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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

High Performance Aerogel Concrete

verfasst von : Torsten Welsch, Martina Schnellenbach-Held

Erschienen in: High Tech Concrete: Where Technology and Engineering Meet

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Aerogel Concrete is a promising approach to fulfill the requirements for the thermal insulation of buildings. So far, Aerogel Concretes exhibit very low thermal conductivities of 0.06 ≤ λ ≤ 0.10 W/(mK) and very low corresponding compressive strength of f cm ≤ 2.5 MPa. Thus, the suitability of Aerogel Concrete as a building material for load bearing walls was worthy of discussion. Previous efforts to achieve considerable compression strength in the range of normal strength concretes (f cm ≈ 20 MPa) were accompanied by a significant increase of the thermal conductivity up to λ ≈ 0.55 W/(mK). By embedding silica aerogel granules in a high strength cement matrix, the Institute for Structural Concrete (ISC) at the University of Duisburg-Essen developed in cooperation with the German Aerospace Center (DLR) so called High Performance Aerogel Concrete (HPAC) with an improved correlation between compression strength and thermal conductivity. The thermal conductivities of the new material are in the range of 0.09 W/(mK) ≤ λ ≤ 0.25 W/(mK) for the High Performance Aerogel Concretes considered with compression strength between 2 MPa and 25 MPa. The dry bulk density at the same amounts of aerogel granule is less compared to previous investigations on Aerogel Concrete. The Young’s modulus related to the dry bulk density is comparable to that of Lightweight Aggregate Concrete; the flexural strength is considerable less. The mixtures are flowable, nearly self-compacting and show a short hydration process as well as an increased tendency to shrink. Subsequently, the results of the investigations on HPAC are presented in detail.

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Literatur
Zurück zum Zitat DIN EN 1352: Determination of static modulus of elasticity under compression of autoclaved aerated concrete or lightweight aggregate concrete with open structure. Beuth, Berlin (1997) DIN EN 1352: Determination of static modulus of elasticity under compression of autoclaved aerated concrete or lightweight aggregate concrete with open structure. Beuth, Berlin (1997)
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Zurück zum Zitat Schnellenbach-Held, M., Welsch, T., Fickler, S., Rhau, M., Wallner, M., Ratke, L., Milow, B.: Aerogelbasierte Baustoffe als dämmendes und tragfähiges Konstruktionsmaterial für Büro- und Laborgebäude. Final report NRW-EFRE Project-No. 64.65.69-PRO-0057 A. Institute for Structural Concrete, Essen (2015) Schnellenbach-Held, M., Welsch, T., Fickler, S., Rhau, M., Wallner, M., Ratke, L., Milow, B.: Aerogelbasierte Baustoffe als dämmendes und tragfähiges Konstruktionsmaterial für Büro- und Laborgebäude. Final report NRW-EFRE Project-No. 64.65.69-PRO-0057 A. Institute for Structural Concrete, Essen (2015)
Zurück zum Zitat Strucka, J.: Experimental investigations on high performance aerogel concrete in comparison to conventional lightweight aggregate concretes. Master thesis, University of Duisburg-Essen, Institute for Structural Concrete, Essen (2016) Strucka, J.: Experimental investigations on high performance aerogel concrete in comparison to conventional lightweight aggregate concretes. Master thesis, University of Duisburg-Essen, Institute for Structural Concrete, Essen (2016)
Metadaten
Titel
High Performance Aerogel Concrete
verfasst von
Torsten Welsch
Martina Schnellenbach-Held
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-59471-2_15