Der Bausektor steht vor der doppelten Herausforderung, den Energieverbrauch zu reduzieren und die Umweltbelastung durch Abbruch- und Bauabfälle (CDW) zu mindern. Geopolymere bieten eine kohlenstoffarme Alternative zu Portlandzement, deren Leistung jedoch stark von der Zusammensetzung der Vorstufen abhängt. Diese Studie präsentiert eine umfangreiche Untersuchung der Chemie der Vorstufen, der mechanischen Eigenschaften und der Phasenzusammensetzung, mit Schwerpunkt auf der teilweisen Substitution von gemahlenem Hochofenschlacke (GGBFS) mit mechanisch aktiviertem CDW-Pulver (15% und 30% nach Gewicht) in Kombination mit Flugasche (FA). Die Oxidzusammensetzung, der amorphe Gehalt und die Partikelgrößenverteilung wurden analysiert, wobei XRF, XRD und Laserdiffraktion verwendet wurden, um die Reaktivität zu bewerten. Danach wurden Mörserproben synthetisiert und auf Druck- und Biegefestigkeit, Ultraschallpulsgeschwindigkeit, Dichte und Porosität getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Einbeziehung von mechanisch aktiviertem CDW die frühe Festigkeit im Vergleich zu GGBFS-reichen Systemen verringert, jedoch Druckfestigkeiten von über 45 MPa nach 28 Tagen erreicht wurden, mit kontinuierlicher Verbesserung auf >69 MPa für alternde Verbundstoffe. Die Beziehung zwischen der Chemie der Vorstufen, der Größen der Vorstufen und der mechanischen Leistung zeigt die Machbarkeit der Verwertung von CDW in Geopolymerbindemitteln auf, was zur Energieeffizienz, zu Strategien der Kreislaufwirtschaft und zu nachhaltigen Baumaterialien beiträgt.
Sitarz et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.