TY - CHAP A1 - Grimm, Benedikt A1 - Münchmeyer, Sebastian A1 - Kränkel, Thomas A1 - Gehlen, Christoph A1 - Thiel, Charlotte T1 - Developing a New Rapid, Relevant, and Reliable (R3) Method for Accelerated Measurement of Carbonation Progress at Gas Overpressure T2 - International RILEM Conference on Synergising expertise towards sustainability and robustness of CBMs and concrete structures, SynerCrete’23 - Volume 1 N2 - The determination of durability-relevant material resistances of concrete is of great importance. They serve as input to engineering models to predict the durability of structures under real environmental conditions. The natural resistances have to be determined in time-consuming experiments, since the processes in nature are very slow. This is particularly important for new materials where long-term experience is not yet available. Thus, accelerated testing is required. Only that way new materials can be evaluated regarding their durability and subsequently be used in practical applications. For carbonation, a new R3 accelerated test method is presented in this contribution. An automated carbonation pressure chamber was developed. It consists of a pressure vessel, automated in such a way that it can apply gas overpressure of various intensities up to 8 bar to mortar and concrete samples. Simultaneously, it can control and regulate the ambient CO2 concentration from 0 to 99.5% in a fully automated and continuously variable procedure. Experiments were carried out with varying combinations of gas overpressure at CO2 concentrations of 3 vol.-% to achieve the most time-efficient carbonation of mortars and concretes. Mortars with different material compositions were used to evaluate the general suitability of the test procedure with the developed equipment. The automated carbonation pressure chamber enables reliable carbonation testing with a total duration under accelerated conditions of only 7 days. KW - Carbonation KW - concrete KW - durability KW - accelerated testing KW - gas overpressure Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-33211-1_30 SP - 336 EP - 346 PB - Springer ER - TY - JOUR A1 - Grimm, Benedikt A1 - Thiel, Charlotte A1 - Kränkel, Thomas A1 - Gehlen, Christoph T1 - Einfluss der Permeation auf die Carbonatisierung von Beton JF - ce/papers: Proceedings in Civil Engineering N2 - Die Carbonatisierung von Beton kann einerseits zu Schäden bei Stahlbetonbauwerken führen, 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 äußeren 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 ermöglicht. Hierzu wurde eine Prüfeinrichtung entwickelt, die es ermöglicht, die CO2-Konzentration und in gewissen Grenzen auch relative Luftfeuchte sowie die Temperatur gezielt einzustellen und zu steuern, um so Mörtel- und Betonproben schnell und präzise zu carbonatisieren. Der Einfluss verschiedener Druckstufen und Wechselzyklen wird dargelegt und die resultierenden chemischen und physikalischen Veränderungen der Proben bestimmt. Als besonders effizient und gleichzeitig realitätsnah erwies sich die konstante CO2-Beaufschlagung mit 3 Vol.-% CO2 mit zusätzlichem, moderatem Gasdruck. Das hier entwickelte Verfahren kann daher genutzt werden, um Betone schnell und effizient in zeitraffenden Materialtests hinsichtlich Carbonatisierungswiderstand zu charakterisieren. KW - Beton KW - Carbonatisierung KW - Prüfverfahren KW - Gasdruck KW - Permeation Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1002/cepa.3005 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 6 SP - 1348 EP - 1357 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER -