Dieses Projekt führt die Untersuchungen aus Projekt 1135 ( Adaptation of forest trees to climatic change (FVA-WW)) fort. Die waldwachstumskundlichen Betrachtungen der Provenienzeignung werden erweitert und ergänzt um die Abschätzung der Qualitätsentwicklung der identifizierten Provenienzen. Hierbei steht die Untersuchung verwendungsrelevanter Rundholzmerkmale im Vordergrund, die für eine Eignung des Holzes im Konstruktionsbereich bedeutsam sind. Mittels CT sollen in nichtzerstörender Messung die innere Astigkeit, die Variation der Rindenstärke und des dauerhaften Kernholzanteils, sowie die Holzdichte bestimmt werden. Ergänzende Messungen mittels Eigenfrequenz-Schwingung (Viscan) dienen der Bestimmung des dynamischen Elastizitätsmoduls zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften der unterschiedlichen Provenienzen für die Verwendung als Konstruktionsholz.
Aufgabenstellung und Zielsetzung: Für den Baustoff Beton bestehen bis heute Defizite bei einer vollständigen werkstofflichen Verwertung. So fallen bei der Aufbereitung neben den Recycling-Gesteinskörnungen, die direkt in Neubeton wieder eingesetzt werden können, circa 35 M.-Prozent Altbetonbrechsand kleiner 2 mm an. Diese Kornfraktion wirkt sich auf Grund ihrer Eigenschaften ungünstig auf die Verarbeitbarkeit und die Dauerhaftigkeit aus und ist somit in dieser Form nicht weiter in Beton einzusetzen. Nach dem heutigen Wissensstand scheint die Feinmahlung von Altbetonbrechsand die aussichtsreichste Aufbereitungsmethode, um den Brechsand in Form von Altbetonmehl als hochwertigen Betonzusatzstoff im Kreislauf des Baustoffs Beton zu halten. Ziel des Forschungsvorhabens war es, verschiedene Altbetonmehle herzustellen, zu charakterisieren und anhand von Mörtel- und Betonuntersuchungen herauszufinden, ob sich aufgemahlener Brechsand ('Altbetonmehl') als Betonzusatzstoff zur Herstellung von dauerhaften Betonen eignet und so für die Altbetonaufbereitung neue Anreize geschaffen werden können. Ergebnisse der Untersuchungen und Anwendung in der Baupraxis: Eine extrem feine Aufmahlung mit Kornanteilen von 90 Prozent kleiner 10 mym führte bei keiner der durchgeführten Mörteluntersuchungen zu deutlichen Vorteilen, so dass eine Aufmahlung der Brechsande auf Zementfeinheit, 90 Prozent kleiner 90 mym, als ausreichend erscheint. Die beiden eingesetzten Mahlverfahren ergaben ebenfalls keine signifikanten Unterschiede der Mehle bei den Mörteluntersuchungen. Deshalb erfolgten die Betonuntersuchungen an dem gröbsten Altbetonmehl: 'Haldenmaterial 90 Prozent kleiner 90 mym', das in einer Kugelmühle aufgemahlen wurde. Bei einem Zementaustausch von 15 M.-Prozent durch Altbetonmehl und einer daraus resultierenden w/z-Wert Erhöhung, wurden bei der 28 d Festigkeitsprüfung lediglich 10 Prozent niedrigere Festigkeiten gegenüber der Referenzmischung mit Purzement festgestellt. Diese Festigkeitseinbußen konnten zum einen durch Beibehaltung des w/z-Wertes und einem damit verbundenen geringeren w/b-Wert ausgeglichen werden, zum anderen durch den Einsatz eines feiner aufgemahlenen Portlandzementes CEM 142,5 R anstelle des CEM 132,5 R. Um die gewählte Frischbetonkonsistenz F3 aufrecht zu erhalten, musste dafür allerdings mehr Fließmittel zudosiert werden. Das Schwindverhalten der Betonzylinder mit 15 bzw 25 M.-Prozent Altbetonmehl ähnelte dem der Referenzmischung. Nach 90 d wurde ein Schwindmaß von rd. 0,3 Prozent ermittelt. Die Frostbeständigkeit der Betone war auch mit 25 M.-Prozent Altbetonmehl gegeben. Auch wenn mit steigender Austauschrate eine Zunahme der Abwitterung zu beobachten ist, liegen die Werte dafür weit unter dem empfohlenen Wert von 1500 g/m2 nach 28 Frost-Tau-Wechseln. Ein vermutetes restliches Hydratationspotential der Altbetonmehle, das zur Steigerung der Beton- und Mörtelfestigkeiten führen könnte, ist bei keinem der untersuchten Altbetonmehle sichtbar geworden
Bei dem Forschungsprojekt wurde die Holzqualitaet zahlreicher Fichten aus Bestaenden des mitleren und starken Baumholzes erfasst, welche im Quadrat-, Rechteck- oder Reihenverband begruendet waren. Neben den heute in der forstlichen Praxis ueblichen Pflanzabstaenden konnte auch die Wirkung von Extremverbaenden auf viele Holzeigenschaften, wie zB Aestigkeit, Stammform, physikalische Holzeigenschaften, Anteil jugendlichen Holzes und Holzfehler (Drehwuchs und Druckholz) ueberprueft werden.
Einfluss moeglicher Filtrationen im Untergrund auf die Herstellung vertikaler Dichtelemente im Einphasenverfahren sowie auf deren Abbindeverhalten. Hierbei sollen insbesondere die Festigkeitsentwicklung, die Dichtungswirkung und die Resistenz gegenueber Sickerwaessern der abbindenden Dichtmassen, die durch Filtrationen beeinflusst waren, untersucht werden. Es werden insbesondere die Unterschiedlichkeiten aufgezeigt, die zwischen den Rueckstellproben (ohne Filtration) und in der zugehoerigen Dichtwand (mit Filtration) entstehen. Es werden Laborversuche entwickelt, die Hinweise auf die echten Parameterentwicklungen liefern.
Zielsetzung: (1) Dem Verbundprojekt lag das Ziel zugrunde, einen Sonderwerkstoff hoher Festigkeit und Zaehigkeit zu entwickeln, welcher im Bereich zwischen den TRIP-Staehlen (Transformation Induced Plasticity) und den carbidhaltigen Werkzeugstaehlen angesiedelt ist und Spannungskonzentrationen an Rissspitzen durch verformungsinduzierte Martensitumwandlung abbaut und dadurch gleichzeitig eine qualitative Rissueberwachung mit Hilfe der Schallemissionsanalyse ermoeglicht. Werkstoff- und technologische Entwicklung: (2) Im Bearbeitungszeitraum wurde ein schallemissionsaktiver Werkstoff mit TRIP-Effekt entwickelt. Dieser kann auf pulvermetallurgischem Weg mit anschliessendem thermomechanischen Walzen hergestellt werden. Das gewuenschte Streckgrenzenniveau ist im Bereich von 450 bis 1500 MPa gezielt einstellbar. Hoehere Streckgrenzenwerte, d.h. groesser 1600 MPa sind nur auf Kosten des Ausbringens erreichbar. Aus wirtschaftlichen Gruenden ist deshalb auf den oben genannten Streckgrenzenbereich zu orientieren. Die Streckgrenze des partikelfreien TRIP-Stahls (nicht schallemissionsaktiv) kann bis auf 1850 MPa angehoben werden. (3) Der unter Zugebelastung schallemissionsaktive TRIP-Stahl sendet auch bei Rissausbreitung in CT-Proben Schallemissionssignale aus. Da die Schallemissionsaktivitaet bereits vor der instabilen Rissausbreitung einsetzt, ergibt sich prinzipiell die Moeglichkeit einer Rissueberwachung. Dies trifft sowohl auf den TRIP-Stahl mit eingelagerten Partikeln als auch auf den TRIP-Stahl ohne eingelagerte Partikel zu.