Bessere Betonwerkstoffe durch Einbettung von Polymeren
Im Bauwesen kommen immer diversifiziertere und spezialisiertere Verfahren und Materialien zur Anwendung. Ein Beispiel sind elektrisch nicht leitende Materialien, die im Bereich von Bahnübergängen benötigt werden, wo metallische Bewehrungsstäbe durch elektrische Fehlerströme beschädigt werden könnten. Auch der Bedarf an leichteren Materialien, die zur Erweiterung vorhandener Bauwerke benötigt werden, erfordert die Entwicklung von innovativen Werkstoffen. Ein portugiesisches Institut entwickelte jetzt einen neuen Polymerbeton, bei dem Duroplaste wie z.B. Polyesterharz und natürliche Zuschlagsstoffe wie Quarzsand verwendet werden. Im Rahmen des EU-Förderprogramms BRITE EURAM 3 beschäftigte sich das Institut mit der Entwicklung von zuverlässigen, kostengünstigen und wirtschaftlichen vorgefertigten Polymer-Betonelementen unter Verwendung traditioneller Werkstoffe und hochmoderner Polymere. Nach Untersuchung einer Vielzahl von Harzen entschieden sich die Entwickler für ein Hybrid-Orthophtal-Polyesterharz, dem zur Verhinderung von Schrumpfungserscheinungen spezielle Additive zugesetzt wurden. Erste Tests ergaben eine Erhöhung der Druckfestigkeit auf bis zu 167MPa nach dem Aushärten. Wie die Tests außerdem zeigten, ist es möglich, den Harzanteil bei Verwendung des des Hybridharzes auf etwa 8,5 - 9,5% zu verringern. In einer weiteren Entwicklung des Instituts entstanden außerdem Bewehrungselemente aus faserverstärktem Polyester (Fibre Reinforced Polyester, FRP). Möglich wurden diese Bewehrungen durch Fortschritte auf dem Gebiet der in Bindemitteltechnologie, das schwach alkalische Milieu und die systemimmanente Haftfestigkeit von Polymerbeton. Die Bewehrungen sind speziell auf die Anforderungen in der Polymerbetonindustrie zugeschnitten und schlagen typisch nur mit einem Drittel der Kosten zu Buche, die für Bewehrungen aus Nichteisenmetallen anfallen. Ihr Vorteil besteht darin, dass sich mit ihnen dünnere und folglich leichtere Betonelemente herstellen lassen. So führt das geringere Gewicht der Bewehrungen zu einer Verringerung des Gewichts der fertigen Elemente um rund 15%, was sich unmittelbar in niedrigeren Transport- und Einbaukosten niederschlägt. Diese neuen, fortschrittlichen Materialien sind weltweit einsetzbar, da sie sich für alle Umwelt- oder Klimaverhältnisse eignen. Mit ihnen kann die Bauindustrie ihre Position im Wettbewerb stärken und sich besonders auf den amerikanischen und japanischen Märkten besser gegen ihre Konkurrenten behaupten.
