Forschungsfelder

Additive Fertigung

Im Forschungsfeld „Additive Fertigung“ stehen moderne Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck mit Beton im Fokus. Dabei werden sowohl die Ablage feiner Materialstränge als auch der Vollwanddruck untersucht. Zusätzlich sind Fragestellungen hinsichtlich der Formgebung und Präzision, der Bewehrungsintegration und der Prüfmethodiken Forschungsbestandteil.

Digitalisierung und Sensorik

Der Forschungsbereich "Digitalisierung und Sensorik" umfasst ein breites Spektrum digitaler Technologien für den 3D-Druck mit Beton. Dazu gehören die Entwicklung von Elektronik und Software, Automatisierungstools, IoT-Lösungen und die Implementierung von Echtzeit-Datenverarbeitungstechniken.

Rheologie

Der Wissenschaftsbereich, der sich mit Fragestellungen der Fließtheorie von Materie auf allen Ebenen befasst, nennt sich Rheologie. Am IfB wird, im Rahmen dieses interdisziplinären Fachgebietes der Physik, die Rheologie der Baustoffe von morgen erforscht und optimiert. Für ein tieferes Verständnis unserer Baustoffe, eine effizientere Nutzung von Ressourcen und nachhaltigeres Bauen.

Visualisierung des Risszustandes einer SHCC-Zugprobe

Mechanisches Verhalten von Kompositen

Erforschung des mechanischen Verhaltens von zementbasierten Verbundwerkstoffen, wie Textilbeton, mineralisch getränkten Carbonbewehrungen oder SHCC und der zugrundeliegenden physikalischen Mechanismen durch Anwendung verschiedener experimenteller und analytischer Methoden unter Betrachtung des Einflusses einer Vielzahl von Einwirkungsparametern.

High-speed- Aufnahme eines Impactversuches an einer großformatigen Betonplatte

Impaktverhalten mineralisch-gebundener Komposite

Betonbauwerke weisen häufig eine geringe Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßbelastungen wie Anprall oder Explosionen auf. Ziel der Forschungsgruppe ist es, die Sicherheit und Zuverlässigkeit bestehender und neuer Betonbauwerke gegenüber Stoßbelastungen durch dünne Verstärkungsschichten aus neuartigen, nachhaltigen und erschwinglichen mineralisch gebundenen Verbundwerkstoffen erheblich zu steigern.

Geopolymergetränktes Carbongarn in Beton eingebettet

Nachhaltiges Baustoffdesign

Die Zementherstellung verursacht ungefähr 8% der globalen CO2-Emissionen. Daher beschäftigt sich das IfB insbesondere mit nachhaltigen Baustoffen. Hierzu werden verstärkt Alkali-aktiverte Bindemittel und Geopolymere untersucht, aber auch Fasermaterialien aus Recyclingsprozessen oder nachwachsenden Rohstoffen.

Multifunktionale Baustoffe

Um Ressourcen- und Energieknappheit entgegenzuwirken, sollen zukünftig Baustoffe und Bauwerke mit neuen Funktionen ausgestattet werden. Diese sollen beispielsweise die Erkennung und Lokalisierung von Rissen ermöglichen, aber auch eine beschleunigte Reaktionkinetik nach der Herstellung oder eine kontinuierliche Energiegewinnung.