re-CEM: Anwendbarkeit von recycelten Betonfeinanteilen als SCM durch CCU - Untersuchung der Korrelation zwischen chemischer Zusammensetzung, amorpher Gelstruktur und puzzolanischer Reaktivität

• Antragstellerin: Professorin Dr. Alisa Machner
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 542140618

Die CO2-Emissionen und der Ressourcenverbrauch der Bauindustrie sind enorm und müssen in den kommenden Jahren erheblich reduziert werden. Dies kann nur durch den Weg hin zu einer Kreislaufwirtschaft von CO2 und Ressourcen für zementäre Baustoffen erreicht werden. Mit dem Projekt "re-CEM" wollen wir das Potenzial der Karbonatisierung in Suspension als CCU-Prozess für recycelte Betonfeinanteile (RCP) untersuchen, um deren Verwendung in karbonisierter Form (cRCP) als SCM in neuem Zement oder Beton zu ermöglichen. RCP-Material wird in einem ersten Schritt durch im Labor hergestellte, hydratisierte Zementpasten nachgestellt. Wir werden das Material vor und nach der Karbonatisierung charakterisieren, um die Auswirkung der Karbonatisierung auf die Phasenzusammensetzung zu bestimmen, das CO2-Aufnahmepotenzial zu ermitteln und insbesondere Veränderungen in der amorphen (Gel-)Struktur des Materials zu beschreiben. Wir werden R3-Tests durchführen, um das Reaktionspotential von cRCP verschiedener Herkunft zu bestimmen. Darüber hinaus wird der Verlauf und die Entwicklung der Hydratation, des Hydratationsphasengefüges und der Druckfestigkeit von OPC-cRCP-Systemen verfolgt. Um die Auswirkung der RCP-Materialqualität auf die Reaktivität des resultierenden cRCP nach der Karbonatisierung zu ergründen, werden wir Proben im Labormaßstab verwenden, um kontrollierte Bedingungen während der Herstellung und der Karbonatisierung zu ermöglichen. Im letzten Schritt des Projekts werden realistische RCP-Proben aus der Praxis mit bekannter und unbekannter Zusammensetzung verwendet, um realistische cRCP herzustellen und die Ergebnisse aus dem Labormaßstab zu validieren. Das "re-CEM"-Projekt soll fundamentales Wissen darüber schaffen, welche Art von RCP-Material am vielversprechendsten für eine CCU Behandlung ist und wie das resultierende cRCP die Hydratation und Druckfestigkeit neuer Kompositzemente beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2436: Klimaneutraler Beton