Projektdaten

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Slag to netzero (S2NET0) - Stahlwerksschlacken als Basis CO2-neutraler Bindemittel

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Um ein nachhaltiges Bindemittel zu entwickeln, ist die effektive Nutzung von Sekundärrohstoffen sinnvoll. Stahlwerksschlacken fallen weltweit in großen Mengen an, werden jedoch oft deponiert oder als Gesteinskörnung genutzt, obwohl sie potenziell hydraulische Eigenschaften besitzen. Besonders das enthaltene C2S, eine Hauptphase des Portlandzements, zeigt eine unerwartet geringe Reaktivität. Zudem kann es in Kombination mit Portlandzement zu Verzögerungen beim Erstarren kommen. Das Projekt zielt darauf ab, einen klinkerfreien oder klinkerarmen Binder mit geringen CO2-Emissionen auf Basis von Stahlwerksschlacken zu entwickeln. Dazu werden europäische Schlacken mit modernen Methoden wie der Elektronenrückstreubeugung (EBSD) im Rasterelektronenmikroskop charakterisiert. Ein Schwerpunkt liegt auf der chemisch-kristallographischen Analyse von C2S sowie der Rekonstruktion des Phasenensembles durch thermodynamische Modellierung. Im nächsten Schritt wird das Hydratationsverhalten der Schlacken untersucht, um die Ursachen der niedrigen C2S-Reaktivität und der Verzögerungseffekte auf Portlandzement zu klären. Dabei wird auch synthetisiertes C2S mit unterschiedlichen Fremdionengehalten und in Kombination mit der Schlackenporenlösung getestet. Verschiedene analytische und modellbasierte Ansätze helfen, die Schlüsselparameter für die geringe Reaktivität zu identifizieren. Basierend auf diesen Erkenntnissen werden Strategien zur Reaktivitätssteigerung entwickelt. Ziel ist die Herstellung eines nahezu CO2-freien Prototyp-Binders aus Stahlwerksschlacken.