Vergleichende Analyse von Holzabfallarten hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften von nachhaltigen zementbasierten Mörteln

Die Verwendung von Holzabfällen als Bestandteil in zementhaltigen Verbundstoffen stellt eine vielversprechende Strategie zur Verringerung der Umweltbelastung und zur Förderung von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft im Bausektor dar. Diese Studie untersucht den Einfluss von fünf Arten von Holzabfall: Fichten-Sägemehl, Fichtenspäne, Eiche, Buche und orientierte Strangplatte (OSB), auf die Eigenschaften von Portlandzementmörteln. Ein konstanten Anteil von 5% des Sandes wurde durch jedes Holzrestprodukt ersetzt, und die Mischungen wurden auf Fließfähigkeit, Dichte, Biege- und Druckfestigkeit nach 7, 14 und 28 Tagen getestet. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Holz die Dichte um 20–36% und die Druckfestigkeit um 70–85% verringert, abhängig von der Art und der Partikelmorphologie. Dichtere Materialien (Eiche und OSB) führten zu Verbundstoffen mit höherer mechanischer Festigkeit, was auf eine effektivere Partikelverpackung und interfaciale Wechselwirkungen im Vergleich zu porösen Partikeln (Fichten-Sägemehl, Späne) hindeutet, die zu einem höheren Wasserbedarf und verringerten Festigkeiten führten. Buche zeigte die höchste Biegefestigkeit und weist auf das Potenzial für biegungsdominierte Anwendungen hin. Die Studie zeigt die Machbarkeit der Verwendung ausgewählter Holzreste für leichte, nicht-tragende Zementverbundstoffe und skizziert den Bedarf an zukünftiger mikrostruktureller Validierung durch SEM und Porositätsanalysen.