Research Projects at the Institute of Building Materials Science

  • ReCyFatigue- Ermüdungsresistente hochfeste Betone mit rezyklierter Gesteinskörnung
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erfassung und Untersuchung der Ermüdungsschädigungsprozesse in hochfesten Betonen mit rezyklierter Gesteinskörnung (RC-Beton). Die Erkenntnisse zu den Schädigungsmechanismen sollen dazu dienen, Maßnahmen zur Erhöhung des Ermüdungswiderstands von RC-Betonen zu entwickeln und die Anwendbarkeit der bestehenden Ermüdungsbemessungsmodelle gemäß Eurocode 2 und Model Code 2020 zu überprüfen. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Fakultät für Management, Soziale Arbeit und Bauen der HAWK Holzminden durchgeführt.
    Led by: Dr.-Ing. Nadja Oneschkow, Prof. Dr.-Ing. Michael Haist (mitverantwortlich)
    Team: Wisam Karim, M.Sc.
    Year: 2024
    Funding: MWK, VolkswagenStiftung
    Duration: 36 Monate
    Logo-Bild zeigt sechs kleinformatige, zylindrische Betonprobekörper wie sie für Ermüdungsuntersuchungen verwendet werden. Logo-Bild zeigt sechs kleinformatige, zylindrische Betonprobekörper wie sie für Ermüdungsuntersuchungen verwendet werden.
  • R-Clinker-Control
    R-Clinker Control ist ein von der DFG gefördertes Projekt innerhalb des Schwerpunktprogramms "Net-Zero Concrete". Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer neuartigen, skalierbaren Syntheseroute für CO2-reduzierte R-Zemente. Diese Zemente basieren auf Klinkern, die Mixed Concrete Waste (MCW) als quasi kohlenstofffreie Rohmehl-Komponente nutzen. Der entwickelte Ansatz setzt auf einen Kohlenstoffschmelzprozess bei Temperaturen unter 1000 °C, ergänzt durch KI-gestützte Kontrollmechanismen, um die unvermeidbaren Schwankungen der chemischen und physikalischen Eigenschaften von MCW auszugleichen. Der Fokus des Projekts liegt auf der Erforschung der Thermodynamik, Kinetik und Ökologie der Klinkerbildung unter Einsatz von Karbonatschmelzen sowie auf der Untersuchung ihrer Sensitivität gegenüber Schwankungen in den Rohstoffen. Die Durchführung des Projekts erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Chemie (ITC) des Karlsruher Instituts für Technologie.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Michael Haist, Dr. rer. nat. Corinna Rozanski (mitverantwortlich)
    Team: Celina Luisa Platz, M.Sc.
    Year: 2024
    Funding: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 36 Monate
  • RTTS - Ressourceneffizientes Tunneltragsystem
    Durch den Einsatz von schlanken und leichteren Bauteilen können im konstruktiven Bereich Ressourcen eingespart und CO2-Emissionen nachhaltig gesenkt werden. Daher fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die Technologieentwicklung im Leichtbau durch ein eigenes Technologietransfer-Programm (TTP) mit dem Ziel, Forschungsergebnisse aus dem Bereich Leichtbau in die wirtschaftliche Anwendung zu bringen.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Dr.-Ing. Tobias Schack; Sahar Mohammadi, M.Sc.; Dr.-Ing. Max Coenen
    Year: 2023
    Funding: BMWK
    Duration: 36 Monate
  • Degradationsprozesse in hochfestem Beton infolge mehrstufiger Druckschwellbelastung
    In diesem DFG-Projekt wird die Schädigungsentwicklung von hochfesten Betonen unter zyklischen, mehrstufigen Belastungen untersucht. Ziel ist es, die Schädigungsprozesse im Betongefüge besser zu verstehen, insbesondere bei den in der Realität auftretenden, wech-selnden Ermüdungsbelastungen. Es werden grundlegende Erkenntnisse als Basis für Progno-semodelle ermittelt. Neben der Analyse von Schädigungsindikatoren wie Dehnungsentwick-lung, Steifigkeitsentwicklung und Schallemission werden mikrostrukturelle Untersuchungen an zuvor ermüdungsbeanspruchten Proben durchgeführt. Die Kombination von Analyseme-thoden auf verschiedenen Skalenebenen dient dazu, das Verständnis der Schädigungsprozes-se unter Berücksichtigung unterschiedlicher Oberspannungsszenarien auf den Beton deutlich zu erweitern.
    Led by: Dr.-Ing. Nadja Oneschkow
    Team: Dennis Dreger, M.Sc.
    Year: 2023
    Funding: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 36 Monate
    Versuchsaufbau für Ermüdungsuntersuchungen mit Probekörper und Messtechnik in der Prüfmaschine. Versuchsaufbau für Ermüdungsuntersuchungen mit Probekörper und Messtechnik in der Prüfmaschine.
  • URBAN: CO2-reduzierter Beton
    Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von hochwertigen, möglichst nachhaltigen Betonen aus teilweise durch Recycling-(RC)-Produkte substituierten Normalzementen und rezyklierten karbonatisierten Gesteinskörnungen. Als Substitute werden durch ein neues Verfahren bei niedrigen Temperaturen hergestellte Belit-basierte Portlandzementklinker und mechanisch aufbereitete Betonbrechsande eingesetzt. Sowohl die Anpassung der Niedertemperatursynthese von Beliten als auch der Betonrezepturen, Mischungsverhältnisse, Sulfatträger und der Einsatz von Additiven sollen in Produktionsversuche für Betonfertigteile münden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Macielle Deiters, M.Sc.; Dr.-Ing. Tobias Schack
    Year: 2022
    Funding: BMWK
    Duration: 36 Monate
  • ReCyCONtrol
    Selbstlernende Steuerungstechniken für die automatisierte Produktion robuster Ressourcenschutzbetone - Schlüssel für die umfassende Verwertung mineralischer Stoffströme: Um die Betonproduktion auf den Standard Industrie 4.0 zu heben, sind künftig automatisierte, selbstlernende Prozessüberwachungs-, -steuerungs- und -regelungsmethoden erforderlich. Diese sollen mittels berührungsfreier Messsysteme die schwankende Zusammensetzung der Betonausgangsstoffe erfassen und darauf aufbauend die Eigenschaften des Endprodukts Beton durch Zugabe speziell abgestimmter Additive während des Mischprozesses aussteuern. Dafür wird das Konsortium „ReCyControl“ gezielt derartige Techniken entwickeln.
    Led by: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Dries Beyer, M.Eng.; Dr.-Ing. Max Coenen
    Year: 2021
    Funding: BMBF
    Duration: 36 Monate
  • Vermeidung von Farbtonunregelmäßigkeiten an Sichtbetonflächen: Wechselwirkungen zwischen Schalungsvibrationen und Betontechnologie
    Ziel dieses Projektes ist es betontechnologische und bauverfahrenstechnische Strategien zur sicheren Vermeidung von Farbtonunregelmäßigkeiten, insbesondere Dunkelverfärbungen im unteren Wandbereich und Abzeichnungen der Bewehrung, infolge von Schalungsvibrationen an Sichtbetonbauteilen zu entwickeln.
    Led by: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist (FE1); Dr.-Ing. Denis Kiltz (FE2)
    Team: Macielle Deiters, M.Sc. und Dr.-Ing. Tobias Schack (FE1); Matthias Fischer, M.Sc. (FE2)
    Year: 2021
    Funding: BMWK
    Duration: 01.01.2021 - 30.09.2023
  • Auswirkungen erhöhter Frischbetontemperaturen auf Frisch- und Festbetoneigenschaften
    Dieses Forschungsvorhaben befasst sich in Zusammenarbeit des Instituts für Baustoffe der Leibniz Universität Hannover und des Lehrstuhls für Baustofftechnik der Ruhr-Universität Bochum mit den Auswirkungen erhöhter Frischbetontemperaturen auf Frisch- und Festbetoneigenschaften. Ziel ist die orientierende Ermittlung des Einflusses erhöhter Frischbetontemperaturen auf maßgebende Frisch- und Festbetoneigenschaften an wesentlichen „Eckbetonen“.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Dr.-Ing. Dries Beyer
    Year: 2021
    Funding: Forschungsgemeinschaft Transportbeton e.V. (FTB)
    Duration: 12 Monate
  • Klimaoptimierter Beton – ein Beitrag zum klimaverträglichen Bauen
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Roadmap für den Weg zur klimaoptimierten (Transport-)Betonherstellung. Dabei liegt der Fokus auf der Identifizierung verschiedener Maßnahmen zur signifikanten Reduktion der CO2-Emissionen bei der Betonherstellung. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Baumanagement, Digitales Bauen und Robotik im Bauwesen der RWTH Aachen bearbeitet.
    Led by: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Dr.-Ing. Tobias Schack; Macielle Deiters, M.Sc.
    Year: 2021
    Funding: Forschungsgemeinschaft Transportbeton e.V. (FTB)
    Duration: 12 Monate
  • CONCERT-CCair - Component additive approach to predict Cement paste Rheology considering Secondary Cementitious Materials and their special effect on thixotropy and concrete de-airing behaviour
    Die Verwendung von calcinierten Tonen als Zementersatzstoff geht mit einer Veränderung der rheologischen Eigenschaften des Betons einher. Die Auswirkungen auf die Thixotropie sowie auf das Luftaufstiegsverhalten wird in diesem Forschungsvorhaben untersucht, um gezielte Vorhersagen bezüglich einer passenden Verarbeitbarkeit sowie hochwertigen Entlüftung tonhaltiger Betone sicherzustellen.
    Led by: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Bastian Strybny, M.Sc.; Julian Link, M.Sc
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 36 Monate
  • Open Channel Flow - Blockage (OCF-Blockage)
    Fließverhalten von Beton in offenen Gerinnen bei Vorhandensein von Hindernissen und Mechanismen der Fließblockade
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Christian Vogel, M.Sc.
    Year: 2021
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 36 Monate
  • Charakterisierung der Frischbetoneigenschaften mittels optischer berührungsfreier Messmethoden
    Team: Tobias Schack, M. Sc.; Dries Beyer, M.Eng.; Dr.-Ing. Max Coenen
    Year: 2020
    Funding: Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV)
    Duration: 24 Monate
  • Zentralprojekt im SPP 2020 - 2. Phase
    Led by: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Lohaus, Dr.-Ing. Nadja Oneschkow
    Team: Marco Basaldella, M.Sc., Marvin Jentsch, M. Sc.
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 36 Monate
  • Dauerhaftigkeitsnachweise chemisch beanspruchter Betone und Betonbauteile: Nachweise beim chemischen Angriff durch organische und anorganische Säuren
    Der chemische Angriff von Beton durch Säuren ist für eine Vielzahl von Bauteilen und Anwendungen von großer wirtschaftlicher Bedeutung und stellt hohe Anforderungen an die eingesetzten Betone. Zur Abschätzung der Lebensdauer von Bauteilen und Bauwerken werden verlässliche Performance-Prüfverfahren benötigt. Hierfür wurden im Projekt Dauerhaftigkeits-Nachweiskonzepte für Betone in den Expositionsklassen ≥XA3 und XA+ entwickelt. Ferner wurde in Zusammenarbeit mit verschiedenen Industriepartnern ein Schnellprüfverfahren zur Qualitätssicherungszwecken im Fertigteilwerk entwickelt.
    Year: 2019
  • CONCERT - Component additive approach to predict Cement paste Rheology considering mineral and particle heterogeneity on different scales
    Led by: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
    Team: Julian Link, M.Sc.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 36 Monate