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Materialforschung

Biegsamer Beton

Beton ist spröde und bricht schon bei relativ geringen Zug- oder Scherspannungen. Das schränkt seine Verwendung als Baumaterial erheblich ein. Ingenieuren ist es jedoch gelungen, ihn mit Kunststofffasern verformbar zu machen.
Beton

Seit der Erfindung des Portlandzements durch den britischen Maurer Joseph Aspdin im Jahr 1824 hat sich Beton zum wichtigsten Baustoff entwickelt. Sowohl das höchste Gebäude der Welt, der Burj Khalifa in Dubai, als auch die längste Brücke, die 165 Kilometer lange Danyang-Kunshan Grand Bridge in China, sind größtenteils daraus gefertigt. Im Jahr 2012 wurden schätzungsweise zwölf Milliarden Tonnen Beton für Bauwerke verbraucht; das entspricht zwei Tonnen pro Erdbewohner. Das Material ist inzwischen aber nicht nur Grundstoff für Häuser, Straßen und Staudämme, sondern auch Bestandteil der gesamten zivilen Infrastruktur – von Kanalisationsrohren bis Blumenkübeln.

Die Herstellung von Beton ist ein mehrstufiger, energieintensiver Prozess. Der meist als Bindemittel verwendete Portlandzement wird durch das pulverfeine Zermahlen von Kalkstein (wegen des Kalziumgehalts) und Ton (wegen des enthaltenen Siliziums) und anschließendes Erhitzen der Mischung in einem Ofen auf mehr als 1450 Grad Celsius erzeugt. Bei derart hohen Temperaturen diffundieren die Moleküle der verschiedenen Materialien ineinander – Fachleute sprechen von Sintern …

August 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft August 2013

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  • Quellen

Lepech, M. D., Li, V. C .: Large-scale Processing of Engineered Cementitious Composites. In: AC I Materials Journal 105, S. 358 – 366, 2008

Li, V. C .: On Engineered Cementitious Composites (ECC ): A Review of the Material and its Applications. In: Journal of Advanced Concrete Technology 1, S. 215 – 230, 2003

Li, V. C .: Tailoring ECC for Special Attributes: A Review. In: International Journal of Concrete Structures and Materials 6, S. 135 – 144, 2012

Li, V. C ., Herbert, E.: Robust Selfhealing Concrete for Sustainable Infrastructure. In: Journal of Advanced Concrete Technology 10, S. 207 – 218, 2012

Li, V. C ., Sahmaran, M.: Engineered Cementitious Composites: Can Composites Be Accepted as a Crack-free Concrete? In: Transportation Research Record 2164, S. 1 – 8, 2010