Simulations-App sichert Betonqualität
Das Gießen von Betonelementen erfordert präzise Planung, um unter variablen Bedingungen hohe Qualität sicherzustellen. Eine Standalone-Simulations-App ermöglicht es, Betongussergebnisse vorherzusagen und fundierte Entscheidungen auf der Baustelle zu treffen – besonders hilfreich bei CO2-reduzierten Betonarten.
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Betonelemente so zu gießen, dass der Beton nicht nur rechtzeitig aushärtet, sondern auch trotz unterschiedlicher Bedingungen hohe Qualitätsstandards erfüllt, ist eine der wesentlichen Herausforderungen für Bauunternehmen. Dabei müssen verschiedene Parameter berücksichtigt werden, die beispielsweise die Festigkeit und die Langlebigkeit des Betons beeinflussen können. Eine Standalone-Simulations-App macht es möglich, mittels Vorhersagen über das Betongussergebnis, fundierte Projektentscheidungen auf Baustellen zu treffen.
Heidelberg Materials stellt zu diesen Zwecken seinen Kunden in Schweden und Norwegen eine kompilierte Multiphysik-Simulations-App namens HETT22 zur Verfügung. Entwickelt wurde die App unter Verwendung von „Comsol Multiphysics“, einer Simulationssoftware auf Grundlage fortgeschrittener numerischer Methoden, mit der sich auch komplexe Bauvorhaben simulieren lassen. In der App wird das Bauvorprojekt virtuell dargestellt, und es können Angaben wie die Bauart, das Material, Betonfestigkeitsklasse, Zeitrahmen, aber auch die zu erwartenden Wetterbedingungen hinterlegt werden.
Betonguss im Winter: App mit standortspezifischen Wetterangaben
App als Entscheidungshilfe: Alternative zur Reifemethode
„Bei der Zementhydratation, also der chemischen Reaktion zwischen Zement und Wasser, entsteht viel Wärme“, erklärt Tom Fredvik, technischer Leiter bei Sement Norge (ehemals Norcem) von Heidelberg Materials. „Dies führt zu einem Temperaturanstieg während des Erhärtungsprozesses, und die Geschwindigkeit der Zementhydratation ist stark temperaturabhängig. Höhere Temperaturen führen zu einer schnelleren Hydratation und Festigkeitsentwicklung.“ Das Wissen über den Reifeprozess und die Härtezeit des Betons soll den Bauunternehmen helfen, die Auswirkung der verschiedenen Variablen auf ihre Projekte einzuplanen. Dadurch lassen sich auch die Wirtschaftlichkeit und die CO2-Bilanz eines Projekts besser steuern.
Comsol Multiphysics entwickelt App für Heidelberg Materials
Das Gießen von klimafreundlichem Beton managen
Ein Großteil der Emissionen ist auf die energieintensive Produktion der für den Zement notwendigen Rohstoffe zurückzuführen. Alternative Ansätze für die Zusammensetzung und Zusatzstoffe für CO2-reduzierte Betonarten existieren, doch gerade diese benötigen verlässliche Einschätzungen für die Aushärtung und die langfristige Beständigkeit innerhalb eines Bauprojektes. Zu diesem Zweck bezieht die Applikation die Eigenschaften und das Verhalten neuartiger Betonarten in Berechnungen mit ein.
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Heidelberg Materials bietet dazu seinen Kunden Hunderte von möglichen Betonrezepturen, einschließlich zusätzlicher zementhaltiger Materialien, die dem Beton beigemischt werden können. Zusätzlich ermöglicht die App eine Kosten-Nutzen-Abwägung, sollte der Guss mit einem kohlenstoffarmen Beton aufgrund der kalten Temperaturen zu lange dauern. Mikael Westerholm, Projektleiter bei Cement Sverige von Heidelberg Materials betont: „Wir wollten, dass HETT22 den Nutzern hilft, das Verhalten von Beton vorherzusagen, mit dem sie vielleicht nicht vertraut sind."
Einsatz von Multiphysik Simulation auf Baustellen
Autor Thorsten Koch ist Geschäftsführer von Comsol Deutschland.
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