@article{HaynackTimothyKraenkeletal., author = {Haynack, Alexander and Timothy, Jithender J. and Kr{\"a}nkel, Thomas and Gehlen, Christoph and Thiel, Charlotte}, title = {Analyse des Frost-Tausalz-Widerstands zementgebundener Baustoffe mittels 3D-Laserscanning}, series = {ce/papers: Proceedings in Civil Engineering}, volume = {6}, journal = {ce/papers: Proceedings in Civil Engineering}, number = {6}, publisher = {Ernst \& Sohn}, issn = {2509-7075}, doi = {10.1002/cepa.2951}, pages = {1189 -- 1196}, abstract = {Eine Herausforderung performancebasierter Pr{\"u}fverfahren zur Bewertung der Dauerhaftigkeit ist die Beschleunigung nat{\"u}rlicher Mechanismen. Dies ist notwendig, um innerhalb kurzer Zeit die Langzeit-Leistungsf{\"a}higkeit ermitteln zu k{\"o}nnen. Die Bestimmung der Frost-Tausalzbest{\"a}ndigkeit von Beton kann durch den CDF-Test erfolgen, welcher f{\"u}r Betone mit ausreichendem Frost-Tausalz-Widerstand sehr gut funktioniert. Bei Proben mit einer unzureichenden bzw. unbekannten Performance k{\"o}nnen erh{\"o}hte Randabwitterungen auftreten, welche durch das Abl{\"o}sen des seitlichen Abdichtbands entstehen. Der zunehmende Randeinfluss f{\"u}hrt so zu einer Verf{\"a}lschung der Ergebnisse und zu einer Untersch{\"a}tzung der tats{\"a}chlichen Performance des Bauteils. In diesem Beitrag werden M{\"o}rtel- und Betonprobek{\"o}rper mit unterschiedlichen Abwitterungsraten in Anlehnung an das CDF-Verfahren untersucht. Zus{\"a}tzlich wird die Oberfl{\"a}chensch{\"a}digung der Proben anhand einer neuartigen Messmethode mittels hochaufl{\"o}sendem 3D-Laserscanning ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Randeffekte mit der Laserscan-Methode umgangen und vergleichbare Ergebnisse zu den CDF-Untersuchungen erzielt werden k{\"o}nnen. Somit k{\"o}nnen Betone ohne Randeinfl{\"u}sse charakterisiert und eine pr{\"a}zise Prognose der Langzeitbest{\"a}ndigkeit getroffen werden.}, language = {de} } @article{GrimmThielKraenkeletal., author = {Grimm, Benedikt and Thiel, Charlotte and Kr{\"a}nkel, Thomas and Gehlen, Christoph}, title = {Einfluss der Permeation auf die Carbonatisierung von Beton}, series = {ce/papers: Proceedings in Civil Engineering}, volume = {6}, journal = {ce/papers: Proceedings in Civil Engineering}, number = {6}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {2509-7075}, doi = {10.1002/cepa.3005}, pages = {1348 -- 1357}, abstract = {Die Carbonatisierung von Beton kann einerseits zu Sch{\"a}den bei Stahlbetonbauwerken f{\"u}hren, andererseits kann der Beton so CO2 speichern und damit seinen CO2-Fußabdruck verringern. In diesem Beitrag wird dargestellt, wie eine effiziente Beschleunigung der Carbonatisierung durch Anlegen eines geringen {\"a}ußeren Drucks erreicht werden kann. Damit wird neben der Diffusion der wesentlich schneller ablaufende Transportmechanismus der Permeation ausgenutzt, der das CO2 tiefer in das Probeninnere transportiert und damit in kurzer Zeit die Bestimmung des Carbonatisierungswiderstand zementgebundener Materialien erm{\"o}glicht. Hierzu wurde eine Pr{\"u}feinrichtung entwickelt, die es erm{\"o}glicht, die CO2-Konzentration und in gewissen Grenzen auch relative Luftfeuchte sowie die Temperatur gezielt einzustellen und zu steuern, um so M{\"o}rtel- und Betonproben schnell und pr{\"a}zise zu carbonatisieren. Der Einfluss verschiedener Druckstufen und Wechselzyklen wird dargelegt und die resultierenden chemischen und physikalischen Ver{\"a}nderungen der Proben bestimmt. Als besonders effizient und gleichzeitig realit{\"a}tsnah erwies sich die konstante CO2-Beaufschlagung mit 3 Vol.-\% CO2 mit zus{\"a}tzlichem, moderatem Gasdruck. Das hier entwickelte Verfahren kann daher genutzt werden, um Betone schnell und effizient in zeitraffenden Materialtests hinsichtlich Carbonatisierungswiderstand zu charakterisieren.}, language = {en} } @inproceedings{ThielHechtlGehlenetal., author = {Thiel, Charlotte and Hechtl, C. Maximilian and Gehlen, Christoph and Kr{\"a}nkel, Thomas}, title = {Sustainability Potential of Additive Manufactured Concrete Structures - Studies on the Life Cycle Assessment and Circularity of an Extruded Exterior Wall}, series = {Fourth RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication (DC 2024), Munich, Germany, September 2024}, booktitle = {Fourth RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication (DC 2024), Munich, Germany, September 2024}, editor = {Lowke, Dirk and Freund, Niklas and B{\"o}hler, David and Herding, Friedrich}, publisher = {SPRINGER INTERNATIONAL PU}, isbn = {978-3-031-70030-9}, doi = {10.1007/978-3-031-70031-6_2}, pages = {13 -- 21}, abstract = {The Brundtland Report defined sustainable development as a development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs. If this definition is applied to the construction sector, a new, circular approach to cementitious materials is required. Additive manufacturing (AM) enables to design material-efficient and monolithic structures that meet physical and chemical requirements of building standards while allowing reuse or high-quality recycling of concrete. Here, the environmental impact as well as the circularity potential of an additively manufactured exterior wall, produced by 3D concrete extrusion, are determined. To classify the results, the additively manufactured exterior wall is compared with a conventional concrete construction. Finally, various options for optimizing the printed wall are considered and evaluated. Additive manufacturing enabled significant material savings compared to conventional construction. The environmental impacts strongly depend on the used concrete composition. For example, greenhouse gas emissions could be reduced by 20\% when changing the type of lightweight aggregate. The additively manufactured exterior wall exhibited advantages in terms of circularity. Through further development and research, additive manufacturing of concrete can promote a paradigm shift towards sustainable practices.}, language = {en} }