Forschung

Forschung am Institut für Werkstoffe im Bauwesen

Themenbereiche und Forschergruppen

Die Forschungstätigkeiten am WiB konzentrieren sich auf drei Themenbereiche.

Mineralische Binder   Leicht und Nachhaltig Bauen   Energieintelligentes Bauen
  • Geopolymere
  • Alternative Bindemittel
  • Reaktivität
  • Transportmechanismen
  • Biowerkstoffe und Biofilme
  • Mineralische Filter
 
  • Mineralisierte Schäume
  • Leichtbetone
  • Recyclingbetone
  • Additive / subtraktive Fertigung
  • Gradierte Komposite
 
  • Wärmespeicherung
  • Thermomechanische Modelle
  • Bauphysik der Werkstoffe
  • Biogene Energieerzeugung
  • Bauwerksmonitoring
Dr. Neven Ukrainczyk

Oliver Vogt
Sha Yang
Kira Weise
  Dr. Albrecht Gilka-Bötzow

Shifan Zhang
Adrian Zimmermann
Christoph Mankel
  Dr. Antonio Caggiano

Christoph Mankel
Sha Yang
Mona Sam

Aktuelle Projekte

Die auf dieser Seite vorgestellten Projekte sollen einen Eindruck von unserer vielseitigen Forschungstätigkeit geben.

Wünschen Sie weiteren Einblick in unsere Forschungsarbeit? Dann empfehlen wir Ihnen auch unsere ausgeschriebenen Studienabschlussarbeiten.

  • 18.02.2019

    Reststofffrei rezyklierbares Sandwichelement aus nicht brennbaren, rein mineralischen Werkstoffen

    DBU gefoerdert
    Gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt

    CO,-Vermeidung und CO,-Sequestrierung in der Betonpraxis

    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines reststofffrei rezyklierbaren, leichten, nicht tragenden und hochwärmedämmenden Sandwichelements. Das Bauteil für Fassaden und Trennwände soll aus minera-lisch gebundenen Baustoffen bestehen und nicht brennbar sein. Die Deckschichten besteht aus Recyc-lingbeton, der Sandwichkern aus mineralisiertem Schaum niedriger Rohdichte. In den verwendeten ze-mentgebundenen Materialien soll zum einen aktiv CO2 durch Karbonatisierung gespeichert werden, zum anderen soll die prozessbedingte CO2-Emission bei der Zementproduktion durch intelligente Recycling-konzepte signifikant gesenkt werden.

  • 15.01.2019

    3D Voxel Printing (3DVP) funktioneller Zementstoffe

    neu Voxel Printing
    Profilmessung der Oberflächengeometrie der Voxel mittels digitaler Lichtmikroskopie

    Simulation und Realisierung der Fertigung von Bauteilen aus hydraulischen Bindemitteln in einem Pulverbett-Verfahren auf Grundlage von Open-Source-Technologien

    Praxistaugliche additive Herstellungsmethoden für Beton, wie das Concrete Crafting, genügen bislang nicht den Anforderungen an Sichtqualität oder eines filigranen Bauteildesigns. Außerdem fehlt es den Verfahren an der Möglichkeit Stahlbewehrung in den Beton zu implementieren. Im Rahmen eines vorläufigen DFG-Projekts wird dem wissenschaftlichen Verständnis der komplexen Beziehung zwischen Designentwurf, Materialkomposition, Prozessparametern und Produktqualität eins 3DVP für Beton nachgegangen. Hierbei wird für eine möglichst große Felixbilität hinsichtlich der Bindemittelauswahl und Festlegung von Prozessparametern für spätere Simulationen auf zwei verschiedene Open-Source-Printer zurückgegriffen…

  • 17.07.2018

    EU H2020 Projekt: “Innovative Materials and Techniques for the Conservation of the 20th Century Concrete-based Cultural Heritage”

    InnovaConcrete
    InnovaConcrete

    Institut für Werkstoffe im Bauwesen ist Leiter WP1

    InnovaConcrete ist ein innovatives und ambitiöses EU H2020 Forschungsprojekt, dessen Ziel es ist, konkrete Denkmäler, das bedeutendste, greifbare Kulturerbe des 20. Jahrhunderts, zu erhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein interdisziplinäres Team zusammengestellt, das über einen starken wissenschaftlichen Hintergrund in Simulationstechniken und Nanomaterialsynthese verfügt, kombiniert mit einem breiten Wissen über Kulturerbe Erhaltung aus sozial- und geisteswissenschaftlichen Disziplinen und einer fundierten industriellen Perspektive…

  • 01.01.2018

    Opus Fluidum Futurum – Rheologie reaktiver, multiskaliger, mehrphasiger Baustoffsysteme, SPP 2005

    Formfüllungsvermögen von Frischbetonen – ein zeit- und hydratationsabhängiger Ansatz
    Formfüllungsvermögen von Frischbetonen – ein zeit- und hydratationsabhängiger Ansatz

    Formfüllungsvermögen von Frischbetonen – ein zeit- und hydratationsabhängiger Ansatz

    Moderne Hochleistungsbetone ermöglichen immer leichtere, filigranere und ressourcenschonendere Bauwerke, die jedoch aufgrund ihres reduzierten Eigengewichts schwingungsanfälliger sind. Bauwerke und Bauteile wie weitgespannte Brücken des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs, Windenergieanlagen oder Maschinenfundamente sind zudem typischerweise sehr großen veränderlichen Beanspruchungen und sehr hohen Lastwechselzahlen ausgesetzt. Das Ermüdungsverhalten des Hochleistungsbetons ist für die Auslegung und Realisierung solcher Betonanwendungen entscheidend.

  • 01.01.2018

    ZIM: Waschschlamm als alternativer Rohstoff für leichte poröse Materialien durch neue Herstellungsverfahren

    Blähgranulat aus Waschschlamm
    Blähgranulat aus Waschschlamm

    Kooperationsprojekt mit der Firma Sehring Beton GmbH & Co. KG zur Herstellung eines neuartigen Blähgranulates

    Das von der Aif geförderte Kooperationsprojekt zwischen dem Institut für Werkstoffe im Bauwesen (WiB) und der Firma Sehring Beton GmbH & Co. KG hat zum Ziel, aus Waschschlamm der Sand- und Kiesproduktion hochwertige Blähgranulate herzustellen. Der Vorteil dieser diffusionsdichten Blähgranulate liegt zum einen in deren Zusammensetzung, da Waschschlamm als bisher nicht genutzter Abfallstoff den Hauptteil der Rohstoffe ausmacht und dadurch die Nachhaltigkeit des Produktes steigt. Zum anderen wird im Verlauf der Kooperation ein Produktionsverfahren entwickelt, welches die Herstellung der Blähgranulate bei relativ niedrigen Brenntemperaturen ermöglicht.

  • 01.01.2018

    ZIM: Entwicklung hoch chemikalienbeständiger Abwasserrohre aus zementfreiem Geopolymer Werkstoff

    Geopolymer Beton nach Druckfestigkeitsprüfung
    Geopolymer Beton nach Druckfestigkeitsprüfung

    Kooperationsprojekt mit der Firma Betonwerk Müller GmbH & Co. KG

    Geopolymere sind alkalisch aktivierte zementfreie Bindemittel mit extrem geringem Calciumgehalt. Aufgrund ihrer im Vergleich zu Portlandzement speziellen Feststoffmatrix eigenen sich diese Spezialbindemittel für stark säurebeanspruchte Bauteile. In Kooperation mit der Firma Betonwerk Müller GmbH & Co. KG entwickelt das Institut für Werkstoffe im Bauwesen (WiB) einen Geopolymer Beton für Abwasserrohre und -schächte.

  • 08.09.2017

    Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab, SPP 2020

    Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab
    Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab

    Visualisierung und mikromechanische Modellierung der Gefügeänderung von zyklisch beanspruchten Hochleistungsbetonen unter besonderer Berücksichtigung hygrischer und thermischer Randbedingungen

    Moderne Hochleistungsbetone ermöglichen immer leichtere, filigranere und ressourcenschonendere Bauwerke, die jedoch aufgrund ihres reduzierten Eigengewichts schwingungsanfälliger sind. Bauwerke und Bauteile wie weitgespannte Brücken des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs, Windenergieanlagen oder Maschinenfundamente sind zudem typischerweise sehr großen veränderlichen Beanspruchungen und sehr hohen Lastwechselzahlen ausgesetzt. Das Ermüdungsverhalten des Hochleistungsbetons ist für die Auslegung und Realisierung solcher Betonanwendungen entscheidend.

  • 01.03.2017

    KOMPAP: Energieeffizientes Bauen durch Komposit-Materialien mit Papier

    Mineralisierter Schaum und Papier: KOMPAP-Konzept
    Mineralisierter Schaum und Papier: KOMPAP-Konzept

    Projekt im Rahmen des 6. Energieforschungsprogrammes Zum Förderbereich „Forschung für Energieoptimiertes Bauen – EnOB“

    Papier ist ein natürlicher, aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnener Werkstoff, der schon seit vielen Jahrhunderten im Bauwesen (überwiegend im Innenausbau) eingesetzt wird. Papier lässt sich in großen Mengen kostengünstig herstellen, ist vielfach rezyklierbar und bietet durch die chemisch reaktiven Hydroxylgruppen der Cellulose vielfältige Möglichkeiten für eine anforderungsgerechte Funktionalisierung. Im Vergleich mit Holz kann Papier wesentlich besser für spezifische Anwendungen maßgeschneidert werden. Trotz dieser vielfältigen Möglichkeiten wurde bisher die Möglichkeit, papierbasierte Strukturen in Verbindung mit mineralischen Werkstoffen im Bauwesen einzusetzen, kaum systematisch untersucht. Es gibt einige wenige Beispiele für solche Verbundmaterialien, wie z. B. Gipskartonplatten oder Untersuchungen zu faserverstärktem Zement oder Beton.

  • 11.04.2016

    SARCOS COST Action

    Self-healing As preventive Repair of COncrete Structures

    The search for smart self-healing materials and preventive repair methods is justified by the increasing sustainability and safety requirements of structures.

  • 24.02.2016

    EU-Horizon 2020 project „SUPERCONCRETE“

    The SUPERCONCRETE (SUstainability-driven international/intersectoral Partnership for Education and Research on modelling next generation CONCRETE) is an EU-Horizon 2020 project (Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA), Research and Innovation Staff Exchange (RISE), H2020-MSCA-RISE-2014), and focuses on three classes of “next generation” concretes…