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Concrete bench reinforced with exposed aluminium shapes
Materialeigenschaften

Wie Aluminium dazu beitragen kann, die Nachhaltigkeitsherausforderung von Zement zu lösen

Mit Beton aus einer neuen Art von Zement, der mit Aluminium verstärkt ist, können Sie schlankere Betonstrukturen bauen und neue Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen. Ein solches Material könnte auch die Kohlendioxid-Herausforderung der Zementindustrie lösen. Lassen Sie es mich erklären.

Die Herstellung von Zement ist für 7 Prozent der weltweiten Kohlendioxidemissionen verantwortlich und gilt nach wie vor als eine der größten CO2-Herausforderungen der Welt. Wie können wir diese Emissionen reduzieren?

Betrachten wir zunächst das Material, das traditionell als Bewehrung für Beton verwendet wird: Stahl.

Stahlbeton hat einen großen CO2-Fußabdruck

Stahl spielt diese Rolle, weil der pH-Wert von normalem Zement so hoch ist, dass Aluminium korrodiert. Stahl ist auch stark. Aber das Metall hat auch einige inhärente Schwächen.

Stahl korrodiert bei Kontakt mit Meerwasser und CO2 aus der Luft. Wenn Luft und Wasser den Stahl berühren und der Stahl korrodiert, reißt der Beton. Daher muss die Stahlbewehrung zum Schutz mit dichterem und dickerem Beton bedeckt sein. Fazit ist, dass gängige Betonkonstruktionen nur so lange halten, wie der Beton den Stahl vor äußeren Einflüssen schützen kann.

Stahlbeton ist auch im Rückstand in Bezug auf den CO2-Fußabdruck. Dies liegt daran, dass Stahl nur mit gewöhnlichem Zement verwendet werden kann und gewöhnlicher Zement einen hohen CO2-Fußabdruck aufweist. Da mehr Beton benötigt wird, erhalten Sie außerdem Strukturen, die überdimensioniert sind.

Konkreter, mehr CO2-Emissionen.

Langlebiger aluminiumverstärkter umweltfreundlicher Beton

Wie bereits erwähnt, ist der pH-Wert von normalem Beton so hoch, dass Aluminium korrodiert. Bei niedrigeren pH-Werten korrodiert es jedoch nicht. Was wäre, wenn das Mischverhältnis angepasst würde?

In der Tat haben neue Untersuchungen, die in Norwegen von einem Konsortium aus Forschungseinrichtungen und relevanten Unternehmen durchgeführt wurden, gezeigt, dass Aluminium als Bewehrungsmetall in Beton mit einer neuen Zementmischung verwendet werden kann, die nicht so alkalisch ist wie herkömmlicher Beton. Eines der Geheimnisse ist, dass die Mischung weniger kalzinierten Kalkstein verwendet.

Es scheint, dass diese Mischung eine Menge Vorteile schaffen kann, die für nahezu jeden gut sind.

Illustration of the aluminium structure of a bench, without the concrete

Umweltvorteile von Aluminiumbeton

Die Verwendung von Aluminium als Verstärkung eröffnet die Verwendung von Bindemitteln, denen Stahl nicht standhalten kann. Dies führt zu weitaus geringeren CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichem Zement. Mehr als die Hälfte des Zements wird durch gewöhnlichen Ton und andere Bindemittel ersetzt, die CO2 nicht wie der Zementklinker zersetzen, und wird bei niedrigeren Temperaturen verbrannt. Dies reduziert wiederum enorme Mengen an Energie und Emissionen.

Aluminium hat eine natürliche Oberflächenschicht aus Oxid, die sich selbst vor Korrosion schützt, sodass es Luft und Meerwasser weitaus besser widerstehen und aushalten kann als Stahl. Dies macht den Beton wartungsfrei und hat eine längere Lebensdauer als die heutigen Strukturen, weil es den Schutz, den Stahl benötigt, nicht braucht .

Dies gibt Ihnen mehr Möglichkeiten beim Entwerfen von Betonkonstruktionen, da weniger Beton benötigt wird. Es ermöglicht schlankere Betonkonstruktionen und reduziert erneut den CO2-Ausstoß.

Poröserer Beton, wenn Aluminium als Bewehrung verwendet wird

Sie können auch poröseren Beton verwenden, wenn Aluminium als Bewehrung verwendet wird. Dadurch kann es während der Nutzungsphase CO2 aus seiner Umgebung aufnehmen und speichern.

Es gibt auch eine Reihe anderer Vorteile, wie zum Beispiel:

  • Der neue Zement kann mit Meerwasser gemischt werden, was an Orten mit eingeschränktem Zugang zu Süßwasser ein großer Vorteil ist.
  • Es ermöglicht die Verwendung von Calciumchlorid, dem besten Beschleuniger der Hydratation in Beton.

Weitere Forschungen zu Aluminiumbeton sind erforderlich

Wann wird Aluminiumbeton auf den Markt kommen? Es ist schwer zu sagen.

Dies ist noch ein Forschungsprojekt für weitere Monaten und vielen weiteren Fragen, die beantwortet werden müssen. Wenn die Forschung jedoch erfolgreich ist, könnte Aluminium dazu beitragen, eine der größten CO2-Herausforderungen der Welt zu lösen und Ihnen bei Ihrer zu helfen. Ich werde Sie über den Fortschritt auf dem Laufenden halten.

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