CORNET-CRUFI-Modellierung des instationären Wärme- und Feuchteverhaltens und Prognose der Bewehrungskorrosion bei Beton und Recycling-Beton

Projektlaufzeit: 01.05.2022 – 31.12.2024

Projektinhalt und Entstehung der Idee: Dieses internationale Projekt, an dem das Fraunhofer-Institut für Bauphysik, die Hochschule München, die FH Campus Wien und die Universidade do Estado de Minas Gerais beteiligt sind, untersucht die Dauerhaftigkeit von Beton mit und ohne chloridhaltiger Recycling-Gesteinskörnung. Ziel ist es, instationäre Prognosemodelle für die Bewehrungskorrosion unter verschiedenen Bedingungen wie Temperatur, Feuchte und Korrosivität des Porenwassers zu entwickeln.
Problemstellung: Beton schützt den Bewehrungsstahl durch seine Alkalität vor Korrosion. Bei der Carbonatisierung geht dieser Schutz verloren, was im trockenen Beton schneller geschieht als im feuchten. Die Korrosion des Stahls tritt vor allem im feuchten Beton auf und obwohl es Modelle für die Carbonatisierung gibt, fehlen solche Modelle für die instationäre Korrosionsprognose, insbesondere unter Berücksichtigung variabler Temperatur und Feuchte. Ein verfeinertes Materialmodell, das die zeitliche Feuchteverteilung im Beton berücksichtigt, ist daher notwendig.

Die Forschung soll zeigen, dass chloridhaltige Recyclingmaterialien unter bestimmten Bedingungen ohne schädliche Korrosion verwendet werden können. Außerdem soll sie zur Entwicklung nachhaltiger Betonmischungen beitragen, die weniger Zementklinker benötigen und CO2 effizienter binden.

• Prognose der Korrosion: Entwicklung von Modellen zur Vorhersage des Korrosionsfortschritts abhängig von Temperatur, Feuchte und Betonkorrosivität.
• Recycling von Beton: Untersuchung des Einsatzes chloridhaltiger Recycling-Gesteinskörnung, um Deponierung zu vermeiden und Ressourcen zu schonen. Ziel ist es, die Austrocknung chloridhaltiger Bauteile und deren Einfluss auf Korrosionsprozesse zu verstehen.
• CO2-Bindung: Analyse der CO2-Aufnahme durch Beton, während der Carbonatisierung, die zu einer Verdichtung des Betongefüges führt, aber die Alkalität und damit den Korrosionsschutz vermindert.

• Trägerverein Institut für Holztechnologie Dresden e.V. (TIHD)

• Hochschule München, MUAS 
• Fraunhofer-Institut für Bauphysik, IBP Stuttgart
• Universidade do Estado de Minas Gerais in Brasilien, CEFET MG

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Forschungszentrum Bauen und Gastalten