised of concrete granulate material) in comparison with conventional concrete, will be prepared in the framework of this project. Constructive and design relevant parameters for recycled concrete will be theoretically and experimentally investigated compared to light-weight concrete.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die Erkenntnisse aus dem Sachstandsbericht sollen direkt in ein Merkblatt zur Ergänzung des bestehenden Normenwerkes münden. Mit Beendigung des zweiten Teils des Projektes werden alle Ergebnisse an die AG „Recyclingbeton“ der SIA übergeben. Der Normungsausschuss der SIA wird damit über eine Modifikation des bestehenden Regelwerkes beraten.

Berichtsnummer (Deutsch)

645

Literatur (Deutsch)

Moser K., Bertschinger H., Czaderski C., Hugener M., Kramer H., Richner P., Richter K. 2004, Baustoffmanagement 21 an der EMPA – Stand des Wissens und Forschungsbedarf, NOVATLANTIS

SN EN 206-1, 2003, Beton – Teil 1: Festlegung, Eigenschaften Herstellung und Konformität, Schweizer Ingenieur- und Architektenverein SIA, Zürich

SN EN 12620, 2004, Gesteinskörnungen für Beton

DAfStb 2004, Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN 4226-100, Teil 1: Anforderungen an den Beton für die Bemessung nach DIN 1045-1, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Beuth Verlag GmbH Berlin und Köln

Hoffmann C. 2004, Materialkenngrössen von Beton aus Mischabbruch, EMPA Prüfbericht 203'600, EMPA Dübendorf

Leemann, A., Olbrecht, H., 1999, Beton aus mineralischen Bauabfällen, tec 21, Nr. 24, S. 9-12.

Lü S. 2000, Schubtragverhalten von Stahlbetonbauteilen mit rezyklierten Zuschlägen, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich

Meißner M. 2000, Biegetragverhalten von Stahlbetonbauteilen mit rezyklierten Zuschlägen, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich

Müller C. 2001, Beton als kreislaufgerechter Baustoff, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich

Olia S. 2000, Statische Belastungsversuche an Balken aus Beton und Recyclingbeton, EMPA Prüfbericht 840'031, EMPA Dübendorf

TFB 1997, Technische Forschung und Beratung Beton TFB: Recyclingbeton, Wildegg

Zilch K., Roos F. 2000, Betonkennwerte für die Bemessung und das Verbundverhalten von Beton mit rezykliertem Zuschlag, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich