Forschungsthemen

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Durch Sulfatangriff geschädigter Tunnelbeton

Schädigungsmechanismen von Beton

Wenn zementgebundene Baustoffe Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, können eindringende Lösungen, Ionen und Gase sowie das Auslaugen von Ionen die chemische und physikalische Stabilität und damit die Dauerhaftigkeit beeinträchtigen. Das Ziel dieses Forschungsthemas ist die Verbesserung des Wissens über die Schädigungsprozesse in Beton, im Speziellen auch von Beton hergestellt mit alternativen Zementsystemen, um eine effizientere Optimierung der Dauerhaftigkeit zu gewährleisten.

Dieses Forschungsthema ist Bestandteil der Empa Forschungsschwerpunkte Sustainable Built Environment  (Modul: Materialien) und Natürliche Resourcen und Schadstoffe (Modul: Quellen, Beurteilung und Verringerung von Luftschadstoffen).

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Calcium-Silikat-Hydrate in einem hydratisiertem Portlandzement (ESEM-Bild)
Early-age concrete and microstructure development

Mit dem Ziel der Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Beton und damit einer Verlängerung der Lebensdauer von Bauwerken, fokussieren wir uns darauf, Volumenveränderungen von Beton, speziell im frühen Alter, zu verstehen und das Rissrisiko zu vermindern. Des Weiteren sind die Mikrostruktur und die Porosität zementgebundener Baustoffe zentral für das Verständnis der Transportmechanismen und der Dauerhaftigkeit unter extremen Bedingungen, das es unteranderem ermöglicht mit hochfestem Beton eine Leichtbauweise zu entwickeln. 
Dieses Forschungsthema ist Bestandteil des Empa Forschungsschwerpunktes Sustainable Built Environment (Modul: Materialien).

Alternative Zemente – Hydrationmechanismen und Modellierung

Die Portlandzement-Produktion ist für 5-8 % der globalen, antropogenen CO2-Emissionen verantwortlich. Entsprechend ist die Industrie bemüht, neue Zemente mit verbesserter CO2-Bilanz zu entwickeln. Die Zusammensetzung dieser neuen Zemente und die gebildeten Hydratphasen weichen erheblich von derjenigen herkömmlicher Portlandzemente ab. Das grundsätzliche Verständnis der Hydratation, der resultierenden mechanischen Eigenschaften und der Folgen für die Dauerhaftigkeit ist Voraussetzung für eine effiziente Entwicklung und Optimierung solcher neuer Materialien.

Dieses Forschungsthema ist Bestandteil des Empa Forschungsschwerpunkte Natürliche Resourcen und Schadstoffe (Modul: Nachhaltige Produktion und Ressourcenknappheit ) und Sustainable Built Environment (Module: Materialien).