MASON: Betonerhärtung in Schwerelosigkeit – Simulationen mit dem Klinostaten

Abstract

Im Rahmen des Projekts MASON (Material Science on Solidification of Concrete) wird der Einfluss der Erdgravitation auf die Erhärtung von Beton untersucht. Ziel dabei ist es, einerseits Rückschlüsse auf die Eignung von Beton für die Verwendung auf extraterrestrischen Himmelskörpern zu ziehen und andererseits mögliche Erkenntnisse hinsichtlich eines ressourcenschonenderen Einsatzes auf der Erde zu gewinnen. Hierzu wurden vom deutschen ESA-Astronauten Matthias Maurer im Rahmen der Mission „Cosmic Kiss“ auf der Internationalen Raumstation (ISS) 64 Betonproben in Schwerelosigkeit hergestellt. Diese werden verglichen sowohl mit konventionell unter terrestrischer Schwerkraft (1g) ausgehärten Proben als auch mit Probekörpern, die während der Erstarrungszeit in einem Klinostaten rotiert wurden. Durch die Klinostatrotation wird die Schwerelosigkeit simuliert und mögliche Auftriebs- oder Sedimentationsvorgänge im Frischbeton werden minimiert. Das Funktionsprinzip, ein Ansatz, die zutreffende Rotationsgeschwindigkeit abzuschätzen, sowie Ergebnisse einer Studie mit verschiedenen Mischungen und unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten werden nachfolgend vorgestellt.