Zielgerichtete Mischungsentwicklung von Geopolymeren auf Basis von calcinierten Tonen und natürlichen Puzzolanen für materialminimierte carbonbewehrte Betonstrukturen
Bindemittel auf Geopolymerbasis können eine Alternative zu klassischen zementgebundenen Systemen darstellen. Bei der Produktion eines Bindemittels auf Geopolymerbasis können durch die gezielte Auswahl der Edukte bei der Produktion große Mengen an CO2 und Energie eingespart und vergleichbare Eigenschaften eingestellt werden. Zurzeit wird bei der Entwicklung neuer Geopolymermischungen auf Trial-and-Error-Verfahren zurückgegriffen. Ziel dieses Start-up-Projektes ist es, die Eigenschaften der Edukte so zu charakterisieren, dass es möglich ist, zielgerichtet Bindemittel für die automatisierte Fertigung zu entwickeln. Mittels statistischer Versuchsplanung wird ein umfangreiches Prüfprogramm festgelegt, mit dem die für Verarbeitbarkeit und Festigkeitsentwicklung maßgeblichen Faktoren identifiziert und quantifiziert werden können. Im Anschluss können mit Vorgaben der Projektpartner geopolymerbasierte Bindemittel so eingestellt werden, dass sie für die verschiedenen Verfahren der automatisierten Fertigung einsetzbar sind. Bei der Mischungskonzeption wird die Ökobilanz der Edukte berücksichtigt.
Wissenschaftler
52062 Aachen
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Kooperationen
Publikationen | Publications
Kruppa, H.; Kalthoff, M.; Neef, T.; Reißig, S.; Mechtcherine, V.; Raupach, M.; Matschei, T.; Vollpacht, A. (2023) Alkali-Activated Binder Requirements for Extrusion and 3d-Printing of Carbon Reinforced Concrete in: Ilki, A.; Çavunt, D.; Çavunt, Y. S. [eds.] Building for the Future: Durable, Sustainable, Resilient – Proc. of fib Symposium 2023, 05.–07.06.2023 in Istanbul (Turkey), publ. in: Lecture Notes in Civil Engineering 349, Cham: Springer, p. 1275–1283 – DOI: 10.1007/978-3-031-32519-9_129
Kruppa, H.; Kalthoff, M.; Neef, T.; Reißig, S.; Mechtcherine, V.; Raupach, M.; Matschei, T.; Vollpracht, A. (2023) Alkali-Activated Binder Requirements for Extrusion and 3d-Printing of Carbon Reinforced Concrete in: Ilki, A.; Çavunt, D.; Çavunt, Y. S. [eds.] Building for the Future: Durable, Sustainable, Resilient – Proc. of fib Symposium 2023, 05.–07.06.2023 in Istanbul (Turkey), publ. in: Lecture Notes in Civil Engineering 349, Cham: Springer, p. 1275–1283 – DOI: 10.1007/978-3-031-32519-9_129
Kruppa, H.; Vollpracht, A. (2023) Einfluss der Mischungskonzeption auf die Verarbeitbarkeit von Geopolymeren in: Claßen, M.; Hegger, J.; Matschei, T.; Raupach, M. [eds.] Beiträge zur 10. DAfStb-Jahrestagung mit 62. Forschungskolloquium, 26./27.09.2023 in Aachen, p. 249–258 – DOI: 10.18154/RWTH-2023-08021
Kruppa, H.; Vollpracht, A. (2023) Systematic Mix Design Study on Geopolymers—Prediction of Compressive Strength in Buildings 13, issue 10, 2617 – DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13102617
Utech, T.; Kruppa, H.; Vollpracht, A.; Scheffler, Chr. (2022) Interphases with organic/anorganic layered micro-structures for enhanced carbon-fiber-matrix interaction in alkali-activated binders in: Stokkeland, S.; Braarud, H. C. [eds.] Concrete Innovation for Sustainability – Proc. for the 6th fib International Congress 2022, 12.–16.06.2022 in Oslo (Norway), Oslo: Novus Press, p. 547–556.
Vakaliuk, I.; Scheerer, S.; Liebold, F.; Wagner, F.; Kruppa, H.; Vollpracht, A.; Curbach, M. (2024) Properties of the High-Performance Matrix of TRC Elements Cast Under Vacuum Conditions in: Mechtcherine, V.; Signorini, C.; Junger, D. [eds.]: Transforming Construction: Advances in Fiber Reinforced Concrete – Proc. of XI RILEM-fib Int. Symp. on Fiber Reinforced Concrete (BEFIB 2024), 15.–18.09.2024 in Dresden, publ. in RILEM Bookseries, Vol. 54, Cham: Springer Nature Switzerland, p. 786–793 – https://doi.org/10.1007/978-3-031-70145-0_93