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2015|16 Jahresbericht Fraunhofer IGB - MCure – NEUE TECHNOLOGIE ZUR EFFIZIENTEN REPARATUR UND AUSHÄRTUNG VON BETON

10 4 MCure – NEUE TECHNOLOGIE ZUR EFFIZIENTEN REPARATUR UND AUSHÄRTUNG VON BETON Chen Zhao, Ali Imran Javaid, Simone Mack, Siegfried Egner Betonsanierung und -aushärtung Eine große Zahl von Betonkonstruktionen, etwa bei Brücken, Tunneln, Abwasserkanälen oder Hafenbecken, ist oder wird auf die auer re aratur edürftig ie rsachen hierfür sind erfalls rozesse im eton sel st, er elastung oder schlech- te erar eitung aut P entfallen Prozent der jährlichen Bauausgaben in Europa auf Reparatur- oder us esserungs ro ekte, ins esondere für die Instandsetzung geschädigter eton auten araus ergi t sich edarf an einer echnologie zur effektiven und dauerhaften us esse- rung von etonschäden e en der etonsanierung ist die ef ziente ushärtung von eton auch in der Produktion von Fertigteilen ichtig Die Aushärtung von Beton ist stark vom Verlauf der Pro- zesstem eratur und damit von der mge ungstem eratur abhängig, was Arbeiten in klimatisch kälteren Zonen sai- sonal einschränkt Im Pro ekt ure urde daher ein issenschaftlich neuartiges stem zur timulation des ushärtungs rozesses ent ickelt, das una hängig von der mge ungstem eratur funktioniert s eruht auf dem in- satz von ikro ellen und zeichnet sich durch einen niedrigen nergie edarf und hohe eitef zienz aus Aushärtungsprozess Damit frischer Beton optimal aushärtet und die gewünschte Festigkeit erreicht, muss nach dem in au und der erflä- chenbearbeitung ein bestimmter Feuchtigkeitsgehalt und ein ents rechendes em eratur ro l ü er einen ge issen eitraum aufrechterhalten erden as usammens iel von ärme z innerem em eraturverlauf und ushärtungs- dauer und dessen Auswirkung auf die Festigkeit des Betons nennt man eife iese nimmt in den ersten tunden der ushärtung ra ide zu, danach verlangsamt sich der Prozess al- lerdings deutlich und erstreckt sich über einen unbestimmten eitraum Eine optimale Festigkeit des Betons wird durch eine Hochtem- eraturhärtung erreicht er Grad und die auer des em- eraturanstiegs müssen da ei e akt ü er einen s ezi schen eitz klus kontrolliert erden er erforderliche schnelle em- peraturanstieg kann nur durch Stimulation mittels einer exter- nen Energiequelle – wie etwa Mikrowellen – geleistet werden und muss durch eine räzise ensorik mit etrie salgorithmen gesteuert erden erzeit ist eine sichere erar eitung von Beton bei klimatisch ungünstigen Bedingungen nur bei Beton- fertigteilen unter utzung einer am f eheizung m glich Aushärtung von frischem Beton mit Mikrowellen m die ushärtung zu eschleunigen, k nnen ikro ellen eingesetzt erden, die vor allem mit der Feuchtigkeit im e- ton interagieren ufgrund der hohen lektronegativität von Sauerstoff und der Elektropositivität von Wasserstoff ist die im eton enthaltene Feuchte stark olar uf dem eg durch Materialien mit bipolarer Molekülstruktur verursachen die Mi- kro ellen durch ihr elektrisches Feld ch ingungen adurch verdam ft die Feuchtigkeit und diffundiert an die erfläche er inde rozess eginnt mit dem direkten usammens iel der Wassermoleküle mit Mikrowellen und teilweise mit der im eton entstehenden ärme o entfaltet sich eine schnellere irkung in der ersten Phase der ushärtung Im Falle der Betonaushärtung liegt die Priorität nicht darauf, eine m glichst schnelle erdam fung zu erreichen, sondern 1 CHEMIE Verbundfestigkeit in MPa Reparaturmörtel Five Star Monomix Monopour PC6 OPC Mortar 3 0 1 0,5 1,5 2 2,5 34,6 °C 2,46 0,63 38,7 °C 1,28 0,71 37,6 °C 1,69 0,82 38,2 °C 2,15 1,14 Mikrowellen-Aushärtung Normale Aushärtung 104

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