Effect of Metakaolin on Self-healing Concrete with and Without Fly Ash Aggregates

Die rasche Zunahme der Zementnutzung und die daraus resultierenden Umweltauswirkungen haben das Interesse an alternativen Materialien und selbstheilenden Betontechnologien geweckt. Dieses Kapitel untersucht die Auswirkungen von Metakaolin und Flugascheaggregaten auf die Selbstheilungskräfte von Beton, wobei der Schwerpunkt sowohl auf autogenen als auch auf autonomen Heilmechanismen liegt. Die Studie verwendet Bacillus subtilis, um mikrobiell induzierte Calciumfällungen zu induzieren, eine vielversprechende Technik zur Verbesserung der Haltbarkeit von Beton. Schlüsselergebnisse zeigen, dass ein 15% iger Ersatz von Zement durch Metakaolin die Festigkeitseigenschaften sowohl in Betonen auf Basis von konventionellen als auch Flugasche-Zuschlagstoffen optimiert. Flugascheaggregate mit ihrer porösen Struktur verbessern die Selbstheilung, indem sie Bakterien zurückhalten, während Metakaolin diese Eigenschaft durch seine pozzolanische Wirkung verstärkt. Im Kapitel werden auch detaillierte mikrostrukturelle Analysen vorgestellt, die die Bildung dichter Kalzitausscheidungen zeigen, die zur Festigkeitswiederherstellung und Rissminderung beitragen. Diese Erkenntnisse unterstreichen das Potenzial von Metakaolin und Flugascheaggregaten bei der Entwicklung leistungsstarker, nachhaltiger Betonmaterialien.