Bauschutt zu Betonplatten mit gleicher Festigkeit

Vollskala-Tests zeigten, dass die strukturelle Leistung auch dann konsistent blieb, wenn der Anteil an recyceltem Beton von 30 Prozent auf 100 Prozent erhöht wurde. „Beton aus recyceltem Material kann eine geringere Leistungsfähigkeit aufweisen als herkömmlicher Beton, abhängig auch davon, wie er hergestellt wird", sagte Flavio Stochino, Professor am Institut für Bau-, Umwelt- und Architekturtechnik der Universität Cagliari. „Mit unserem Projekt haben wir jedoch durch Vollskala-Tests nachgewiesen, dass die Leistung in Verbundplatten unverändert bleibt oder in einigen Fällen sogar zunimmt", fügte Stochino hinzu.

Detailaufnahme der Stahl- und recycelbetonierten Platten, die vom Forschungsteam des SARCOS-Projekts erstellt wurden. Bildnachweis: Politecnico di Milano. Abmilderung der Sandkrise: Die Bauindustrie verwendet in den meisten Fällen eine bestimmte Sandart, die in Wüsten nicht vorkommt; Wüstensand ist zu glatt und windverweht, um Beton wirksam zu binden.

Stattdessen stützen sich Bauunternehmen auf die scharfkantigen, eckigen Körner, die sich in Flussbetten und Alluvialsedimenten finden. Diese konstante Nachfrage hat jedoch eine globale Sandkrise ausgelöst, die zur Aushubung äufen führt, was Flussufer destabilisiert und lebenswichtige aquatische Ökosysteme zerstört.

Was die Studie zeigt

Auf diese Weise hat die Branche durch den Abbau dieser Ressourcen einen enormen ökologischen Fußabdruck hinterlassen, und die Forscher eilen nun, um diesen auszugleichen. „Wenige Menschen wissen es, aber der für den Bau verwendete Sand stammt nicht aus Wüsten, sondern aus Fluss- oder Alluvialgruben.

Daher wäre es möglich, weitere Abbaumaßnahmen zu vermeiden und so die ursprünglichen natürlichen Lebensräume zu schützen", so Marco Simoncelli, Forscher am Department of Architecture, Built Environment and Construction Engineering (DABC) und Koordinator für das Politecnico di Milano im Rahmen des Projekts.

In der Bauingenieurwesen gibt es einen langjährigen Mythos: Recyclingbeton sei schwacher Beton. Das SARCOS-Team hat dies gerade widerlegt. Das Projekt wendet ein Kreislaufwirtschaftsmodell auf die Stadtgrundlagen an, indem es natürliche Aggregate durch recycelten Schutt ersetzt.

Während recycelter Beton bereits weltweit eingesetzt

Während recycelter Beton bereits weltweit eingesetzt wird, führt dieses Projekt einen neuen Ansatz ein, der ihn mit hochfestem profiliertem Stahlblech kombiniert, um eine robuste Verbundplatte zu erzeugen.

Vollständige Recyclingfähigkeit Überraschenderweise priorisiert dieses Design einen kreislauforientierten Lebenszyklus und gewährleistet, dass das gesamte Produkt am Ende seiner Nutzungsdauer vollständig recycelbar bleibt.

Da der Stahl eingeschmolzen und gemeinsam mit dem recycelten Beton wiederverwendet werden kann, schafft das System einen nachhaltigen Kreislauf für zukünftige Bauvorhaben. „Mit unserer Lösung wäre es daher möglich, Sand im Bauwesen zu ersetzen und stattdessen Schutt aus dem Abriss von 'ecomostri' – also umweltbelastenden Gebäuden – zu verwenden", so Simoncelli.

Technik und Auswirkungen

Zudem verringert die Wiederverwendung ₂-Emissionen, die durch den Transport schwerer Sand- und Kiesmengen über weite Strecken entstehen. Die Ergebnisse bieten einen praktikablen Weg für die Bauindustrie, ihre Abhängigkeit ürlichen Ressourcen zu reduzieren, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen.

Die Studie wurde im Fachjournal Materials and Structures veröffentlicht.