DE102021117442A1 - Elektrisch leitfähiges Baumaterial, insbesondere Beton, mit einem elektrisch leitfähigen Additiv auf Basis von Kohlenstofffasern und Graphit - Google Patents

Elektrisch leitfähiges Baumaterial, insbesondere Beton, mit einem elektrisch leitfähigen Additiv auf Basis von Kohlenstofffasern und Graphit Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basisrezeptur, insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile, wobei die Basisrezeptur eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern aufweist oder hieraus besteht, einerseits und eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, aufweist, andererseits umfasst und wobei die Basisrezeptur außerdem mindestens ein hydraulisches Bindemittel umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Baumaterialien bzw. Baustoffe, und zwar insbesondere auf Basis von hydraulisch abbindbaren bzw. hydraulisch abgebundenen Systemen, wie vorzugsweise Beton, und die diesbezüglich zugrundeliegenden Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammensetzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das technische Gebiet elektrisch leitfähiger Bauteile, welche unter Verwendung derartiger Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammensetzungen hergestellt sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in diesem Zusammenhang insbesondere eine Basisrezeptur bzw. Basispräparation, welche elektrisch leitfähige Bestandteile auf Basis von speziellen Komponenten umfasst und welche für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, wie eine Betonzusammensetzung, eingesetzt werden bzw. deren Grundlage bilden kann und unter deren Verwendung elektrisch leitfähige Bauteile hergestellt werden können, wie insbesondere elektrisch leitfähige Betonbauteile, wobei die Basisrezeptur eine Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern einerseits und eine weitere Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder insbesondere elektrisch leitfähigen Rußpartikeln, insbesondere Graphitpartikeln gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, andererseits umfasst.
  • In diesem Zusammenhang betrifft die vorliegende Erfindung auch eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, welche insbesondere durch Zugabe von bzw. Anmachen mit Wasser zu der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhalten werden kann.
  • Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch ein elektrisch leitfähiges Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil als solches, welches insbesondere durch Abtrocknen und Aushärten der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung erhalten werden kann bzw. welches insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern einerseits sowie insbesondere elektrisch leitfähige Graphitpartikel und/oder insbesondere elektrisch leitfähige Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendungen einer Kombination auf Basis einer Komponente, welche insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern aufweist bzw. hieraus besteht, einerseits und einer weiteren Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder insbesondere elektrisch leitfähigen Rußpartikeln, insbesondere Graphitpartikeln gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikeln und Rußpartikeln, andererseits sowie eine derartige Kombination als solche.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile.
  • Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Zusammensetzung, insbesondere zur Verwendung in einer Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung insbesondere elektrisch leitfähige Graphitpartikel und/oder insbesondere elektrisch leitfähige Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist und wobei die Zusammensetzung als wässrig-basierte Dispersion vorliegt bzw. ausgebildet ist. Eine derartige Zusammensetzung kann insbesondere als entsprechende Komponente insbesondere für die vorgenannte Basisrezeptur bzw. hydraulische Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung eingesetzt werden und somit als Grundlage für die Ausrüstung entsprechender Bauteile, insbesondere Betonbauteilen, mit einer definierten elektrischen Leitfähigkeit herangezogen werden.
  • In diesem Zusammenhang betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung der diesbezüglichen Zusammensetzung nach der Erfindung. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Bauteile.
  • Im Stand der Technik werden zum Errichten von Bauwerken, wie Gebäuden, Verkehrsbauwerken (z. B. Straßen, Fahrradwegen, Fußgängerwegen, Bahntrassen, Brücken, Tunneln, Stollen oder dergleichen) und Schutzbauten (z. B. Schutzdämmen, Lawinenverbauungen, Galerien, Schutzräumen oder dergleichen) eine Vielzahl an Baustoffen bzw. Baumaterialien eingesetzt, wobei ein diesbezüglicher Schwerpunkt in der Verwendung von hydraulisch abbindbaren bzw. hydraulisch abgebundenen Baustoffen zu sehen ist, da diese im Allgemeinen im Hinblick auf den Anwendungs- bzw. Einsatzzweck optimale bzw. gezielt einstellbare Eigenschaften bei insgesamt guter Handhabbarkeit bzw. Verarbeitbarkeit und hoher Stabilität bzw. Belastbarkeit aufweisen. Dabei können die Baustoffe in Form von Bauteilen zur Ausbildung bzw. als Bestandteil derartiger Bauwerke vorliegen.
  • Als einer der wichtigsten und häufig eingesetzten Baustoffe ist dabei insbesondere Beton zu nennen. Im Allgemeinen wird Beton ausgehend von einem hydraulischen Bindemittel, insbesondere in Form von Zement, und einem (Beton-)Zuschlag, insbesondere eine Gesteinskörnung, sowie Wasser (synonym auch als Anmachwasser oder Zugabewasser bezeichnet) hergestellt, wobei das den weiteren Inhaltsstoffen zugegebene Wasser einen chemischen Abbindevorgang mit einem Erhärten (Abbinden, Abtrocknen) des Baumaterials einleitet. Das zur Herstellung von Beton eingesetzte Wasser wird beim Abbinden bzw. Abtrocknen zum größten Teil chemisch gebunden, wobei eine vollständige Trocknung insbesondere nach dem Erhärten des Betons erfolgt. Im Hinblick auf den Baustoff Beton kann beispielsweise auch auf das Normenwerk gemäß der DIN EN 1992 Teile 1 bis 3, DIN EN 206-1, DIN EN 13670 sowie DIN 1045:2008 verwiesen werden, wonach Eigenschaften von Beton und diesbezügliche Anforderungen zusammengefasst sind. Diesbezüglich kann Beton als künstlicher Stein definiert werden, welcher aus einem Gemisch eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement, (Beton-) Zuschlägen und Wasser durch Erhärten bzw. Abbinden entsteht. Durch den gegebenenfalls vorgesehenen ergänzenden Einsatz von Additiven, wie (Beton-)Zusatzstoffen bzw. (Beton-) Zusatzmitteln, können zudem die Verarbeitbarkeit, mechanischen Eigenschaften und weitere Eigenschaften des resultierenden Betons vorgegeben werden.
  • Im Allgemeinen kann Beton in Abhängigkeit von der Trockenrohdichte in Leichtbeton, Normalbeton und Schwerbeton unterteilt werden. Zudem kann eine Einteilung in Festigkeitsgruppen bzw. Festigkeitsklassen vorgenommen werden. Neben den verschiedenen Festigkeitsklassen kann Beton auch hinsichtlich seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien sowie gegenüber Temperatureinfluss, wie Hitze oder Kälte (Frost), unterschieden werden.
  • Weitere Unterscheidungskriterien von Beton sind in dem Ort der Herstellung (z. B. Baustellenbeton oder Transportbeton), der Verwendungsart (z. B. Frischbeton, Ortbeton, Festbeton etc.), der Konsistenz (z. B. Fließbeton, Beton mit Fließmittel, steifer Beton etc.) und dergleichen zu sehen. Weiterhin kann unter Berücksichtigung des zugrundeliegenden Arbeitsverfahrens beim Verdichten eine Differenzierung in Stampf-, Schütt-, Rüttel-, Schleuder-, Guss-, Spritz-, Press-, Vakuumbeton oder dergleichen vorgenommen werden. Außerdem kann in Abhängigkeit von dem Bindemittel- bzw. Zementgehalt von einem mageren oder aber fetten Beton gesprochen werden. Für weitere Einzelheiten zu dem Begriff „Beton“ kann zudem verwiesen werden auf RÖMPP Chemielexikon, 10. überarbeitete Auflage, Band 1, 1996, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Seite 419, Stichwort: „Beton“, und auf die dort referierte Literatur sowie auf die zuvor angeführten Normen verwiesen werden.
  • Der Baustoff Beton weist im abgebundenen bzw. abgetrockneten Zustand üblicherweise eine sehr hohe Druckfestigkeit auf. Zur Erhöhung auch der Zugfestigkeit bzw. zur Aufnahme höherer Zugspannungen kann Beton beispielsweise mit einer Bewehrung, wie Bewehrungsstahl oder dergleichen, ausgerüstet werden (z. B. Spannbeton bei Deckenkonstruktionen oder dergleichen), so dass Beton grundsätzlich auch als Verbundwerkstoff eingesetzt werden bzw. vorliegen kann.
  • Ein weiterer Vorteil von Beton als Baustoff ist auch darin zu sehen, dass dieser in vielfältigen körperlichen Ausbildungen bzw. Formen vorliegen bzw. auf Basis der zugrundeliegenden und mit Wasser angemachten Bindemittelzusammensetzung formspezifisch ausgebildet werden kann, so dass zahlreiche und anwendungsbezogen spezielle körperliche Formen realisiert werden können, insbesondere durch Gießen der nicht bzw. nicht vollständig abgebundenen Betonmischung in entsprechende Formen (Schalungen) oder dergleichen. Folglich kann Beton auch von daher für eine Vielzahl verschiedener Konstruktionen bzw. Anwendungen eingesetzt werden.
  • So findet Beton als einer der wichtigsten Baustoffe als konstruktiver oder nichtkonstruktiver Bestandteil von Bauwerken bzw. Baukörpern Verwendung, beispielsweise in Form von (Konstruktions-)Bauteilen, welche unter anderem vor Ort (z. B. Decken, Wände, Beläge, Stützkonstruktionen) oder in industrieller Produktion (z. B. Betonfertigteile, wie Wand- oder Deckenelemente, Betonplatten oder -steine (z. B. L-Steine), Betonrohre oder Betonschächte oder dergleichen) hergestellt werden. Zudem kann Beton für oder als Bodenbeläge (z. B. Industrieböden, Hallenböden etc.), Straßenbeläge, Wand- bzw. Fassadenelemente, Pflaster und Plattenbelagselemente oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Was Baumaterialien bzw. Baustoffe insbesondere auch im Hinblick auf Beton weiterhin anbelangt, so kommt auch deren elektrischen bzw. elektrostatischen Eigenschaften eine große und auch im Hinblick auf technische Entwicklungen eine weiter zunehmende Bedeutung zu, und zwar insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung bzw. Bereitstellung der Fähigkeit, den elektrischen Strom zu leiten bzw. elektrostatische Aufladungen zu verhindern bzw. kontrolliert abzuleiten.
  • Für einen Baustoff in Form von Beton gilt dabei insbesondere, dass dieser im abgebundenen und getrockneten Zustand als solcher keine nennenswerte bzw. allenfalls eine nur geringe elektrische Leitfähigkeit bzw. einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, so dass Beton als solcher grundsätzlich nicht bzw. allenfalls nur geringfügig bzw. nicht reproduzierbar leitfähig ausgebildet ist, wobei die elektrische Leitfähigkeit bzw. der elektrische Wiederstand von Beton als solchen durch im Beton gebundene Feuchtigkeit sowie mitunter auch durch sogenannte Ausblühungen auf der Betonoberfläche und weiterhin von der Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird, wobei die diesbezüglichen Leitfähigkeits- bzw. Widerstandseigenschaften großen Schwankungen und somit einer geringen Konstanz bzw. einer schlechten Reproduzierbarkeit unterliegen. Auch von daher eignet sich Beton in seiner diesbezüglichen Form nicht zur gezielten bzw. definierten Leitung des elektrischen Stroms bzw. zur zielgerichteten bzw. kontrollierten Ableitung einer elektrostatischen Aufladung. Vielmehr besteht aufgrund der undefinierten Eigenschaften gerade bei Beton als solchem mitunter auch die Gefahr einer unkontrollierten elektrostatischen Aufladung, insbesondere auf Basis von Reibungselektrizität, wie sie beispielsweise bei stark beanspruchten (Industrie-)Böden insbesondere mit der Bewegung von Fahrzeugen (wie Gabelstaplern oder dergleichen) auftreten kann, was jedoch unerwünscht ist.
  • So besteht ein grundsätzlicher Bedarf an der Bereitstellung von elektrisch (ab)leitfähigen Eigenschaften für (Beton-)Bauteile, und zwar auch vor dem Hintergrund, elektrostatische Aufladungen, wie sie insbesondere durch Reibung entstehen können (beispielsweise durch Bewegung von Fahrzeugen auf entsprechenden Böden), derartiger Bauteile zu verhindern bzw. kontrolliert abzuleiten. Durch die Bereitstellung einer elektrischen Leitfähigkeit für entsprechende Bauteile sollen unkontrollierte und unerwünschte elektrostatische Entladungen, beispielsweise gegenüber Personen oder Gegenständen, die in Kontakt mit derartigen Bauteilen kommen können, verhindert werden, insbesondere auch vor dem Hintergrund, dass derartige Entladungen mit einer Gefahr für Personen und Material (Stromschlag) einhergehen können, und dies auch im Hinblick auf eine Brandgefahr (Funkenbildung).
  • Das Problem der elektrostatischen Aufladung entsprechender Baukörper bzw. (Beton-)Bauteile nimmt auch von daher an Bedeutung zu, dass vor dem Hintergrund der volks- bzw. betriebswirtschaftlichen Entwicklung in Industriegesellschaften immer häufiger größere Gebäude entstehen, beispielsweise in Form von Hallen als Lager- oder Produktionsstätten mit entsprechenden großen (Beton-)Bodenflächen, bei denen in entsprechender Weise die Gefahr elektrostatischen Aufladungen gegeben ist, beispielsweise durch Bewegung von Fahrzeugen, wie Gabelstaplern, oder Personen mit einhergehender Entstehung von Reibungselektrizität. Dabei kann eine elektrostatische Aufladung dieser Bodenflächen noch dadurch verstärkt werden, dass insbesondere in Innenräumen derartiger Gebäude oftmals nur eine geringe Luftfeuchtigkeit vorliegt, was zu einer weiteren Verschlechterung der elektrischen Ableitfähigkeit führt, was wiederum zu einer verstärkten elektrostatischen Aufladung führen kann. Zudem kann beispielweise auch bei Hubschrauberlandeplätzen oder dergleichen die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung der Boden- bzw. Landefläche gegeben sein.
  • Besonders hohe Anforderungen hinsichtlich der Verhinderung elektrostatischer Aufladungen bestehen insbesondere für die Bereitstellung sogenannter elektrostatisch geschützter Bereiche (Electrostatic Protected Area, elektrostatisch geschützter Bereich, EPA). Ein elektrostatisch geschützter Bereich bzw. ein sogenannter ESD-Arbeitsplatz (electrostatic discharge) stellt dabei im Allgemeinen einen Bereich dar, in welchem elektrostatische Aufladungen, welche häufig durch Reibungselektrizität entstehen bzw. hiermit im Zusammenhang stehen, durch eine antistatische Ausrüstung verhindert werden sollen, wobei ein Schutz vor unkontrollierten bzw. unerwünschten elektrostatischen Entladungen gewährleistet werden soll. Unkontrollierte elektrostatische Entladungen stellen dabei ein großes Problem dar, beispielsweise im Hinblick auf deren negativen Einfluss auf empfindliche elektronische Bauteile, welche durch elektrostatische Entladungen beschädigt bzw. zerstört werden können. Zudem gehen insbesondere in feuergefährdeten Bereichen unerwünschte elektrostatische Entladungen auch mit einer Erhöhung der Brandgefahr einher. Zudem geht von unerwünschten elektrostatischen Entladungen insbesondere bei entsprechender Stärke auch eine Gesundheitsgefahr gegenüber hiervon betroffenen Personen aus, wie zuvor angeführt.
  • In diesem Zusammenhang ist eine weitere Herausforderung auch darin zu sehen, dass die elektrische Leitfähigkeit eines diesbezüglichen Baustoffs für derartige Einsatzbereiche nicht zu groß bzw. der damit einhergehenden elektrische Widerstand nicht zu klein ausgebildet sein darf, da andernfalls die Gefahr der Übertragung starker elektrischer Ströme über den Baustoff bzw. das Bauteil vorliegen kann, einhergehend mit einer übermäßigen Gefährdung von Personen oder Gegenständen, welche in Kontakt mit dem Bauteil stehen, so dass in diesem Zusammenhang auch eine entsprechende hohe Relevanz in Bezug auf die Arbeitssicherheit vorliegt.
  • Darüber hinaus besteht ein großer Bedarf an der Bereitstellung von Baustoffen, insbesondere Betonbaustoffen, sowie diesbezüglichen Bauteilen mit gezielt vorgegebenen bzw. eingestellten Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit auch von daher, dass derartige Baustoffe für weiterführende Spezialanwendungen zugänglich gemacht werden können. Solche Spezialanwendungen können beispielsweise die Möglichkeit des induktiven Ladens von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen sowie die Bereitstellung beheizbarer Bauelemente bzw. Bauteile, berührungssensitiver Sensorik bzw. Schaltungen sein. Herkömmliche Baustoffe in Form von Beton sind aufgrund ihrer schlechten elektrischen Leitfähigkeit bzw. ihres sehr hohen elektrischen Widerstands (was dazu führt, dass derartige Baustoffe quasi als elektrische Isolatoren fungieren) nicht für solche Spezialanwendungen geeignet, bei denen eine entsprechende Funktionalität im Hinblick auf die Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit gefordert ist, wie es für die vorgenannten Anwendungen der Fall ist.
  • Im Stand der Technik sind insofern Ansätze zur Bereitstellung elektrisch leitfähiger Baumaterialien bzw. Baustoffe unternommen worden; beispielsweise durch Einbringen metallischer Bestandteile oder dergleichen in das Baumaterial. Auf dieser Basis ist es jedoch nicht immer möglich, die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstands gezielt einzustellen, wobei mitunter auch die Materialeigenschaften insgesamt nachhaltig beeinflusst werden.
  • Die WO 90/14321 A1 betrifft eine elektrisch leitende Zementzusammensetzung, welche Portlandzement, Quarzsand und Kohlenstofffasern aufweist.
  • Die konkrete Einstellung bzw. Vorgabe der elektrischen Leitfähigkeit ist im Allgemeinen bei partikulären elektrisch leitfähigen Systemen des Standes der Technik jedoch nicht immer optimal. Insbesondere ist es mitunter nicht immer möglich, in dem zugrundeliegenden Baustoffmaterial eine definierte leitfähige Struktur auszubilden, so dass auch von daher weniger gut reproduzierbare bzw. inhomogene elektrische Leitfähigkeiten resultieren können. Weiterhin ist es oftmals nicht in zufriedenstellender Weise möglich, eine homogene Verteilung der elektrisch leitfähigen Partikel in der einem Bauteil zugrundeliegenden Matrix zu gewährleisten. Gleichermaßen ist oftmals eine genaue Einstellung bzw. Vorgabe der elektrischen Leitfähigkeit bzw. eine diesbezügliche Feinjustierung nicht möglich.
  • Die obigen Ausführungen zeigen insgesamt, dass im Stand der Technik somit ein großer Bedarf an der Bereitstellung eines speziellen Baustoffs insbesondere in Form von Beton, welcher gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte bzw. gezielt vorgegebene elektrische Leitfähigkeit aufweist, so dass zum einen eine elektrostatische Aufladung verhindert bzw. verringert wird und zum anderen der Einsatz eines derartigen Baustoffs für Spezialanwendungen, bei denen eine elektrische Leitfähigkeit erforderlich ist, ermöglicht wird.
  • Vor diesem Hintergrund besteht somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen entsprechenden Baustoff, insbesondere in Form von Beton bzw. hierauf basierende Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bereitzustellen, wobei die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest im Wesentlichen vermieden oder aber wenigstens verringert bzw. abgeschwächt werden sollen
  • Dabei besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch darin, Baustoffe insbesondere auf Basis von Beton bzw. entsprechende Bauteile bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Eigenschaften im Hinblick auf die Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit bzw. eines definierten elektrischen Widerstands aufweisen. In diesem Zusammenhang soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine entsprechende Basisrezeptur bzw. eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung bereitgestellt werden, auf deren jeweiliger Basis entsprechende Bauteile, insbesondere Betonbauteile, mit verbesserter bzw. gezielt einstellbarer elektrischer Leitfähigkeit bereitgestellt bzw. hergestellt werden können. In diesem Zusammenhang soll auch ein weiterführendes Verfahren zur Herstellung derartiger elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden.
  • In diesem Zusammenhang soll auch eine technische Lösung bereitgestellt werden, anhand derer eine Feinjustierung bzw. genaue Einstellung im Hinblick auf eine gewünschte bzw. geforderte elektrische Leitfähigkeit eines zugrundeliegenden Bauteils möglich ist.
  • Insbesondere ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, entsprechende Baustoffe bzw. Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitzustellen, welche über eine anwendungsbezogen hohe elektrische Leitfähigkeit bzw. einen anwendungsbezogen niedrigen elektrischen Widerstand verfügen, wobei auf dieser Basis entsprechende Eigenschaften der Vermeidung unkontrollierter elektrostatischer Aufladung bereitgestellt werden sollen. Darüber hinaus soll der erfindungsgemäß bereitgestellte Baustoff bzw. das diesbezügliche Bauteil für Spezialanwendungen zugänglich sein, welche eine definierte bzw. gezielt eingestellte elektrische Leitfähigkeit des zugrundeliegenden Materials erfordern. Insbesondere soll die elektrische Leitfähigkeit des zugrundeliegenden Baustoffs bzw. Bauteils, insbesondere Betonbauteils, im Hinblick auf den jeweiligen Einsatz- bzw. Anwendungsfall gezielt eingestellt bzw. maßgeschneidert werden können, wobei gleichermaßen die mechanische Stabilität bzw. die Integrität des Baustoffs bzw. Bauteils erhalten bleiben soll.
  • Eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist zudem auch darin zu sehen, ein weiterführendes System bzw. eine diesbezügliche Zusammensetzung bereitzustellen, anhand derer ein Baustoff bzw. die einem Baustoff zugrundeliegende Bindemittelzusammensetzung gezielt mit Komponenten ausgerüstet werden kann, anhand derer die elektrische Leitfähigkeit des Baustoffs bzw. Bauteils eingestellt bzw. vorgegeben werden kann, wobei in diesem Zusammenhang auch ein großes Einsatz- bzw. Anwendungsspektrum im Hinblick auf die Ausrüstung einer Vielzahl verschiedener (Beton-)Baustoffe mit entsprechenden Leitfähigkeitseigenschaften gegeben sein soll.
  • Insbesondere soll auch eine technische Lösung bereitgestellt werden, anhand derer elektrisch leitfähige Partikel in definierter bzw. homogener Weise in ein Bauteil, insbesondere Betonbauteil, bzw. derartigen Bauteilen zugrundeliegenden Zusammensetzungen inkorporiert werden können.
  • Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung somit - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - eine Basisrezeptur (synonym auch als Basispräparation bezeichnet), insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile, gemäß Patentanspruch 1 vor; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der die Basisrezeptur betreffenden Unteransprüche.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist zudem die hydraulische Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser, insbesondere Anmachwasser (synonym auch als Zugabewasser bezeichnet), zu der Basisrezeptur nach der Erfindung und/oder durch Anmachen mit Wasser der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhältlich bzw. erhalten ist, gemäß dem die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der die Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung betreffenden Unteransprüche.
  • Wiederum weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch das elektrisch leitfähige Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil, gemäß dem diesbezüglichen, das Bauteil betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der das Bauteil nach der Erfindung betreffenden Unteransprüche sowie des entsprechenden Nebenanspruchs.
  • Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch die erfindungsgemäße Verwendung einer Kombination, welche eine erste Komponente, die Kohlenstofffasern aufweist oder hieraus besteht, und eine zweite Komponente, die Graphitpartikel und/oder Rußpartikel aufweist, umfasst, gemäß dem diesbezüglichen, die erfindungsgemäße Verwendungen der Kombination betreffenden unabhängigen Patentanspruch.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch die erfindungsgemäße Kombination als solche gemäß dem diesbezüglichen, die erfindungsgemäße Kombination betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der die Kombination betreffenden Unteransprüche.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch das Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, gemäß dem das Verfahren nach der Erfindung betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der dieses Verfahren nach der Erfindung betreffenden Unteransprüche sowie des diesbezüglichen Nebenanspruchs.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin - gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung - die erfindungsgemäß Zusammensetzung, welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel aufweist und welche als wässrig-basierte Dispersion bzw. Suspension vorliegt bzw. ausgebildet ist, gemäß dem die Zusammensetzung betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der diese erfindungsgemäß Zusammensetzung betreffenden Unteransprüche.
  • Zudem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung - die erfindungsgemäße Verwendung der zuvor in dem siebten erfindungsgemäßen Aspekt beschriebenen Zusammensetzung gemäß dem diese Verwendung betreffenden unabhängigen Patentanspruch.
  • Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung - die erfindungsgemäße Verwendung des zuvor in dem dritten erfindungsgemäßen Aspekt beschriebenen Bauteils, insbesondere Betonbauteils, gemäß dem diese Verwendung betreffenden unabhängigen Patentanspruch.
  • Es versteht sich von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt aufgeführt sind, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne dass dies einer gesonderten Erwähnung bedarf.
  • Darüber hinaus verhält es sich im Hinblick auf die nachfolgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung auch derart, dass die jeweils im Zusammenhang mit den speziellen Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteilen, Beispielen oder dergleichen angeführten Merkmale der vorliegenden Erfindung auch in deren Kombination als offenbart gelten. Somit gelten vorliegend auch übergeordnete Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale, welche für jeweilige Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Anwendungsbeispiele oder dergleichen, angeführt sind, als offenbart.
  • Bei allen nachstehend genannten relativen bzw. prozentualen gewichtsbezogenen Angaben, insbesondere Mengen- bzw. Konzentrationsangaben, sowie volumenbezogenen Angaben ist weiterhin zu beachten, dass diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen sind, dass sie sich in der Summe unter Einbeziehung sämtlicher Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert, zu 100 % bzw. 100 Gew.-% bzw. 100 Vol.-% ergänzen bzw. addieren; dies versteht sich aber für den Fachmann von selbst.
  • Weiterhin gilt, dass der Fachmann - anwendungsbezogen oder einzelfallbedingt - von den nachfolgend angeführten Konzentrations-, Gewicht-, Mengen-, Volumen- und Bereichsangaben abweichen kann, ohne dass er den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt.
  • Zudem gilt, dass sämtliche im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren und andernfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermitteln bzw. bestimmt werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden die zugrundeliegenden Werte bzw. Parameter insbesondere unter Standardbedingungen (d. h. insbesondere bei einer Temperatur von 20 °C und/oder insbesondere bei einem Druck von 1.013,25 hPa bzw. 1,01325 bar) ermittelt.
  • Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung im Detail erläutert:
    • Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist somit eine Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile,
    • wobei die Basisrezeptur
      1. (A) eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, einerseits und
      2. (B) eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, andererseits
    umfasst,
    wobei die Basisrezeptur außerdem mindestens ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, enthält.
  • Wie nachfolgend noch beschrieben, verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass die Kohlenstofffasern elektrisch leitfähig ausgebildet sind. Weiterhin ist es erfindungsgemäß insbesondere auch vorgesehen, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, jeweils elektrisch leitfähig ausgebildet sind. Somit kann insbesondere partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit und/oder partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß zum Einsatz kommen.
  • In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin in völlig überraschender Weise gefunden, dass unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellte Bauteile, insbesondere Betonbauteile, in ziel- und zweckgerichteter Weise mit einer definierten bzw. speziell eingestellten elektrischen Leitfähigkeit versehen werden können, wobei im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, (d. h. ohne Verwendung leitfähiger Bestandteile) erfindungsgemäß vergrößerte elektrische Leitfähigkeit bzw. verringerte elektrische Widerstände bereitgestellt werden können.
  • Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellten bzw. bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, zeichnen sich dabei auch durch eine große Homogenität bzw. Einheitlichkeit der bereitgestellten elektrischen Leitfähigkeit in dem Bauteil selbst aus. Zudem werden weitere Materialeigenschaften, wie beispielsweise die Materialfestigkeit oder die Materialabriebbeständigkeit, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur mit den elektrisch leitfähigen Komponenten nicht nachhaltig verschlechtert, so dass die erfindungsgemäßen Bauteile gleichermaßen hohen mechanischen Belastungen standhalten können. Zudem wird die Formgebung der resultierenden Bauteile nicht beschränkt, so dass die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellten bzw. hierauf basierenden Bauteile, insbesondere Betonbauteile, auch von daher gleichermaßen einen großen Anwendungs- bzw. Einsatzbereich aufweisen, beispielsweise als konstruktive oder nichtkonstruktive Bestandteile von Bauwerken.
  • Die erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, weisen dabei aufgrund der gezielten Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit ein verbessertes bzw. kontrolliertes Ableitverhalten gegenüber elektrostatischen Aufladungen und somit im Allgemeinen antistatische Eigenschaften auf, so dass elektrostatische Aufladungen des Bauteils sowie damit in Verbindung stehender weiterer Bauteile bzw. konstruktiven Anordnungen vermieden werden. Folglich wird ein effektiver Schutz vor unerwünschten bzw. unkontrollierten elektrostatischen Entladungen (ESD) gewährleistet. Erfindungsgemäß können somit insgesamt elektrisch ableitfähige Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt, welche insbesondere elektrostatisch-dissipative (d. h. elektrisch ableitende), vorzugsweise elektrostatisch konduktive (d. h. elektrisch leitende), Eigenschaften aufweisen.
  • In diesem Zusammenhang eignen sich die erfindungsgemäß bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, auch für den Einsatz in elektrostatisch geschützten Bereichen (EPA) bzw. in einem ESD-Arbeitsplatz, beispielsweise in Form von Bodenflächen bzw. Bodenbelägen oder dergleichen, und darüber hinaus auch für industrielle Anwendungen, beispielsweise als Bodenfläche bzw. Bodenbelag in Produktions- bzw. Industriehallen, für Hubschrauberlandeplätze oder dergleichen.
  • Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere auch möglich, die elektrische Leitfähigkeit, wie zuvor angeführt, gezielt einzustellen bzw. vor dem jeweiligen Einsatz- bzw. Anwendungshintergrund gezielt maßzuschneidern. Beispielsweise kann im Hinblick auf einen Einsatz in einem elektrostatisch geschützten Bereich (EPA) die elektrische Leitfähigkeit derart eingestellt werden, dass einerseits eine elektrostatische Aufladung des Materials verhindert wird, wobei andererseits eine kontrollierte elektrostatische Ableitung mit nur geringer Stromstärke erfolgt. Mit anderen Worten kann die elektrische Leitfähigkeit auch derart eingestellt werden, dass diese sozusagen nicht zu groß ist, um das Auftreten großer elektrischer Ströme zu verhindern, was auch dem Arbeitsschutz im Allgemeinen zuträglich ist. So kann das Auftreten großer elektrischer Ströme bzw. von Kurzschlüssen auch für den Fall vermieden werden, dass das elektrisch leitfähige Bauteil, beispielsweise in Form einer Bodenfläche, in unbeabsichtigter Weise mit spannungs- bzw. stromführenden Teilen, wie offenen Stromkabeln oder dergleichen, in Kontakt kommt.
  • Darüber hinaus ist es im Hinblick auf die erfindungsgemäße Konzeption möglich, die entsprechenden Bauteile, insbesondere Betonbauteile, für weiterführende Verwendungen einzusetzen, bei welchen eine elektrische Leitfähigkeit funktionell erforderlich bzw. gewünscht ist, beispielsweise und in nicht beschränkender Weise im Hinblick auf die Bereitstellung von Boden- bzw. Verkehrsflächen, wie Straßen oder Parkplätzen, zum induktive Laden von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen oder zur Bereitstellung elektrisch beheizbarer Flächen oder Körper. So können die auf Basis der erfindungsgemäßen Basisrezeptur bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit (direkt) beheizbar ausgebildet sein oder für berührungssensitive Schaltungen bzw. im Bereich der Sensorik eingesetzt werden. Grundsätzlich kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung dabei auch vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, mit definierter elektrischer Leitfähigkeit, welche beispielsweise als Bodenfläche oder dergleichen ausgebildet sind, noch mit Abdeck- und/oder Isolationsschichten versehen sind.
  • Ohne sich auf diese Theorie berufen oder beschränken zu wollen, werden die elektrisch leitfähigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, insbesondere dadurch erreicht, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung spezielle elektrisch leitfähige Bestandteile, nämlich auf Basis von elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern einerseits und elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder elektrisch leitfähigen Rußpartikeln andererseits, verwendet werden, welche in dem Bauteil inkorporiert vorliegen, wobei insgesamt eine elektrisch leitfähige Struktur innerhalb des Bauteils ausgebildet wird.
  • Erfindungsgemäß werden die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die elektrische Leitfähigkeit, der bereitgestellten Bauteile bzw. Betonbauteile nach der Erfindung insbesondere durch Verwendung der Komponente (A) auf Basis der elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern und der Komponente (B) auf Basis der elektrisch leitfähigen Graphitpartikel bzw. der elektrisch leitfähigen Rußpartikel bereitgestellt.
  • In diesem Zusammenhang ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch völlig überraschend, dass eine Kombination von Graphitpartikeln einerseits und Rußpartikeln andererseits gemäß Komponente (B) mit der Ausbildung einer hervorragenden bzw. definierten elektrischen Leitfähigkeit in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, einhergeht. Ohne sich auf diese Theorie berufen oder beschränken zu wollen, bilden die Graphitpartikel einerseits und die Rußpartikel andererseits in dem zugrundeliegenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, sozusagen eine elektrisch leitfähige Struktur aus, wobei die grundsätzlich kleineren Rußpartikel der Überbrückung der grundsätzlich größer ausgebildeten Graphitpartikel und somit dem Auffüllen von entsprechenden Lücken zwischen den Graphitpartikeln dienen, so dass hierdurch eine entsprechend gute elektrische Leitfähigkeit bereitgestellt werden kann. Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung gleichermaßen überraschend, dass Graphitpartikel bzw. die Rußpartikeln homogen bzw. gleichmäßig verteilt in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorliegen können, was dazu führt, dass das Bauteil insgesamt eine gleichmäßige bzw. einheitliche elektrische Leitfähigkeit aufweist, da im Wesentlichen keine Bereiche mit höheren elektrischen Widerständen in dem Bauteil selbst vorliegen. In diesem Zusammenhang kommt auch der bevorzugten Verwendung der Komponente (B) als Dispersion bzw. Suspension eine große Bedeutung zu, wie nachfolgend noch angeführt.
  • Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung wird zudem eine weiterführende Verbesserung der Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit dadurch erreicht, dass in ziel- und zweckgerichteter Weise zusätzlich insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern, und zwar auf Basis der Komponente (A), eingesetzt werden bzw. in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, derartige Kohlenstofffasern vorliegen.
  • Im Allgemeinen verhält es sich erfindungsgemäß derart, dass - gleichermaßen ohne sich auf diese Theorie berufen oder beschränken zu wollen - die zusätzlich eingebrachten elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern sozusagen als elektrische (Brücken-)Kabel fungieren, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des resultierenden Bauteils insgesamt weiterführend verbessert bzw. eingestellt werden kann. In Bezug auf die zusätzliche Verwendung von elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern verhält es sich zudem insbesondere derart, dass infolge der gezielten Kombination mit den Graphit- und Rußpartikeln eine sozusagen weiterführend optimierte elektrisch leitfähige Struktur nach Art eines Geflechts in dem resultierenden Bauteil vorliegt, wobei wiederum die Zwischenräume der Kohlenstofffasern durch die Graphit- bzw. Rußpartikel aufgefüllt bzw. überbrückt werden. Auch insofern verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart, dass die elektrisch leitfähigen Bestandteile der Komponente (A) und die elektrisch leitfähigen Bestandteile der Komponente (B) im Hinblick auf die Ausrüstung der erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteilen, mit definierter bzw. maßgeschneiderter elektrischer Leitfähigkeit in synergistischer Weise zusammenwirken. In diesem Zusammenhang ist auch eine Feinjustierung der elektrischen Leitfähigkeit möglich, was insbesondere auch für die zuvor angeführten Spezialanwendungen von Vorteil ist. Zudem kann insbesondere im Hinblick auf den Arbeitsschutz auch eine Höchstgrenze eingestellt werden.
  • Wie nachfolgend noch geschildert, kann die elektrische Leitfähigkeit bzw. der elektrische Widerstand dabei auch durch die Abstimmung der jeweiligen Mengen bzw. der damit einhergehenden Mengenverhältnisse der elektrisch leitfähigen Bestandteile in Form der Kohlenstofffasern sowie der Graphit- und/oder Rußpartikel weiterführend eingestellt bzw. vorgegeben werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können insgesamt elektrisch leitfähige bzw. antistatische Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden, welche insbesondere elektrodissipative bzw. elektrostatisch-dissipative Eigenschaften aufweisen.
  • Zudem können die elektrisch leitfähigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, derart eingestellt werden, dass die äußeren Gegebenheiten, insbesondere die Luftfeuchtigkeit, einen allenfalls nur geringen Einfluss haben, so dass auch von daher der Einsatzbereich entsprechend variabel und sozusagen unabhängig von den äußeren Gegebenheiten ist. So sind beispielsweise die elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften eines Bodenbelags für den Außenbereich, welcher auf Basis eines erfindungsgemäßen Bauteils ausgebildet ist, zumindest im Wesentlichen unabhängig vom Wetter.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist auch darin zu sehen, dass die Basisrezeptur nach der Erfindung selbst bzw. zur Bereitstellung einer Vielzahl unterschiedlich ausgebildeter Baustoffe, insbesondere Betonbaustoffe, individuell ausgebildet werden kann. Auch von daher resultiert eine universelle Anwendbarkeit im Hinblick auf die Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit für eine Vielzahl von hydraulischen Bindemittelsystemen und daraus resultierender Bauteile. Zudem werden, wie zuvor angeführt, die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die mechanische Stabilität, der auf Basis der erfindungsgemäßen Konzeption erhaltenen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, nicht nachteilig beeinflusst, was gleichermaßen für die optischen Eigenschaften der resultierenden Bauteile gilt.
  • Was die Verwendung von Kohlenstofffasern gemäß Komponente (A) weiterhin anbelangt, so kann hierdurch sogar eine weiterführende Erhöhung der Festigkeit des zugrundeliegenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, erreicht werden, und zwar insbesondere was die Biegefestigkeit des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, anbelangt.
  • Ein weiterer zentraler Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Basisrezeptur nach der Erfindung gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Komponenten bzw. als sogenanntes Kit-of-parts vorliegen kann, so dass auf auch hierdurch eine individuelle Ausgestaltung der Basisrezeptur möglich ist. Wie nachfolgend noch im Detail angeführt, verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass die zweite Komponente (B) mit den Graphitpartikeln und/oder Rußpartikeln als eigenständige Komponente, und zwar insbesondere in Form einer Dispersion bzw. Suspension vorliegt. Auf diese Weise können die Graphitpartikel und/oder Rußpartikel individuell eingesetzt bzw. zudosiert werden. Zudem geht die Verwendung der Komponente (B) als Dispersion bzw. Suspension mit einer verbesserten Einarbeitung der Graphit- bzw. Rußpartikel einer, was auch zu einer homogenen Verteilung im (end-)fertigen Bauteil, insbesondere Betonbauteil, führt, einhergehend mit einer entsprechend hohen Homogenität bzw. Gleichmäßigkeit der bereitgestellten elektrischen Leitfähigkeit.
  • Der Begriff „Beton“, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist insgesamt breit zu verstehen. Hierzu kann auch auf die obigen Ausführungen verwiesen werden. Insbesondere bezieht sich dieser Begriff auf einen Baustoff auf Basis eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement, sowie Zuschlagstoffen, insbesondere Gesteinskörnung, und Wasser bzw. Abbindewasser (synonym auch als Zugabewasser bezeichnet), wobei zusätzlich bei der Herstellung des Baustoffs gegebenenfalls noch (Beton-)Zusatzmittel und/oder (Beton-)Zusatzstoffe eingesetzt werden können. In dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, liegt der Beton dabei insbesondere in abgetrockneter und/oder abgebundener Form vor. Der Begriff „Beton“ umfasst dabei im Allgemeinen (Normal-)Betone als solche sowie darüber hinaus auch Stahlbeton, Spannbeton, Spezialbetone, hochfeste Betone oder dergleichen. Bei den erfindungsgemäß vorliegenden Betonen handelt es sich insbesondere um Betone gemäß den zuvor angeführten Normen. Erfindungsgemäß kann es sich bei dem Beton vorzugsweise um einen mineralischen bzw. mineralisch basierten Beton handeln. Grundsätzlich kann es sich bei dem Beton im Rahmen der vorliegenden Erfindung um einen polymerbasierten Beton bzw. um einen Polymerbeton handeln, auch wenn dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung weniger bevorzugt ist. Bei einem Polymerbeton kommt insbesondere ein Polymer bzw. Kunststoff als Bindemittel zum Einsatz.
  • Was darüber hinaus den Begriff „hydraulisches Bindemittel“, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, anbelangt, so ist dieser Begriff breit zu verstehen. Insbesondere bezieht sich dieser Begriff auf solche Bindemittel, welche bei Zugabe von Wasser bzw. Anmachwasser durch Hydratation zu wasser- und raumbeständigen Festkörpern erhärten bzw. abbinden, was grundsätzlich sowohl an der Luft als auch unter Wasser geschehen kann. Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem hydraulischen Bindemittel vorzugsweise um Zement, wobei es sich hierbei im Allgemeinen um ein anorganisches, fein gemahlenes, hydraulisch wirkendes Bindemittel handelt, welches bei Zugabe von Wasser erhärtet, wobei der bindende Zementleim durch Hydratation zu wasser- und raumbeständigem Zementstein erhärtet. Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten hydraulischen Bindemittel kann es sich insbesondere um Zementarten gemäß DIN EN 197-1 handeln.
  • Weiterhin ist der Begriff „Kohlenstofffasern“ (synonym auch als Carbonfaser bzw. Kohlefasern bezeichnet), wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, breit zu verstehen. Insbesondere bezieht sich dieser Begriff auf insbesondere industriell auf Basis von kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien, wie Pech oder Polyacrylnitril, gefertigte Fasern, wobei die Ausgangsmaterialien durch an das Ausgangsmaterial angepasste chemische Reaktionen bzw. Umsetzungen in Kohlenstoff umgewandelt werden, welcher beispielsweise graphitartig in der Faser angeordnet sein kann. Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern sind dabei insbesondere elektrisch leitfähig. Bei den Kohlenstofffasern handelt es sich insbesondere um längenbegrenzte Fasern mit definierter Dicke bzw. Durchmesser, wobei die Kohlenstofffasern im Allgemeinen im Verhältnis zu ihrer Länge dünne Gebilde darstellen, wobei das Verhältnis von Länge zu Dicke bzw. Durchmesser > 1 und im Allgemeinen > 3 : 1 ist.
  • Weiterhin ist der Begriff „Graphitpartikel“, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, breit zu verstehen. Insbesondere handelt es sich hierbei um partikuläre Teilchen auf Basis bzw. in Form von Graphit, wobei die Teilchen auf Basis von Kohlenstoff in spezieller, insbesondere kristalliner Anordnung bzw. Struktur ausgebildet sind, wonach der Kohlenstoff nämlich insbesondere als hexagonales Kristallsysteme vorliegt. Insbesondere handelt es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um elektrisch leitfähige Graphitpartikel, wie partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit.
  • Was darüber hinaus den Begriff „Rußpartikel“ anbelangt, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, so ist auch dieser Begriff breit zu verstehen. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen teilchen- bzw. pulverförmigen Feststoff, welcher überwiegend bzw. zumindest im Wesentlichen vollständig aus Kohlenstoff besteht (beispielsweise Kohlenstoffgehalte von mehr als 99,5 %). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung handelt es sich insbesondere um elektrisch leitfähige Ruße bzw. Leitruße, wie partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß bzw. partikulärer Conductive Carbon Black.
  • Weiterhin ist auch der Begriff „Bauteil“, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sehr breit zu verstehen. Insbesondere umfasst der in Rede stehende Begriff in nicht beschränkender Weise konstruktive oder nichtkonstruktive Bestandteile von Bauwerken bzw. Baukörpern, wie Gebäuden, Straßen, Tunneln, Brücken oder dergleichen. Insbesondere können die Bauteile in nicht beschränkender Weise als Wände, Decken, Stützen, Flächen, Böden, (Flächen-)Beläge, Industrieböden, Hallenböden, Estrich, Böden bzw. Beläge für Verkehrsflächen, Lande-/Startbahnen bzw. -flächen für Fluggeräte, Fußwege, Fahrradwege, Straßenbeläge oder dergleichen ausgebildet sein bzw. diesbezügliche Bestandteile ausbilden. Zudem umfasst der Begriff in nicht beschränkender Weise auch insbesondere vorgefertigte Bauteile bzw. Fertigteile, wie Wand-, Stütz- oder Deckenelemente, Pflastersteine, Platten, Werksteine, L-Steine, Rohrelemente, Schachtelemente oder dergleichen. Zudem kann das Bauteil, insbesondere Betonbauteil in Form von Einbauteilen oder dergleichen ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann das Bauteil einstückig oder mehrstückig, insbesondere einstückig, ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann zudem vorgesehen sein, dass das Bauteil Bestandteil eines Schichtaufbaus ist bzw. schichtförmig ausgebildet ist (beispielsweise als elektrisch leitfähiger Estrich auf einem Untergrundmaterial, wie einer herkömmlichen oder gleichermaßen elektrisch leitfähigen Betonplatte oder dergleichen). Das erfindungsgemäße Bauteil kann also in entsprechender Weise ausgebildet sein.
  • Weiterhin ist unter dem Begriff „elektrisch leitfähig“ bzw. „leitfähig“, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Eigenschaft insbesondere der erfindungsgemäßen Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, zu verstehen, den elektrischen Strom zu leiten. Ohne sich auf diese Theorie beschränken zu wollen, resultiert die elektrische Leitfähigkeit der zugrundeliegenden Bauteile dabei insbesondere aus der Verfügbarkeit elektrischer Ladungsträger, insbesondere Elektronen bzw. delokalisierte Elektronen, in den zugrundeliegenden elektrisch leitfähigen Bestandteilen auf Basis der Kohlenstofffasern einerseits und der Graphitpartikel und/oder Rußpartikel andererseits. Der Begriff „elektrisch leitfähig“ bzw. „leitfähig“, wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist dabei breit zu verstehen und bezieht sich im Allgemeinen auf solche elektrischen Eigenschaften, wie sie insbesondere gemäß DIN EN ISO 61340-5-1 unter „statisch ableitend“, „statisch leitfähig“, „leitfähig“ sowie „leitend“ zusammengefasst sind.
  • Der Begriff „antistatisch“, wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden wird, bezieht sich insbesondere auf eine Unterbindung bzw. Verringerung einer insbesondere durch Reibung entstehenden elektrostatischen Aufladung, insbesondere bedingt durch eine Separation bzw. Trennung entsprechender Ladungsträger in einem zugrundeliegenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil. Eine verminderte elektrostatische Aufladung kann unter anderem durch Herbeiführen eines Ladungsausgleichs oder dem kontrollierten Ableiten elektrischer Ladungen erfolgen.
  • Weiterhin ist unter dem Begriff „elektrodissipativ“, wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden wird, insbesondere die Fähigkeit zur Ableitung von elektrischen Ladungen zu verstehen, wodurch eine elektrostatische Aufladung eines zugrundeliegenden Bauteils abgebaut bzw. vermieden wird.
  • Im Hinblick auf die erfindungsgemäß eingesetzten Bestandteile bzw. Produkte, wie Kohlenstofffasern, Graphitpartikel, Rußpartikel sowie weitere partikuläre Bestandteile, kann die Bestimmung der entsprechenden Teilchen- bzw. Partikelgrößen bzw. Abmessungen bzw. Ausmaße (wie Faserlänge, Faserdurchmesser oder dergleichen) anhand von dem Fachmann an sich wohlbekannten Verfahren vorgenommen werden. Insbesondere können die Größen im Allgemeinen mittels Lichtbeugung, insbesondere Laserbeugung (Laserdiffraktometrie), bestimmt werden. Insbesondere im Hinblick auf die erfindungsgemäß eingesetzten Graphitpartikel und Rußpartikel können die Teilchengrößen gemäß der ISO 13320-1 bestimmt werden. Zudem kann auf die ASTM D3849 verwiesen werden. Weiterhin kann bezüglich der Bestimmung der Teilchengröße insbesondere auch auf A. Rawle, „Basic Principles of Particle-Size Analysis“, Surface Coatings International, PartA, Issue 2003/02, verwiesen werden. Zudem kann bezüglich der Bestimmung der Abmessungen der erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern auf die ASTM D 4018-17 verwiesen werden.
  • Neben den Absolutwerten der vorliegend für die jeweiligen Bestandteile angeführten Größen bzw. Abmessungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterhin auch mittlere Größen sowie D50-Werte angeführt. Bei den mittleren Größen (wie beispielsweise mittlere Faserlänge, mittlerer Faserdurchmesser, mittlere Teilchengröße oder dergleichen) handelt es sich insbesondere um das arithmetische Mittel aus der Summe der Größen der zugrundeliegenden einzelnen Teilchen und der Teilchenanzahl. Die D50-Werte treffen zudem eine Aussage über die Teilchengrößenverteilung, wobei der D50-Wert angibt, dass 50 % der Teilchen eine Größe bzw. ein Ausmaß aufweisen, welche bzw. welches kleiner oder gleich dem angegebenen Zahlenwert ist.
  • Im Nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung nunmehr im Einzelnen weiterführend beschrieben:
    • Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass die Kohlenstofffasern elektrisch leitfähig sind. Folglich werden für die erste Komponente (A) bzw. die Basisrezeptur nach der Erfindung elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern, insbesondere elektrisch leitfähige carbonisierte bzw. graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise elektrisch leitfähige Graphitfasern, eingesetzt.
  • Weiterhin ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, jeweils elektrisch leitfähig sind. Folglich können die Graphitpartikel als Leitgraphitpartikel (partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit) ausgebildet sein bzw. können die Rußpartikel als Leitrußpartikel (partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß) bzw. als partikulärer Conductive Carbon Black ausgebildet sein.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und die Rußpartikel, elektrisch leitfähig sind.
  • Wie zuvor angeführt, führt die Verwendung spezieller elektrisch leitfähiger Bestandteile in Form von Kohlenstofffasern einerseits sowie Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel und Rußpartikel, andererseits zu verbesserten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften entsprechender resultierender Bauteile, insbesondere Betonbauteile, und zwar auch was deren gezielte Einstellbarkeit und Homogenität in Bezug auf das Bauteil anbelangt.
  • Insgesamt wird auf Basis der erfindungsgemäß eingesetzten elektrisch leitfähigen Bestandteile sozusagen eine optimale Struktur innerhalb der (Beton-)Matrix der resultierenden Bauteile geschaffen, was die gezielte Einstellung der elektrischen Eigenschaften ermöglicht. Auf Basis der vorliegenden Erfindung können somit insgesamt unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung bzw. der nachfolgend noch angeführten hydraulischen Bindemittelzusammensetzung insgesamt Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden, welche in definierter Weise elektrisch leitfähig ausgebildet sind und dabei auch antistatische bzw. elektrodissipative Eigenschaften aufweisen.
  • Erfindungsgemäß hat es sich dabei von Vorteil erwiesen, wenn die zugrundeliegenden Bestandteile als solche die nachfolgend angeführten elektrischen Eigenschaften aufweisen. Die entsprechenden Eigenschaften können dabei insbesondere gemäß der ISO 13931:2013 bestimmt werden:
    • - Insbesondere können die Kohlenstofffasern, die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, unabhängig voneinander, jeweils eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 10-13 S/cm bis 106 S/cm, insbesondere im Bereich von 10-12 S/cm bis 105 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 10-10 bis 104 S/cm, bevorzugt im Bereich von 10-9 bis 103 S/cm, aufweisen. Die vorliegenden Leitfähigkeiten beziehen sich dabei insbesondere auf die zugrundeliegenden Teilchen bzw. Partikel als solche.
    • - Insbesondere verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung zudem derart, dass die Kohlenstofffasern eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen.
    • - Weiterführend können die Kohlenstofffasern im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 Ω·cm bis 10 Ω·cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 Ω-cm bis 5 Ω-cm, vorzugsweise im Bereich von 0,001 Ω·cm bis 3 Ω·cm, bevorzugt im Bereich von 0,0015 Ω·cm bis 2,5 Ω·cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen.
  • Was die Ausbildung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit für die unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, betrifft, so ist auch die Menge der jeweils elektrisch leitfähigen Bestandteile bzw. der Kohlenstofffasern und/oder der Graphitpartikel und/oder der Rußpartikel in Bezug auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur von Bedeutung.
    • - In diesem Zusammenhang kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
    • - Gleichermaßen kann die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Vol.-% bis 10 Vol.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Vol.-% bis 5 Vol.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Vol.-% bis 3 Vol.-%, bevorzugt im Bereich von 0,015 Vol.-% bis 2,5 Vol.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
    • - Darüber hinaus kann die Basisrezeptur die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
    • - Weiterhin kann die Basisrezeptur die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 4 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
  • Weiterhin kommt auch den jeweiligen Gewichtsverhältnissen der erfindungsgemäß eingesetzten Bestandteile in Form der Kohlenstofffasern, Graphitpartikel bzw. Rußpartikel im Hinblick auf die Ausbildung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit eine Bedeutung zu. Auf Basis speziell eingestellter Gewichtsverhältnisse kann die in dem unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung hergestellten Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorliegende elektrisch leitfähige Struktur weiterführend optimiert werden, beispielsweise was das zuvor angeführte Auffüllen von Lücken zwischen den Kohlenstofffasern durch Graphitpartikel bzw. Rußpartikel anbelangt.
    • - So kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1.500 : 1 bis 1 : 5, insbesondere im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1, bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1, enthält. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es dabei von Vorteil, wenn die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] von größer 1, insbesondere größer 1,5, vorzugsweise größer 2, enthält.
    • - Darüber hinaus kann die Basisrezeptur die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10: 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 1 : 100, enthalten.
    • - Zudem kann die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthalten.
  • Erfindungsgemäß hat es sich zudem von Vorteil erwiesen, wenn die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 mm bis 16 mm, insbesondere im Bereich von 0,9 mm bis 11 mm, vorzugsweise im Bereich von 1,5 mm bis 9 mm, bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 8 mm, aufweisen. Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weisen die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm auf. In Bezug auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur kann in diesem Zusammenhang auch eine Mischung auf Basis von Kohlenstofffasern mit einer absoluten Faserlänge von etwa 3 mm und Kohlenstofffasern mit einer absoluten Faserlänge von etwa 6 mm eingesetzt werden.
  • Insbesondere können die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 mm bis 15 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 8 mm, bevorzugt im Bereich von 2,5 mm bis 7 mm, aufweisen. Auch diesbezüglich hat es sich von Vorteil erwiesen, wenn die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm, aufweisen. Dabei kann auch eine entsprechende Mischung eingesetzt werden.
  • Kohlenstofffasern mit den zuvor angeführten Faserlängen können insbesondere durch Schneiden zugrundeliegender Kohlenstofffäden erhalten werden. Insbesondere kann es sich bei den zuvor genannten Kohlenstofffasern um geschnittene Kohlenstofffasern handeln.
  • Darüber hinaus können die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 4 µm bis 42 µm, insbesondere im Bereich von 7 µm bis 27 µm, vorzugsweise im Bereich von 9 µm bis 22 µm, aufweisen. Zudem können die Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 5 µm bis 40 µm, insbesondere im Bereich von 8 µm bis 25 µm, vorzugsweise im Bereich von 10 µm bis 20 µm, aufweisen.
  • Hinsichtlich der der erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern zugrundeliegenden Faserlänge und dem Faserdurchmesser hat es sich gleichermaßen als vorteilhaft erwiesen, wenn hierbei ein spezielles Verhältnis vorliegt: So kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 2 bis 4.000, insbesondere im Bereich von 5 bis 3.000, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 2.000, bevorzugt im Bereich von 100 bis 1.500, aufweisen.
  • Weiterhin können die Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen. Zudem können die Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 5 g/l bis 800 g/l, insbesondere im Bereich von 7,5 g/l bis 600 g/l, vorzugsweise im Bereich von 10 g/l bis 500 g/l, aufweisen.
  • Weiterhin ist auch die mechanische Festigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern von Bedeutung: So kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen. Zudem können die Kohlenstofffasern ein Zug-E-Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen. Die Bestimmung der angeführten Festigkeitseigenschaften kann insbesondere gemäß der ASTM C1557 erfolgen.
  • Zudem sollten die Kohlenstofffasern eine definierte Bruchdehnung aufweisen. Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen. Die Bestimmung der Bruchdehnung kann insbesondere gemäß der DIN EN ISO 5079 erfolgen.
  • Die zuvor genannten Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Kohlenstofffasern gehen mit dem Vorteil einher, dass das resultierende Bauteil, insbesondere Betonbauteil, trotz Inkorporation der entsprechenden Komponenten weiterhin eine hohe mechanische Festigkeit bzw. Stabilität aufweist. Folglich geht die Inkorporation der angeführten Kohlenstofffasern in die (Beton-)Matrix nicht mit einer übermäßigen Destabilisierung des resultierenden Bauteils einher. Vielmehr können die eingesetzten Kohlenstofffasern sogar zu einer Verbesserung insbesondere der Biegefestigkeit der resultierenden Bauteile führen, und dies bei gleichzeitiger Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit.
  • Erfindungsgemäß hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kohlenstofffasern einen bestimmten Kohlenstoffgehalt aufweisen. In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstofffasern, aufweisen. Hierdurch liegt in Bezug auf die Kohlenstofffasern selbst eine hohe Homogenität vor, was auch zu definierten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften sowie zu einer definierten mechanischen Festigkeit der Kohlenstofffasern selbst führt.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur und/oder die Komponente (A) zudem gemahlene bzw. gehäckselte, insbesondere gemahlene, Kohlenstofffasern (Zusatzkohlenstofffasern) enthält.
    • - Was die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern anbelangt, so können diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen.
    • - Entsprechend können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 Ω·cm bis 10 Ω·cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 Ω-cm bis 5 Ω-cm, vorzugsweise im Bereich von 0,001 Ω·cm bis 3 Ω·cm, bevorzugt im Bereich von 0,0015 Ω·cm bis 2,5 Ω·cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen.
    • - Im Allgemeinen zeichnen sich die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern durch eine geringere Faserlänge im Vergleich zu den zuvor angeführten, insbesondere geschnittenen Kohlenstofffasern aus: So ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 µm bis 1.100 µm, insbesondere im Bereich von 0,7 µm bis 950 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 µm bis 850 µm, aufweisen.
    • - Insbesondere können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 µm bis 1.000 µm, insbesondere im Bereich von 0,8 µm bis 900 µm, vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis 800 µm, aufweisen.
    • - Darüber hinaus können die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 0,4 µm bis 32 µm, insbesondere im Bereich von 0,6 µm bis 22 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,8 µm bis 17 µm, aufweisen.
    • - Weiterhin können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 0,5 µm bis 30 µm, insbesondere im Bereich von 0,7 µm bis 20 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 µm bis 15 µm, aufweisen.
    • - Zudem können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 1 bis 100, insbesondere im Bereich von 2 bis 50, aufweisen.
  • Weiterhin können sich die gegebenenfalls vorgesehenen gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern durch folgende Eigenschaften auszeichnen:
    • - So können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen.
    • - Weiterhin können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 10 g/l bis 1.500 g/l, insbesondere im Bereich von 20 g/l bis 1.200 g/l, vorzugsweise im Bereich von 50 g/l bis 1.000 g/l, aufweisen.
    • - Zudem können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen.
    • - Darüber hinaus können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern ein Zug-E-Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen.
    • - Zudem können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen.
    • - Erfindungsgemäß kann es zudem vorgesehen sein, dass die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstofffasern, aufweisen.
  • Die Komponente (A) kann dabei aus den Kohlenstofffasen sowie den weiteren gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern bestehen.
  • Im Allgemeinen kann die Basisrezeptur die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
  • Was die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern im Allgemeinen darüber hinaus anbelangt, kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern erhältlich bzw. erhalten sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung eines synthetischen Ausgangsmaterials, vorzugsweise Polyacrylnitril (PAN). Insbesondere wird typischerweise vor der Carbonisierung eine Oxidation des Ausgangsmaterials durchgeführt. Derartige Kohlenstofffasern weisen besonders gute Eigenschaften auf. Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern, erhältlich sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung von Pech als Ausgangsmaterial.
  • Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern an ihrer Oberfläche mit mindestens einem Oberflächenmodizierungsmittel, insbesondere zu Verbesserung der Einarbeitbarkeit und/oder Inkorporation der Kohlenstofffasern in hydraulische Bindemittelsysteme, ausgerüstet und/oder versehen sind. Insbesondere kann es sich bei dem Oberflächenmodifizierungsmittel um eine filmbildende Substanz handeln.
  • Insbesondere kann es sich erfindungsgemäß derart verhalten, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern geschlichtet sind bzw. mit einer Schlichtung ausgerüstet sind. Diesbezüglich kann mindestens ein Schlichtmittel eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang kann das Schlichtmittel ausgewählt sein aus der Gruppe von Polyurethanen, Epoxiden, Glycerin und aromatischen Polymeren sowie deren Kombinationen oder Mischungen.
  • Durch die Schlichtung bzw. durch den Einsatz eines entsprechenden Oberflächenmodifizierungsmittels kann die Oberfläche der zugrundeliegenden Kohlenstofffasern geglättet werden, wodurch eine bessere Inkorporation in eine vorliegende Matrix, insbesondere auch einhergehend mit einer homogeneren Verteilung der Kohlenstofffasern, erfolgen kann. Durch die Schlichtung bzw. durch das Oberflächenmodifizierungsmittel wird insbesondere die Kompatibilität der Kohlenstofffasern gegenüber den weiteren Bestandteilen der Basisrezeptur bzw. der auf dieser Basis erhaltenen Bindemittelzusammensetzung verbessert, was die Inkorporation auch in Bezug auf eine homogene Verteilung der Fasern in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, verbessert.
  • Was die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenstofffasern anbelangt, so können hierzu markt- bzw. handelsübliche Produkte eingesetzt werden, wie z. B. Donacarbo® S (geschnitten oder gemahlen) der Firma ASK Chemicals GmbH, Deutschland, sowie Sigrafil®, insbesondere Sigrafil® C C6-4.0/240-Serie (geschnitten) bzw. Sigrafil® C M80-Serie (gemahlen) bzw. Sigrafil® C M150-Serie (gemahlen), der Firma SGL Technologies GmbH, Deutschland. Weiterhin können die Produkte Tenax® Short Fiber der Firma Teijin Carbon Europe GmbH sowie CF Trim HT-AN-07 der Firma C.A.R. FiberTec GmbH, Deutschland, eingesetzt werden.
  • Was darüber hinaus die erfindungsgemäß verwendeten Graphitpartikel anbelangt, so können diese insbesondere die nachfolgend angeführten Eigenschaften aufweisen:
    • Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Graphitpartikel synthetisch oder natürlich, insbesondere synthetisch, sind. Erfindungsgemäß kommen somit in bevorzugter Weise synthetische Graphitpartikel zum Einsatz.
  • Im Allgemeinen können die Graphitpartikel im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine absolute Teilchengröße im Bereich von 0,05 µm bis 120 µm, insbesondere im Bereich von 0,3 µm bis 110 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 µm bis 100 µm, bevorzugt im Bereich von 1,5 µm bis 90 µm, aufweisen. Insbesondere können die Graphitpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 0,1 µm bis 100 µm, insbesondere im Bereich von 0,5 µm bis 80 µm, vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis 50 µm, bevorzugt im Bereich von 2 µm bis 40 µm, aufweisen. Die vorgenannten Teilchengrößen gehen insbesondere auch mit einer optimierten Inkorporation der Graphitpartikel in die auf Basis der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhältliche Bindemittelzusammensetzung bzw. der resultierenden Bauteile, insbesondere Betonbauteile einher, und zwar auch was die Ausbildung einer weiterführend optimierten elektrisch leitfähigen Struktur innerhalb des Bauteils, insbesondere Betonbauteils, im Zusammenspiel mit den Kohlenstofffasern bzw. den Rußpartikeln anbelangt.
  • Weiterhin können die Graphitpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 1 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 2 m2/g bis 500 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 4 m2/g bis 400 m2/g, bevorzugt im Bereich von 5 m2/g bis 300 m2/g, aufweisen.
  • Die Bestimmung der spezifischen Oberfläche gemäß BET ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Sämtliche BET-Oberflächenangaben können gemäß der DIN ISO 9277:2003-05 bestimmt werden. Für weitergehende Einzelheiten zur Bestimmung der BET-Oberfläche bzw. zu der BET-Methode kann auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart/New York, Stichwort: „BET-Methode“, einschließlich der dort referierten Literatur, und auf Winnacker-Küchler (3. Auflage), Band 7, Seiten 93 ff., sowie auf Z. Anal. Chem., 238, Seiten 187-193 (1968), verwiesen werden. Zudem kann verwiesen werden auf die wissenschaftliche Publikation gemäß S. Brunnauer, P. H. Emmett, E. Teller: „Adsorption of gases on multimolecular layers“, Journal of the American Chemical Society, 60, Nr. 2, 1938, Seiten 309 bis 319.
  • Die Graphitpartikel können zudem folgende Eigenschaften aufweisen:
    • - Die Graphitpartikel können zudem einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 99,9 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen.
    • - Insbesondere können die Graphitpartikel einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 80 Gew.-% bis 99,999 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 90 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen.
    • - Die Graphitpartikel können außerdem eine Stampfdichte im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,6 g/cm3 bis 1,5 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 0,7 g/cm3 bis 1,2 g/cm3, aufweisen. Die Stampfdichte kann insbesondere gemäß der DIN EN ISO 787-11 bestimmt werden.
  • Hinsichtlich der zuvor angeführten Graphitpartikel können markt- bzw. handelsübliche Produkte verwendet werden, wie Grafit® AL 0699, Grafit® GHL 1660 bzw. Grafit® FL 0899 der Firma Grafitbergbau Kaisersberg GmbH, Österreich, sowie Mechano-Lube® 1P9 bzw. Mechano-Lube® 3P2 der Firma H.C. Carbon GmbH, Deutschland, sowie GraphTherm® 23/99.9 oder GraphCond® 15/95 der Firma Georg H. Luh GmbH, Deutschland.
  • Darüber hinaus können die erfindungsgemäß eingesetzten Rußpartikel insbesondere die folgenden Eigenschaften aufweisen:
    • - Im Allgemeinen können die Rußpartikel eine absolute Teilchengröße im Bereich von 8 nm bis 82 nm, insbesondere im Bereich von 12 nm bis 72 nm, vorzugsweise im Bereich von 12 nm bis 47 nm, bevorzugt im Bereich von 18 nm bis 32 nm, aufweisen. Insbesondere können die Rußpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 10 nm bis 80 nm, insbesondere im Bereich von 15 nm bis 70 nm, vorzugsweise im Bereich von 15 nm bis 45 nm, bevorzugt im Bereich von 20 nm bis 30 nm, aufweisen. Was die zuvor angeführten Teilchengrößen anbelangt, so gehen diese insbesondere mit einer optimierten Integration der Rußpartikel in Bezug auf das resultierende Bauteil, insbesondere Betonbauteil, einher, wobei die Rußpartikel insbesondere die zwischen den Kohlenstofffasern bzw. Graphitpartikeln vorliegenden Lücken auffüllen.
    • - Darüber hinaus können die Rußpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 50 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 80 m2/g bis 650 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 90 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 105 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen. Gleichermaßen können die Rußpartikel eine STASA-Oberfläche (Statistische Dicke-Oberfläche) im Bereich von 10 m2/g bis 500 m2/g, insbesondere im Bereich von 30 m2/g bis 400 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 50 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 70 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen. Diesbezüglich kann auch auf die ASTM D6556 verwiesen werden.
    • - Darüber hinaus können die Rußpartikel eine Ölabsorption im Bereich von 50 ml/100g bis 1.000 ml/100g, insbesondere im Bereich von 80 ml/100g bis 420 ml/100g, vorzugsweise im Bereich von 100 ml/100g bis 250 ml/100g, bevorzugt im Bereich von 110 ml/100g bis 200 ml/100g, besonders bevorzugt im Bereich von 115 ml/100g bis 150 ml/100g, aufweisen. Die Öladsorptionszahl (Oil Adsorption Number OAN) kann insbesondere auf Basis der ASTM D2414 bestimmt werden.
    • - Zudem können die Rußpartikel eine Iodzahl im Bereich von 10 mg/g bis 500 mg/g, insbesondere im Bereich von 20 mg/g bis 400 mg/g, vorzugsweise im Bereich von 50 mg/g bis 300 mg/g, bevorzugt im Bereich von 80 mg/g bis 200 mg/g, aufweisen. Diesbezüglich kann auf die ASTM D1510 verwiesen werden.
    • - Die Rußpartikel können weiterhin einen Aschegehalt von höchstens 1,5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 0,8 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, aufweisen. In diesem Zusammenhang kann auf die ASTM D1619 verwiesen werden.
  • Im Hinblick auf die erfindungsgemäß eingesetzten Rußpartikel können markt- bzw. handelsübliche Produkte verwendet werden, wie Raven® P der Firma Aditya Birla Group (Birla Carbon). Zudem können die Produkte Chezacarb® A der Firma Unipetrol GmbH, Deutschland, sowie Printex® XE-2B der Firma Orion Engineered Carbon, Deutschland, und Vulcan® XC72 der Firma Cabot Corp, Lettland, sowie weiterhin Super P® der Firma Imersys Graphite & Carbon, Schweiz, erfindungsgemäß eingesetzt werden.
  • Was weiterhin das erfindungsgemäß eingesetzte hydraulische Bindemittel anbelangt, so handelt es sich hierbei, wie zuvor angeführt, insbesondere um Zement.
  • In diesem Zusammenhang kann das hydraulische Bindemittel in Form von Zement ausgewählt sein aus der Gruppe von Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzemente und Kompositzement sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Portlandzement.
  • Die Menge des hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zements, in der erfindungsgemäßen Basisrezeptur kann dabei in großen Bereichen variieren. Erfindungsgemäß ist es jedoch bevorzugt, wenn die Basisrezeptur das hydraulische Bindemittel in einer Menge im Bereich von von 2 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  • Für weitere Ausführungen zu hydraulischen Bindemitteln bzw. Zementen kann auf die DIN EN 197-1 bzw. auf die DIN EN 14216 : 2015 verwiesen werden.
  • Erfindungsgemäß kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur mindestens ein Additiv enthält, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe von Zusatzmitteln, insbesondere Betonzusatzmitteln; Zusatzstoffen, insbesondere Betonzusatzstoffen; und Zuschlägen, insbesondere Betonzuschlägen, sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
  • In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, enthält.
  • Betonzusatzmittel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen eingesetzt werden, um insbesondere durch chemische bzw. physikalische Wirkung bestimmte Eigenschaften der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellten bzw. angesetzten Bindemittelzusammensetzung bzw. des Frischbetons gezielt einzustellen bzw. vorzugeben, beispielsweise im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit, sowie das Abbinde- bzw. Aushärtungsverhalten. Insbesondere können auch die Eigenschaften des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, vorgegeben bzw. eingestellt werden, beispielsweise was dessen Frostwiderstand oder dergleichen anbelangt.
  • Im Allgemeinen können Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, in flüssiger oder fester bzw. trockener Form zugegeben werden, beispielsweise in Form von Pulvern oder Granulaten.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von Betonverflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Lichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern, Viskositätsmodifizierern, Chromatreduzierern, Recyclinghilfen, Schaumbildnern, Sedimentationsreduzierern, Passivatoren und Schwindreduzierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Betonverflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Dichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern und Viskositätsmodifizierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Als Fließmittel können beispielsweise die Produkte SKY® 643 MasterGlenium bzw. SKY® 519 MasterGlenium der Firma BASF sowie Alphalith Hyperflow 2060 der Firma Rhein Chemotechnik eingesetzt werden. Weiterhin können die Produkte Adva® Flow 342 der Firma Grace Bauprodukte GmbH, Deutschland, sowie Sika® Viscocrete 4077 der Firma Sika Deutschland GmbH und TM ON-S 2000 der Firma Tillmann B.V., Niederlande, verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß kann die Basisrezeptur das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
  • Darüber hinaus kann die Basisrezeptur nach der Erfindung mindestens einen Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, enthalten.
  • Für weitere Informationen zu den angeführten Zusatzmitteln, insbesondere Betonzusatzmitteln, kann insbesondere auf die DIN EN 206-1 sowie auf die DIN 1045-2:2008 sowie auf die DIN EN 934 verwiesen werden.
  • Bei den erfindungsgemäß einsetzbaren Zusatzstoffen, insbesondere Betonzusatzstoffen, handelt es sich im Allgemeinen um feste Stoffe, welche für die Basisrezeptur eingesetzt werden und welche nachfolgend in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorzugsweise in fein verteilter Form vorliegen und welche bestimmte Eigenschaften des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, beeinflussen bzw. vorgeben. Insbesondere können auch die Verarbeitbarkeitseigenschaften des Frischbetons, welcher auf Basis der erfindungsgemäßen Basisrezeptur bzw. der nachfolgend noch beschriebenen Bindemittelzusammensetzung, erhalten werden kann, vorgegeben bzw. eingestellt werden. Beispielsweise kann unter Verwendung von Zusatzstoffen die Festigkeit bzw. (Wasser-)Dichtigkeit eines resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, eingestellt werden.
  • Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, ausgewählt ist aus der Gruppe von inaktiven Zusatzstoffen, puzzolanischen Zusatzstoffen, latent hydraulischen Zusatzstoffen und organischen Zusatzstoffen sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
  • Insbesondere kann der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgewählt sein aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche, Hüttensandmehl, Silikastaub und Silikasuspensionen sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche und Hüttensandmehl sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
  • Im Allgemeinen kann die Basisrezeptur nach der Erfindung den Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 45 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
  • Im Hinblick auf die erfindungsgemäß verwendbaren Zusatzstoffe, insbesondere Betonzusatzstoffe, kann auch auf die DIN EN 206-1 sowie auf die DIN 1045-2:2008 verwiesen werden.
  • Weiterhin kann die Basisrezeptur nach der Erfindung darüber hinaus mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), enthalten.
  • Im Allgemeinen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff „Zuschlag“ bzw. „Betonzuschlag“ (synonym auch als „Gesteinskörnung“ bezeichnet) ein körniges Material verstanden, welches mit Wasser und dem hydraulischen Bindemittel, insbesondere Zement, für die Herstellung des Baustoffs bzw. Betons und somit des Bauteils, insbesondere Betonbauteils, nach der Erfindung, verwendet wird.
  • Unter einem Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), wird insbesondere ein körniges Material verstanden, wie Kies, Sand oder dergleichen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein natürliches oder künstliches, vorzugsweise natürliches, Gestein sein. Zudem kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein dichtes oder poriges, insbesondere dichtes, Gestein sein. Diesbezüglich kann das Gestein insbesondere körnig ausgebildet sein.
  • Im Allgemeinen kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, eine Körnung und/oder Korngrößen im Bereich von größer 0 mm bis 32 mm aufweisen.
  • Erfindungsgemäß kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von feinen Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/1, 0/2 und/oder 0/4; groben Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 und/oder 8/22; und Korngemischen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/22 und/oder 0/32; sowie deren Mischungen oder Kombinationen. In bevorzugter Weise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, in Form der Korngruppen 0/2, 2/8 und/oder 8/16 eingesetzt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, kann es sich beispielsweise um Flusskies bzw. -sand, Grubenkies bzw. -sand, -splitt, -schotter und deren Mischungen oder Kombinationen handeln. Weiterhin können grundsätzlich auch Metallschlacken, Klinkerbruch sowie darüber hinaus auch weitere Fasern, wie Glasfasern oder dergleichen, eingesetzt werden. Grundsätzlich können auch Zuschläge, insbesondere Betonzuschläge, auf Basis von Baryt, Magnetit, Hämatit, Schwermetallschlacken, Feinsand, Lavakies und -sand, Bimsstein, Kieselgur, Tuffen, Holzfasern, -spänen, -wolle, -mehl, Blähglimmer, -ton, -perliten, Schiefern, Flugasche, Müllschlacke, Schaumkunststoff oder dergleichen bzw. diesbezügliche Mischungen oder Kombinationen eingesetzt werden.
  • Im Allgemeinen kann die erfindungsgemäße Basisrezeptur den Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 98 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 85 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
  • Im Hinblick auf die Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, kann auch verwiesen werden auf die DIN 1045-2:2008, DIN EN 206-1 sowie auf die DIN EN 12620 bzw. DIN EN 13055-1. Hinsichtlich der Kornzusammensetzungen kann insbesondere verwiesen werden auf die DIN EN 933 (Teil 1 bzw. 2). Weiterhin kann zu den angeführten Körnungen auch auf die DIN 4226 verwiesen werden.
  • Was die Basisrezeptur nach der Erfindung darüber hinaus anbelangt, so kann diese gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen bzw. als Kit (Kit-of-parts) vorliegen. Erfindungsgemäß kann es somit vorgesehen sein, dass die Komponenten bzw. Bestandteile voneinander räumlich getrennt vorliegen, aber funktional im Zusammenhang zueinander stehen, beispielsweise im Hinblick auf die Ausbildung einer Bindemittelzusammensetzung oder dergleichen unter Zusammenführen der angeführten Komponenten bzw. Bestandteile.
  • So kann beispielsweise die erste Komponente (A), welche die Kohlenstofffasern umfasst bzw. hieraus besteht, in räumlich getrennter, aber funktional zusammenhängender Form zu den weitere Bestandteilen der Basisrezeptur vorliegen.
  • Insbesondere können die erste Komponente (A), welche die Kohlenstofffasern aufweist bzw. hieraus besteht, und die zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel, gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, zueinander und/oder jeweils zu dem weitere Bestandteile in räumlich getrennter, aber funktional zusammenhängender Form vorliegen.
  • Insbesondere kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart verhalten, dass vorzugsweise die zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel, gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, räumlich getrennt, aber funktional zu den weiteren Bestandteilen vorliegt. Wie nachfolgend noch angeführt, verhält es sich für die zweite Komponente (B) insbesondere derart, dass diese in Form einer insbesondere wässrigen Dispersion bzw. Suspension vorliegt, so dass diese individuell bzw. im Rahmen der Zusammenführung mit den weiteren Bestandteilen zum Erhalt der hydraulischen Bindemittelzusammensetzung, wie nachfolgend definiert, eingebracht werden bzw. den weiteren Bestandteile zugeführt bzw. hiermit vermischt werden kann.
  • Insbesondere kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insgesamt vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur die Komponente (A) und die Komponente (B) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthält.
  • Die erfindungsgemäße Konzeption geht dabei mit dem zentralen Vorteil einher, dass die Komponenten weiterführend individuell aufeinander abgestimmt werden können, wobei gleichzeitig eine optimierte Einarbeitung bzw. Inkorporation insbesondere der Komponente (A) bzw. der Komponente (B) ermöglicht wird, beispielsweise bei der Herstellung der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhältlichen Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung. In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin überraschend gefunden, dass die Bestandteile bzw. Inhaltsstoffe der Komponente (B) in Form der Graphitpartikel und/oder Rußpartikel besonders gut und gleichmäßig in die resultierende Bindemittelzusammensetzung eingearbeitet werden können, was mit entsprechend verbesserten Produkteigenschaften auch des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, einhergeht. So weist das erfindungsgemäße Bauteil auch von daher definierte Eigenschaften hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit auf.
  • Wie nachfolgend noch im Detail angeführt, liegt die Komponente (B) insbesondere als wässrige bzw. wässrig-basierte Dispersion, vorzugsweise als wässrige bzw. wässrig-basierte Suspension, vor, welche beispielsweise bei der Herstellung der unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung erhältlichen Bindemittelzusammensetzung zu den weiteren Komponenten zugegeben werden kann, was die Dosierung und homogene Einarbeitung der Komponente (B) entsprechend verbessert, wie zuvor angeführt.
  • Erfindungsgemäß kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass die von den Komponenten (A) bzw. (B) verschiedenen Bestandteile der Basisrezeptur in zusammengeführter Form, beispielsweise als Mischung, insbesondere Trockenmischung, vorliegen. Grundsätzlich kann auch die Komponente (A) Bestandteil einer derartigen Mischung sein bzw. mit den von der Komponente (B) verschiedenen Bestandteilen der Basisrezeptur in zusammengeführter Form, insbesondere als Mischung, vorliegen, auch wenn dies erfindungsgemäß weniger bevorzugt ist. Erfindungsgemäß ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Komponenten bzw. Bestandteile im Rahmen der Herstellung bzw. Bereitstellung der nachfolgend noch definierten Bindemittelzusammensetzung zusammengeführt werden.
  • Was die weiteren, insbesondere von der Komponente (B) verschiedenen Bestandteile, wie Zuschlagstoffe, Zusatzmittel bzw. Zuschlagsstoffe oder dergleichen anbelangt, so können diese, unabhängig voneinander, in trockener Form bzw. in Masse vorliegen, insbesondere gleichermaßen in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen oder aber zusammengeführt als entsprechende Mischung, insbesondere Trockenmischung.
  • Darüber hinaus kann auch die Komponente (A) in trockener Form bzw. als Trockenmischung bzw. in Masse vorliegen. Auch in diesem Zusammenhang kann die Komponente (A) in Form eines von den weiteren Bestandteilen bzw. der Komponente (B) räumlich getrennter aber funktional mit den weiteren Bestandteilen zusammenhängender Bestandteil bzw. Komponente ausgebildet sein.
  • Die Begriffe „in trockener Form“ bzw. „Trockenmischung“ beziehen sich dabei insbesondere auf einen (Rest-)Wassergehalt von weniger als 10 Gew.-%, insbesondere weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf den jeweiligen Bestandteil bzw. bezogen auf die Komponente (A).
  • Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform besteht die Komponente (A) aus den Kohlenstofffasern bzw. wird zumindest im Wesentlichen vollständig durch die Kohlenstofffasern gebildet. Demgegenüber kann die Komponente (A) aber auch weitere Inhaltsstoffe aufweisen, wie nachfolgend angeführt.
  • Erfindungsgemäß kann somit die Komponente (A) die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 20 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 98 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (A), enthalten.
  • Die Komponente (A) kann gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mindestens einen weiteren Inhaltsstoff (Zusatzstoff (A)) enthalten, insbesondere in Mischung mit den Kohlenstofffasern. Insbesondere kann der weitere Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von Bariumsulfaten, Calciumsulfaten und Eisenoxiden sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Diesbezüglich können insbesondere markt- bzw. handelsübliche Produkte verwendet werden (wie Albasoft® 100 der Firma Sachtleben Minerals GmbH & Co. KG, Borrement® CA120 von Borregaard sowie Bayferrox Schwarz 330 von Lanxess Deutschland GmbH). Zudem können die Produkte Bayferrox® (Eisenoxid) bzw. Chromoxide Grün GN der Firma Lanxess AG, Deutschland, sowie Petrolkoks Ranco® 9885 der Firma Richard Anton KG, Deutschland, bzw. Aluminiumhydrosilikat SF Mont der Firma Damolin GmbH, Deutschland, eingesetzt werden.
  • Die Komponente (A) kann den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 70 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (A), enthalten.
  • Was darüber hinaus die Komponente (B) der erfindungsgemäßen Basisrezeptur anbelangt, so kann diese gemäß einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet sein. Grundsätzlich kann die Komponente (B) jedoch auch als Granulat ausgebildet sein, auch wenn die erfindungsgemäß weniger bevorzugt ist. Folglich ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen bzw. bevorzugt, dass die Komponente (B) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist.
  • In diesem Zusammenhang verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert bzw. eingebracht sind.
  • In diesem Zusammenhang kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt ist. Erfindungsgemäß verhält es sich in diesem Zusammenhang insbesondere derart, dass das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser ist.
  • Die Bereitstellung der Komponente (B) als Dispersion, insbesondere Suspension, ermöglicht zum einen eine exakte Dosierung der Graphitpartikel bzw. der Rußpartikel sowie eine besonders homogene Inkorporation beispielsweise im Rahmen der Herstellung der Bindemittelzusammensetzung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur, was seinen unmittelbaren Niederschlag gleichermaßen in den Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, findet, und zwar auch im Hinblick auf das Vorliegen speziell eingestellter bzw. vorgegebener elektrischer Leitfähigkeiten, einhergehend mit der Vermeidung von Bereichen mit hohen elektrischen Widerständen bzw. geringen elektrischen Leitfähigkeiten in den resultierenden Bauteilen. Zudem weist die erfindungsgemäß insbesondere als Dispersion bzw. Suspension eingesetzte Komponente (B) eine hohe Stabilität im Hinblick auf die vorliegenden Inhaltsstoffe in Form der Graphitpartikel und/oder der Rußpartikel auf, wobei auch eine unerwünschte vorzeitige Sedimentation bzw. Verklumpung der Graphit- bzw. Rußpartikel unterbunden wird.
  • Dabei kann sich die Komponente (B) insbesondere durch folgende Eigenschaften auszeichnen:
    • - Im Allgemeinen kann die Komponente (B) das wässrig-basierte Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
    • - Insbesondere kann die Komponente (B) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
    • - Zudem kann die Komponente (B) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
    • - Zudem kann die Komponente (B) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
    • - Zudem kann die Komponente (B) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
  • In diesem Zusammenhang kommt auch dem Mengenverhältnis der Graphitpartikel zu den Rußpartikeln in der insbesondere in Form einer Dispersion, vorzugsweise Suspension, vorliegenden Komponente (B) eine große Bedeutung zu, und zwar auch im Hinblick auf die Stabilität der Dispersion bzw. Suspension. Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Komponente (B) die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthält.
  • Was die Komponente (B) weiterhin anbelangt, so kann diese mindestens einen weiteren Inhaltsstoff (Zusatzstoff (B)) enthalten.
  • Insbesondere kann der weitere Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Diesbezüglich kann die Komponente (B) den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
  • Durch die gezielte Zugabe entsprechender Inhaltsstoffe kann die Komponente (B) in Form einer Dispersion, insbesondere Suspension, beispielsweise weiterführend stabilisiert werden bzw. hinsichtlich ihrer rheologischen Eigenschaften oder dergleichen gezielt eingestellt werden.
  • Erfindungsgemäß kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Komponente (B) mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator insbesondere als weiteren Inhaltsstoff enthält.
  • Diesbezüglich kann das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt sein aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalinsulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbesondere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
  • Insbesondere kann die Komponente (B) das Dispergiermittel bzw. das Netzmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten. Die vorgenannten Mengenangaben beziehen sich dabei insbesondere auf die gesamte Menge der eingesetzten Dispergiermittel bzw. Netzmittel.
  • Als diesbezügliche Dispergiermittel bzw. Netzmittel können markt- bzw. handelsübliche Produkte eingesetzt werden, wie Vanisperse® CB der Firma Borregaard, Tamol®, insbesondere Tamol® NN 8906, der Firma BASF, Surfaron® A1560N40 der Firma Synthron. Zudem können die Produkte Tego® Dispers 651 der Firma Evonik GmbH, Deutschland, sowie Dispersogen® AN 200 der Firma Clariant, Lucramul® DA 300 der Firma Levaco und Disperbyk® 180 der Firma Byk-Chemie GmbH, Deutschland, eingesetzt werden. Weiterhin kann das markt- bzw. handelsübliche Produkt Joncryl® 8078 der Firma BASF als Dispergier- bzw. Netzmittel eingesetzt werden.
  • Insbesondere kann die Komponente (B) zudem und insbesondere als weiteren Inhaltsstoff mindestens ein Verdickungsmittel bzw. einen Rheologiemodifizierer enthalten.
  • In diesem Zusammenhang kann das Verdickungsmittel bzw. der Rheologiemodifizierer ausgewählt sein aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxypropylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan. Beispielsweise können die Produkte Ter Gum 400 der Firma Ter Hell, Tylose® H 20 P2 der Firma SE Tylose GmbH & Co KG, Deutschland, sowie Finnfix® G 30 der Firma CP Kelco eingesetzt werden.
  • Die Komponente (B) kann das Verdickungsmittel bzw. den Rheologiemodifizierer im Allgemeinen in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthalten.
  • Zudem kann die Komponente (B) insbesondere als weiteren Inhaltsstoff mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweisen. Hierzu können Mengen im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), eingesetzt sein.
  • Weiterhin kann die Komponente (B) insbesondere als weiteren Inhaltsstoff mindestens ein Konservierungsmittel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), aufweisen. Als Konservierungsmittel kann beispielsweise das markt- bzw. handelsüblich erhältliche Produkt ACTICIDE® ICB5 bzw. ACTICIDE® BXL bzw. ACTICIDE® MBS bzw. ACTICIDE® DB 20 der Firma Thor GmbH eingesetzt werden.
  • Zusammenfassend wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Basisrezeptur zur gezielten Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit hierauf basierender Bauteile, insbesondere Betonbauteile, mit diesbezüglich verbesserten Eigenschaften bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Basisrezeptur kann insbesondere durch Zusammenführen bzw. Vermischen der zugrundeliegenden Komponenten bzw. Bestandteile und insbesondere durch Zugabe von Wasser bzw. Anmachwasser zu der nachfolgend beschriebenen hydraulischen Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung verarbeitet werden bzw. Grundlage für die hydraulische Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung bilden.
  • Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur wird sozusagen ein universell anwendbares, für eine Vielzahl individuell ausgebildeter Baustoffe, insbesondere auf Betonbasis, Konzept zur Bereitstellung elektrisch leitfähiger Bauteile bereitgestellt, wobei erfindungsgemäß eine individuelle Maßschneiderung der elektrischen Eigenschaften der bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, erfolgen kann.
  • Für weitere Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Basisrezeptur kann auch auf die nachfolgenden Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche entsprechend auch im Hinblick auf die Basisrezeptur nach der Erfindung gelten.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die hydraulische Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), zu einer zuvor definierten Basisrezeptur erhältlich bzw. erhalten ist bzw. wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Anmachen mit Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), einer zuvor definierten Basisrezeptur erhältlich bzw. erhalten ist.
  • Im Allgemeinen kann die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittelzusammensetzung, erhältlich bzw. erhalten sein.
  • Insbesondere kann die Bindemittelzusammensetzung einen Gehalt an Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittelzusammensetzung, aufweisen.
  • Zudem kann die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Feststoff-Wert (w/f-Wert) im Bereich von 0,02 bis 0,6, insbesondere im Bereich von 0,03 bis 0,3, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,1, bevorzugt im Bereich von 0,06 bis 0,1, aufweisen.
  • Insbesondere kann die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Zement-Wert (w/z-Wert) im Bereich von 0,1 bis 1, insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,8, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6, aufweisen. Hierdurch wird insbesondere eine optimale Verarbeitung der Bindemittelzusammensetzung gewährleistet, und zwar auch was das nachfolgende Abtrocknen und Abbinden im Hinblick auf den Erhalt des hierauf basierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, nach der Erfindung anbelangt.
  • Auf Basis der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung, welche durch Anmachen der Basisrezeptur nach der Erfindung erhältlich ist, können elektrisch leitfähige Bauteile, insbesondere Betonbauteile, insbesondere wie nachfolgend definiert, hergestellt bzw. bereitgestellt werden. Dabei weist die Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung eine besonders homogene Inkorporation der Kohlenstofffasern bzw. der Graphitpartikel und/oder Rußpartikel auf, wobei zudem das Abtrocknungs- bzw. Abbindeverhalten durch die Gegenwart der elektrisch leitfähigen Bestandteile zumindest im Wesentlichen nicht nachteilig beeinflusst ist.
  • In Bezug auf die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung gemäß dem vorliegenden Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche entsprechend gelten.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist zudem auch das elektrisch leitfähige Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähige Betonbauteil, wobei das Bauteil durch Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) einer zuvor definierten Bindemittelzusammensetzung erhältlich bzw. erhalten ist bzw. wobei das Bauteile durch Zugabe von Wasser zu einer zuvor definierten Basisrezeptur bzw. durch Anmachen mit Wasser einer zuvor definierten Basisrezeptur zum Erhalt einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere wie zuvor definiert, gefolgt von einem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung, erhältlich bzw. erhalten ist.
  • Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung ein Informbringen bzw. Ausformen der Bindemittelzusammensetzung erfolgt ist bzw. durchgeführt worden ist, beispielsweise durch Einbringen der Bindemittelzusammensetzung in eine entsprechende (Schalungs-)Form oder dergleichen.
  • Gemäß dem vorliegenden Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch das elektrisch leitfähige Bauteil nach der Erfindung, insbesondere das elektrisch leitfähige Betonbauteil, insbesondere wie zuvor definiert,
    wobei das Bauteil
    Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere wie zuvor definierte Kohlenstofffasern, einerseits und
    Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere wie zuvor definierte Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, andererseits
    aufweist,
    insbesondere wobei das Bauteil mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweist; und/oder insbesondere wobei das Bauteil eine Matrix auf Basis mindestens eines abgebundenen hydraulischen Bindemittels, insbesondere abgebundenen Zements und/oder abgebundenen Kalks, vorzugsweise abgebundenen Zements, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, vorzugsweise eine Betonmatrix, aufweist.
  • Auch für das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Bauteil gilt somit, dass diesbezüglich insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern bzw. elektrisch leitfähige Graphitpartikel und/oder elektrisch leitfähige Rußpartikel, insbesondere wie jeweils zuvor definiert, eingesetzt sind.
  • Erfindungsgemäß kann das Bauteil die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 9 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 7 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew.-% bis 1,8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthalten.
  • Zudem kann das Bauteil die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 13 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthalten.
  • Weiterhin kann das Bauteil die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,00009 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthalten.
  • Insbesondere kann das Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1.500 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1, bevorzugt im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1, enthalten.
  • Zudem kann das Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] von größer 1, insbesondere größer 1,5, vorzugsweise größer 2, enthalten.
  • Insbesondere kann das Bauteil die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10: 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7: 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthalten.
  • Erfindungsgemäß kann es zudem vorgesehen sein, dass das Bauteil die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthält.
  • Das Bauteil nach der Erfindung kann zudem mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweisen.
  • Zudem kann das Bauteil mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), insbesondere einen wie zuvor definierten Zuschlag, enthalten.
  • Das Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach der Erfindung zeichnet sich bei gleichzeitig hoher mechanischer Festigkeit durch eine definierte elektrische Leitfähigkeit bzw. einen definierten elektrischen Widerstand aus.
  • So verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derart, dass das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 Ω, insbesondere höchstens 5·108 Ω, vorzugweise höchstens 108 Ω, bevorzugt höchstens 5·107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweist.
  • Zudem kann das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 102 Ω bis 108 Ω, insbesondere im Bereich von 102 Ω bis 107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweisen.
  • Zudem kann das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 Ω, insbesondere höchstens 5·108 Ω, vorzugweise höchstens 108 Ω, bevorzugt höchstens 5·107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweisen.
  • Gleichermaßen kann das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 10 Ω bis 108 Ω, insbesondere im Bereich von 10 Ω bis 107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweisen.
  • Insbesondere können die zuvor angeführten Werte an einem Bauteil bzw. einem Probekörper des Bauteils mit Abmessungen von 500 mm / 500 mm / 40 mm (L / B / H) ermittelt werden.
  • Die entsprechenden elektrische Leitfähigkeiten (elektrische Oberflächenleitfähigkeiten, elektrische Durchgangsleitfähigkeiten) des erfindungsgemäßen Bauteils ergeben sich unmittelbar aus den entsprechenden Kehrwerten der zuvor angeführten elektrischen Widerstände.
  • Das erfindungsgemäße Bauteil weist insgesamt antistatische bzw. elektrodissipative Eigenschaften auf, wodurch elektrostatische Aufladungen gezielt abgeleitet werden können, so dass auch hierdurch unerwünschte bzw. unkontrollierte elektrostatische Entladungen vermieden werden.
  • Wie zuvor angeführt, weist das Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach der Erfindung definierte Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit auf. Zudem kann das Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach der Erfindung insbesondere aufgrund seiner Eigenschaft, einen elektrischen Strom leiten zu können, für weiterführende Spezialanwendungen eingesetzt werden, beispielsweise was die Möglichkeit einer (elektrischen) Beheizbarkeit der Bauteile bzw. die Verwendung zum induktiven Laden beispielsweise von Fahrzeugen oder dergleichen anbelangt. Dabei kann das Bauteil nach der Erfindung auch mit nichtleitenden Materialien, beispielsweise in Form von Abdeckungen, Isolationsbelägen bzw. -beschichtungen oder dergleichen, ausgerüstet bzw. kombiniert werden, beispielsweise vor dem Hintergrund, entsprechende Isolationsflächen zu schaffen (beispielsweise im Rahmen der Verwendung bzw. Ausbildung als Bodenfläche zum induktiven Laden von Fahrzeugen oder dergleichen).
  • Das erfindungsgemäße Bauteil zeichnet sich dabei auch dadurch aus, dass hinsichtlich der Formgebung eine hohe Variabilität vorliegt, wobei zudem die elektrische Leitfähigkeit ziel- und zweckgerichtet eingestellt werden kann. Insbesondere weist das Bauteil, wie zuvor angeführt, eine homogene Verteilung der elektrisch leitfähigen Komponenten in Form der Kohlenstofffasern sowie der Graphitpartikel und/oder der Rußpartikel auf, so dass eine definierte elektrisch leitfähige Struktur innerhalb der (Beton-)Matrix bereitgestellt wird.
  • Für weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauteils kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche für das Bauteil nach der Erfindung entsprechend gelten.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem - gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - auch die Verwendung einer Kombination, welche eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (A), einerseits und eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (B), aufweist, andererseits
    umfasst,
    zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen)
    hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; bzw.
    zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; bzw.
    zur Verringerung des elektrischen Widerstands von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; bzw.
    zur Erhöhung der elektrostatischen Ableitfähigkeit und/oder zur Verringerung der elektrostatischen Aufladbarkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen.
  • Erfindungsgemäß kann die Komponente (A) in trockener Form bzw. als Trockenmischung bzw. in Masse vorliegen bzw. ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß kann die Komponente (B) als Granulat oder als Dispersion, bevorzugt als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, vorliegen bzw. ausgebildet sein.
  • Für weitere diesbezügliche Ausgestaltungen kann auch auf die Ausführungen betreffend die weiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung verwiesen werden.
  • Darüber hinaus ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - zudem die Kombination, insbesondere Kombination zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer zuvor definierten Basisrezeptur,
    wobei die Kombination
    1. (A) eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (A), aufweist oder hieraus besteht, einerseits und
    2. (B) eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (B), aufweist, andererseits
    umfasst.
  • In diesem Zusammenhang kann die Kombination in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegen.
  • Vorzugsweise enthält die Kombination nach der Erfindung die Komponente (A) und die Komponente (B) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts). Die erfindungsgemäße Kombination kann für Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammensetzungen zur Herstellung von (Beton-)Bauteilen eingesetzt werden, und zwar vor dem Hintergrund, hierauf basierende Bauteile, insbesondere Betonbauteile, gezielt mit elektrischen Eigenschaften bzw. einer entsprechend definierten elektrischen Leitfähigkeit auszurüsten.
  • Im Hinblick auf weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kombination kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten.
  • Darüber hinaus ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - zudem das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie zuvor definiert, insbesondere auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen,
    wobei eine zuvor definierte Basisrezeptur durch Zugabe von Wasser bzw. durch Anmachen mit Wasser zu einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere wie zuvor definiert, verarbeitet wird und wobei nachfolgend ein Abtrocknen und
    Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung zum Erhalt der Bauteile, insbesondere Betonbauteile, durchgeführt wird.
  • Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei zudem derart vorgegangen werden, dass vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) ein Informbringen und/oder Ausformen, insbesondere Ausgießen und/oder Informgießen, der Bindemittelzusammensetzung durchgeführt wird.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung gemäß diesem Aspekt auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie zuvor definiert, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, insbesondere das zuvor definierte Verfahren,
    wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte in der angeführten Reihenfolge umfasst:
    1. (a) Zusammenführen mindestens eines Zuschlagstoffs, insbesondere Betonzuschlagstoffs, insbesondere eines wie zuvor definierten Zuschlagstoffs, einerseits und eines Anteils (erster Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), andererseits, gegebenenfalls gefolgt von einem Einwirkenlassen des Wassers auf den Zuschlagstoff (Saugenlassen);
    2. (b) Zugabe einer ersten Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, insbesondere einer wie zuvor definierten Komponente (A), und einer zweiten Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, insbesondere einer wie zuvor definierten Komponente (B), in die in Schritt (a) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit, vorzugsweise gefolgt von, einem Mischen der mit der Komponente (A) und der Komponente (B) versetzten Zusammensetzung;
    3. (c) Zugabe mindestens eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, insbesondere eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, und des Restanteils (zweiter Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser, in die in Schritt (b) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit einem Mischen der mit dem hydraulischen Bindemittel und dem Restanteil des Wasser versetzten (Bindemittel-)Zusammensetzung;
    4. (d) gegebenenfalls Informbringen und/oder Ausformen der in Schritt (c) erhaltenen (Bindemittel-)Zusammensetzung;
    5. (e) Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der (Bindemittel-)Zusammensetzung zum Erhalt der elektrisch leitfähigen Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile.
  • Auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine besonders gleichmäßige bzw. homogene Einarbeitung der elektrisch leitfähigen Bestandteile erreicht werden.
  • Insbesondere kann der in Schritt (a) eingesetzte Anteil (erster Anteil) an Wasser 10 Vol.-% bis 50 Vol.-%, insbesondere 20 Vol.-% bis 40 Vol.-%, vorzugsweise 25 Vol.-% bis 35 Vol.-%, des insgesamt eingesetzten Wasser betragen.
  • Zudem kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass in Schritt (c) mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittels, insbesondere ein wie zuvor definiertes Zusatzmittel, eingesetzt bzw. zugegeben wird.
  • Im Hinblick auf weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem vorliegenden Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten.
  • Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist zudem die Zusammensetzung, insbesondere Zusammensetzung zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer zuvor definierten Basisrezeptur,
    wobei die Zusammensetzung Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere wie zuvor definierte Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, aufweist und wobei die Zusammensetzung als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß verhält es sich insbesondere derart, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert und/oder eingebracht sind.
  • Zudem kann als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt sein.
  • Weiterhin kann das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser sein.
  • Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass die Zusammensetzung das wässrig basierte Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält.
  • Weiterhin kann die Zusammensetzung nach der Erfindung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Weiterhin kann die Zusammensetzung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Zudem kann die Zusammensetzung nach der Erfindung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Weiterhin kann die Zusammensetzung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Die Zusammensetzung nach der Erfindung kann die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthalten.
  • Darüber hinaus kann die Zusammensetzung nach der Erfindung mindestens einen weiteren Inhaltsstoff enthalten. Diesbezüglich kann der weitere Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Gleichermaßen kann die Zusammensetzung den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Zudem kann die Zusammensetzung mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator enthalten.
  • In diesem Zusammenhang kann das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt sein aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalinsulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbesondere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
  • In diesem Zusammenhang kann die Zusammensetzung das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel zudem in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Weiterhin kann die Zusammensetzung mindestens ein Verdickungsmittel und/oder einen Rheologiemodifizierer enthalten.
  • In diesem Zusammenhang kann das Verdickungsmittel und/oder der Rheologiemodifizierer ausgewählt sein aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxypropylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan.
  • Gleichermaßen kann die Zusammensetzung das Verdickungsmittel und/oder den Rheologiemodifizierer in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
  • Darüber hinaus kann die Zusammensetzung mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweisen, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung.
  • Gleichermaßen kann die Zusammensetzung mindestens ein Konservierungsmittel aufweisen, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann dabei universell für eine Vielzahl an Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammensetzungen zum Erhalt von elektrisch leitfähigen Bauteilen eingesetzt werden. Insbesondere kann die Zusammensetzung nach der Erfindung als Komponente (B) in Bezug auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur eingesetzt werden. Auch insofern kann auf obige Ausführungen zu der Komponente (B) verwiesen werden, welche für die Zusammensetzung gemäß dem vorliegenden Aspekt entsprechend gelten.
  • Im Hinblick auf weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann insgesamt auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten.
  • Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung einer zuvor definierten Zusammensetzung zusammen mit und/oder in Kombination mit einer Komponente (A), insbesondere einer zuvor definierten Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, in einer Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere in einer Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, insbesondere wie zuvor definiert.
  • Für weitere diesbezügliche Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Verwendung gemäß diesem Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten.
  • Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung des erfindungsgemäßen Bauteils, insbesondere Betonbauteils, wie zuvor definiert, zur Ausbildung von bzw. als Bestandteil von Bauwerken und/oder Baukörpern, insbesondere zur Ausbildung von bzw. als Bestandteil von Wänden, Decken oder Böden bzw. Belägen, vorzugswiese Industrieböden bzw. -belägen, Hallenböden bzw. -belägen, Böden bzw. Belägen für Verkehrsflächen, wie Straßen, Parkplätze, Lande-/Startbahnen bzw. -flächen für Fluggeräte, Fußwege, Fahrradwege oder dergleichen, insbesondere zu Zwecken der Ableitung elektrostatischer Aufladungen und/oder zu Zwecken des induktiven Ladens insbesondere von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen oder elektrischen Gerätschaften und/oder zu Zwecken der elektrischen Beheizbarkeit und/oder zu Zwecken der Bereitstellung insbesondere berührungssensitiver Sensorik bzw. Schaltungen oder dergleichen.
  • Für weitere diesbezügliche Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Verwendung gemäß diesem Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten.
  • Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne Weiteres erkennbar und realisierbar, ohne dass er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend auch anhand von Ausführungsbeispielen sowie entsprechenden Figurendarstellungen beschrieben, wobei die diesbezüglichen Ausführungen in Bezug auf die vorliegende Erfindung keinesfalls beschränkend sind. Anhand der Ausführungsbeispiele und den dort in Bezug genommenen Figurendarstellungen werden auch weitergehende Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung aufgezeigt. Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen dabei lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, jedoch ohne die vorliegende Erfindung hierauf zu beschränken.
  • Die vorliegende Erfindung wird somit auch anhand von weiterführenden Figurendarstellungen beschrieben bzw. erläutert, wobei die diesbezüglichen Ausführungen für sämtliche Aspekte gelten und wobei die diesbezüglichen Ausführungen keinesfalls beschränkend sind. Zu den Figurendarstellungen kann auch auf die nachfolgenden Ausführungen in den Ausführungsbeispielen verwiesen werden.
  • In den Figurendarstellungen zeigt:
    • 1A den Messaufbau zur Bestimmung des Durchgangswiderstands, insbesondere gemäß DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),
    • 1B die Positionierungen der Messelektroden für die Messungen des Durchgangswiderstands,
    • 2A den Messaufbau zur Bestimmung des Oberflächenwiderstands, insbesondere gemäß DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),
    • 2B die Positionierungen der Messelektroden für die Messungen des Oberflächenwiderstands,
    • 3A einen Vergleich der mittleren Durchgangswiderstände von erfindungsgemäßen Betonbauteilen (*) und Vergleichsbetonbauteilen,
    • 3B einen Vergleich der mittleren Oberflächenwiderstände von erfindungsgemäßen Betonbauteilen (*) und Vergleichsbetonbauteilen,
    • 4A einen Vergleich der mittleren Durchgangswiderstände von erfindungsgemäßen Betonbauteilen (*) und Vergleichsbetonbauteilen,
    • 4B einen Vergleich der mittleren Oberflächenwiderstände von erfindungsgemäßen Betonbauteilen (*) und Vergleichsbetonbauteilen.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
  • Anhand der nachfolgend aufgezeigten Versuchsreihen werden die Vorteile und speziellen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorgehensweise veranschaulicht. Insbesondere zeigen die Versuchsreihen, dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur zu Betonbauteilen mit definierten bzw. verbesserten Leitfähigkeitseigenschaften führt.
  • verwendete Materialien:
  • Zement:
    • • CEM I 42,5 R der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt
    • • CEM I 42,5 R der HeidelbergCement AG, Werk Burglengenfeld
    • • CEM II/A-LL 42,5 N der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt
  • Gestein:
    • • 0/2 Rheinsand
    • • 2/8 Rheinkies
    • • 8/16 Rheinkies
    • • 0/2 Sand
    • • 2/8 Kalksteinsplitt
    • • 8/16 Kalksteinsplitt
    • • 4/8 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14)
    • • 8/16 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14)
  • Kohlenstofffasern:
    • • Graphitfasern der Länge 6 mm der SGL Carbon Group (376-006); Graphitfasern der Länge 3 mm der SGL Carbon Group (376-003); Tenax® Short Fiber; CF Trim HT-AN-07 bzw. Donacarbo® S
  • Graphitpartikel:
    • • Grafit® FL 0899; Grafit® AL 0699 bzw. Grafit® GHL 1660; Mechano-Lube® 1P9; Mechano-Lube® 3P2; GraphTherm® 23/99.9 bzw. GraphCond® 15/95
  • Rußpartikel:
    • • Raven® P; Chezacarb® A; Printex® XE-2B; Vulcan® XC72 bzw. Super P®
  • Fließmittel:
    • • SKY 643 MasterGlenium; SKY® 519 MasterGlenium; Alphalith Hyperflow 2060; Adva® Flow 342; Sika® Viscocrete 4077 bzw. TM ON-S 2000
  • Versuchsreihe 1
  • Es werden erfindungsgemäße Betonbauteile mit Vergleichsbauteilen, welche nur Kohlenstofffasern, aber keine Graphitpartikel und keine Rußpartikel aufweisen, gegenübergestellt.
  • Probekörperherstellung
  • Zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstands werden zunächst Betonzusammensetzungen hergestellt, welche anschließend zu Betonbauteilen (d. h. Probekörper) verarbeitet werden:
    • Die Betonzusammensetzungen enthalten jeweils 360 kg Zement (CEM I 42,5 R der Schwenk Zement KG), 180 kg Wasser, 1846,6 kg Gestein, wobei das Gestein eine Mischung aus 39 Gew.-% Rheinsand 0/2, 20,2 Gew.-% Rheinkies 2/8 und 40,8 Gew.-% Rheinkies 8/16 ist, sowie gegebenenfalls Fließmittel (z.B. 0,7 Gew.-%). Darüber hinaus enthalten die Probekörper noch Kohlenstofffasern (d. h. elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern) und gegebenenfalls Graphit- sowie Rußpartikel (d. h. elektrisch leitfähige Graphitpartikel [sog. Leitfähigkeitsgraphit] und elektrisch leitfähige Rußpartikel [sog. Leitfähigkeitsruß]), wobei die Mengen in Tabelle 1 angegeben sind:
    Tabelle 1:
    Graphit [kg] Ruß [kg] Kohlenstofffasern [kg]
    V1 - - -
    V2 - - 0,45
    V3 - - 0,90
    V4 - - 1,35
    V5 - - 1,80
    V6* 5,94 1,62 1,35
    V8* 8,91 2,43 0,45
    V9* 8,91 2,43 0,90
    V10* 8,91 2,43 1,35
    V11* 8,91 2,43 1,80
    V12* 8,91 2,43 18,00
    V13* 11,88 3,24 1,35
    V14* 8,91 2,43 1,35
    V15* 8,91 2,43 3,60
    V16* 8,91 2,43 9,00
    V17* 8,91 2,43 18,00

    * erfindungsgemäß
  • Die Betonzusammensetzungen V2 bis V6 und V8 bis V13 enthalten Kohlenstofffasern mit einer Faserlänge von 6 mm und die Betonzusammensetzungen V14 bis V17 enthalten Kohlenstofffasern mit einer Faserlänge von 3 mm, wobei die Kohlenstofffasern jeweils eine Dichte von 1,8 g/cm3 aufweisen. Die Graphit- und Rußpartikel werden in Form einer gemeinsamen wässrigen Dispersion eingesetzt, welche einen Graphitanteil von 33 Gew.-% und einen Rußanteil von 9 Gew.-% aufweist.
  • Zur Herstellung der Graphit- und Rußpartikel enthaltenden wässrigen Dispersion werden zunächst die Rußpartikel und das Wasser zu einer Dispersion verarbeitet und anschließend werden die Graphitpartikel eingearbeitet. Die Dispergierung (d. h. jeweils die Herstellung der entsprechenden Dispersion aus Rußpartikeln und Wasser und der Gesamtdispersion aus Rußpartikeln, Graphitpartikeln und Wasser) erfolgt in einer Perlmühle unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Alternativ können auch Yttrium-stabilisierte Ceroxidperlen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,8 bis 2,5 mm verwendet werden.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, die Dispersion in einem Ultraschallbad herzustellen.
  • Die Betonzusammensetzungen werden nach folgendem Verfahren hergestellt: Zunächst wird 1/3 des benötigten Anmach- bzw. Zugabewassers mit dem Gestein 5 Minuten lang vermischt. Anschließend werden die Kohlenstofffasern und gegebenenfalls die zuvor hergestellte, die Graphit- und Rußpartikel enthaltende Dispersion unter Mischen hinzugegeben und es wird für weitere 30 Sekunden gemischt. Nachdem das Gemenge für weitere 30 Sekunden gemischt worden ist, wird der Zement hinzuzugegeben und für weitere 30 Sekunden gemischt. Dann wird unter Mischen das restliche Anmach- bzw. Zugabewasser und darüber hinaus gegebenenfalls Fließmittel hinzuzugeben und schließlich die Gesamtmischung für weitere 45 Sekunden gemischt.
  • Die zu einer gleichmäßigen Masse vermischte Betonzusammensetzung wird dann in Formen zur Herstellung von Probekörpern mit der Abmessung Länge / Breite / Höhe = 500mm / 500 mm / 40 mm gefüllt und 120 Sekunden auf einem Rütteltisch verdichtet. Nach dem Abziehen der Oberfläche wird der Probekörper mit einer Folie bedeckt (wobei die Folie keinen Kontakt zur Oberfläche hat) und 9 Tage zum Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) bei 20 °C gelagert. Nach Ablauf der 9 Tage werden die Probekörper ausgeschalt.
  • Messungen
  • Die elektrische Leitfähigkeit wird jeweils als Durchgangswiderstand und als Oberflächenwiderstand bestimmt, wobei die im Folgenden angegebenen Widerstandswerte jeweils Mittelwerte von 6 Einzelmessungen sind.
  • Die Widerstände werden direkt nach dem Ausschalen gemessen. Dann werden die Probekörper für weitere 5 Tage im Innenraum beim 20 °C gelagert und anschließend wird der Widerstand gemessen. Im Anschluss werden die Probekörper in einer Ofentrocknung bei 110 °C bis zu einer Betonfeuchte von 0 % getrocknet (hier: an Tag 21 nach Herstellung; d. h. nach 7 Tagen Ofentrocknung) bevor der Widerstand erneut gemessen wird.
  • Anschließend werden die Probekörper bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit in einem Klimasimulationsschrank gelagert und jeweils in Intervallen kontrolliert befeuchtet bis eine Massenkonstanz und somit Ausgleichsfeuchte erreicht wird. Nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte (hier: an Tag 92 nach Herstellung; d. h. nach 71 Tagen bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit) werden jeweils der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand gemessen. Anschließend wird die relative Luftfeuchtigkeit auf 60 % erhöht und die Probekörper erneut bis zum Erreichen der Ausgleichsfeuchte kontrolliert befeuchtet (hier: an Tag 149 nach Herstellung; d. h. nach 57 Tagen bei 60 % relativer Luftfeuchtigkeit) und dann werden jeweils der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand gemessen.
  • Die Messung des Durchgangswiderstands bezieht sich auf den elektrischen Widerstand durch einen Probekörperquerschnitt, wobei dazu eine Messelektrode auf dem Probekörper platziert wird und der Probekörper auf einer Gegenelektrode in Form einer Edelstahlplatte liegt. Der Messaufbau ist auch in 1A skizziert, wobei 1 die Messelektrode, 2 das Betonbauteil (Probekörper), 3 die Gegenelektrode und 4 die isolierende Platte bezeichnet. Der Messaufbau entspricht im Wesentlichen der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), wobei die isolierende Platte eine Dicke von 12 mm (anstelle von 5 mm) und einen Durchgangswiderstand von ungefähr 1013 Ω hat. Bei der Messung des Durchgangswiderstands werden pro Probekörper jeweils 6 Einzelmessungen durchgeführt, wobei die Messelektrode immer an den gleichen Stellen der Probe (vgl. 1B) positioniert wird.
  • Die Messung des Oberflächenwiderstands bezieht sich auf den Widerstand zwischen zwei Messelektroden auf der Probekörperoberfläche, wobei dazu zwei Messelektroden mit einem Abstand der Mittelpunkte von 300 mm auf der Oberfläche platziert werden. Der Messaufbau ist in 2A skizziert, wobei 1 die Messelektroden, 2 das Betonbauteil (Probekörper) und 4 die isolierte Platte bezeichnet. Die spezifische Positionen der Messelektroden auf den Probekörpern ist in 2B dargestellt, wobei auch bei der Messung des Oberflächenwiderstands die Messelektroden immer an den gleichen Stellen positioniert werden. Der Messaufbau entspricht der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1).
  • Ergebnisse
  • In Tabelle 2 sind jeweils die Mittelwerte des gemessenen Durchgangswiderstands angeführt, während in Tabelle 3 jeweils die Mittelwerte des gemessenen Oberflächenwiderstands der zuvor hergestellten Probekörper (Betonbauteile) angeführt sind. Tabelle 2: Durchganswiderstand [Ω]
    Innenraum Tag 9 Innenraum Tag 14 60% r. LF Tag 149 30% r. LF Tag 92 0% r. LF Tag 21
    V1 1,5E+04 2,2E+06 1,9E+07 5,6E+08 1.0E+10
    V2 1,1E+04 1,8E+06 2,7E+07 4,8E+08 1,3E+10
    V3 7,2E+03 9,9E+05 1,6E+07 2,7E+08 7,5E+09
    V4 6,5E+03 1,3E+06 1,2E+07 2,1E+08 8,7E+09
    V5 5,8E+03 2,2E+04 3,0E+06 1,8E+08 1,1E+10
    V6* 6,8E+03 4,0E+04 4,9E+06 1,7E+08 1,2E+10
    V8* 8,0E+03 1,4E+06 2,4E+07 3,6E+08 1,2E+10
    V9* 6,4E+03 5,4E+05 8,9E+06 3,1E+08 1,2E+10
    V10* 4,3E+03 2,5E+04 6,6E+06 9,7E+07 9,8E+09
    V11* 8,2E+03 2,4E+04 2,4E+06 5,1E+07 8,1E+09
    V12* 4,7E+02 3,6E+02 1,7E+02 1,9E+02 2,6E+02
    V13* 4,0E+03 3,4E+04 3,4E+06 5,3E+07 6,8E+09
    V14* 1,1E+04 1,4E+06 1,0E+07 2,2E+08 1,9E+10
    V15* 1,4E+04 1,1E+04 8,3E+05 3,6E+06 7,1E+06
    V16* 2,2E+03 1,9E+03 1,4E+03 1,9E+03 1,5E+03
    V17* 1,2E+02 1,1E+02 1,6E+02 1,0E+02 1,2E+02

    * erfindungsgemäß Tabelle 3: Oberflächenwiderstand [Ω]
    Innenraum Tag 9 Innenraum Tag 14 60% r. LF Tag 149 30% r. LF Tag 92 0% r. LF Tag 21
    V1 6,7E+04 1,8E+07 8,1E+07 6,0E+08 1,5E+10
    V2 1,0E+05 1,2E+07 7,3E+07 4,1E+08 2,2E+10
    V3 1,5E+05 4,0E+06 3,2E+07 2,9E+08 1,3E+10
    V4 1,1E+04 2,1E+06 4,8E+06 1,9E+08 1,2E+10
    V5 4,1E+03 2,4E+04 1,6E+06 6,1E+07 3,4E+09
    V6* 4,6E+03 6,8E+04 5,1E+06 1,6E+08 4,9E+09
    V8* 7,6E+04 7,9E+06 6,0E+07 4,9E+08 1,3E+10
    V9* 9,8E+03 1,7E+05 1,5E+07 4,4E+08 9,0E+09
    V10* 4,9E+03 1,6E+04 7,9E+06 1,1E+08 5,2E+09
    V11* 5,4E+03 1,4E+04 1,6E+06 5,2E+07 1,3E+09
    V12* 1,2E+02 9,8E+01 1,5E+02 1,3E+02 1,1E+02
    V13* 7,3E+03 5,1E+04 3,0E+06 8,1E+07 1,3E+09
    V14* 1,2E+04 6,7E+05 7,9E+06 3,5E+08 4,7E+09
    V15* 4,9E+03 8,3E+03 6,8E+05 5,2E+06 1,2E+07
    V16* 5,7E+02 5,7E+02 6,5E+02 6,0E+02 5,9E+02
    V17* 1,0E+02 8,8E+01 6,2E+01 7,3E+01 7,4E+01

    * erfindungsgemäß
  • Auswertung
  • Im Rahmen der Versuchsreihe 1 werden erfindungsgemäße Betonbauteile (welche Kohlenstofffasern sowie Graphit- und Rußpartikel aufweisen) und Vergleichsbetonbauteile (welche nur Kohlenstofffasern aufweisen; d. h. keine Graphit- und Rußpartikel) mit unterschiedlichen Mengen von sowohl Kohlenstofffasern als auch Graphit- und Rußpartikeln (wobei die Graphit- und Rußpartikel jeweils mit einem Verhältnis von 33 : 9 eingesetzt werden) verglichen, insbesondere wird der elektrische Widerstand (und somit die Leitfähigkeit) bestimmt.
  • In diesem Zusammenhang stellt der Probekörper V1 eine Referenzprobe dar (d. h. in Probekörper V1 sind weder Kohlenstofffasern noch Graphit- oder Rußpartikel enthalten).
  • Die Probekörper V2 und V8 enthalten jeweils 0,019 Gew.-% Kohlenstofffasern, und der erfindungsgemäße Probekörper V8 enthält darüber hinaus 0,372 Gew.-% Graphitpartikel und 0,102 Gew.-% Rußpartikel. Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten aus den Tabellen 2 und 3 geht hervor, dass der Widerstand jeweils bei dem erfindungsgemäßen Probekörper (V8) geringer als bei dem Vergleichsprobekörper (V2) oder zumindest im Wesentlichen unverändert ist; dies gilt sowohl für den Durchgangswiderstand als auch für den Oberflächenwiderstand.
  • Die Probekörper V3 und V9 enthalten jeweils 0,038 Gew.-% Kohlenstofffasern, und der erfindungsgemäße Probekörper V9 enthält darüber hinaus 0,372 Gew.-% Graphitpartikel und 0,102 Gew.-% Rußpartikel. Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten geht eindeutig hervor, dass der Widerstand jeweils bei dem erfindungsgemäßen Probekörper (V9) geringer als bei dem Vergleichsprobekörper (V3) oder zumindest im Wesentlichen unverändert ist; dies gilt sowohl für den Durchgangswiderstand als auch für den Oberflächenwiderstand.
  • Die Probekörper V4, V6, V10 und V13 enthalten jeweils 0,057 Gew.-% Kohlenstofffasern. Erfindungsgemäßer Probekörper V6 enthält darüber hinaus 0,248 Gew.-% Graphitpartikel und 0,068 Gew.-% Rußpartikel und der erfindungsgemäße Probekörper V10 enthält 0,372 Gew.-% Graphitpartikel und 0,102 Gew.-% Rußpartikel. Der erfindungsgemäße Probekörper V13 enthält 0,495 Gew.-% Graphitpartikel und 0,136 Gew.-% Rußpartikel. Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten geht eindeutig hervor, dass der Widerstand jeweils bei den erfindungsgemäßen Probekörpern (V6, V10 und V13) geringer als bei dem Vergleichsprobekörper (V4) oder zumindest im Wesentlichen unverändert ist; dies gilt sowohl für den Durchgangswiderstand als auch für den Oberflächenwiderstand.
  • Die Probekörper V5 und V11 enthalten jeweils 0,075 Gew.-% Kohlenstofffasern, und der erfindungsgemäße Probekörper V11 enthält darüber hinaus 0,372 Gew.-% Graphitpartikel und 0,102 Gew.-% Rußpartikel. Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten geht eindeutig hervor, dass der Widerstand bei dem erfindungsgemäßen Probekörper (V11) geringer als bei dem Vergleichsprobekörper (V4) oder zumindest im Wesentlichen unverändert ist; dies gilt sowohl für den Durchgangswiderstand als auch für den Oberflächenwiderstand.
  • Darüber hinaus können die erfindungsgemäße Probekörper V10 und V15 verglichen werden, welche jeweils 0,075 Gew.-% Kohlenstofffasern, 0,372 Gew.-% Graphitpartikel und 0,102 Gew.-% Rußpartikel enthalten, wobei die Kohlenstofffasern in Probekörper V10 6 mm lang und die Kohlenstofffasern in Probekörper V15 3 mm lang sind. Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten geht hervor, dass bei der Verwendung der längeren Kohlenstofffasern ein geringerer Durchgangswiderstand sowie ein geringerer Oberflächenwiderstand und damit jeweils höhere Leitfähigkeitswerte vorliegen.
  • Versuchsreihe 2
  • Es werden erfindungsgemäße Betonbauteile mit Vergleichsbauteilen, welche nur Graphitpartikel und Rußpartikel, aber keine Kohlenstofffasern aufweisen, gegenübergestellt.
  • Probekörperherstellung
  • Zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstands werden zunächst Betonzusammensetzungen hergestellt, welche anschließend zu Betonbauteilen (d. h. Probekörper) verarbeitet werden:
    • Die Betonzusammensetzungen enthalten jeweils 355 kg Zement (CEM I 42,5 R von Schwenk Zement KG bzw. CEM I 42,5 R der HeidelbergCement AG, Werk Burglengenfeld bzw. CEM II/A-LL 42,5 N der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt), 177 kg Wasser, 1843 kg Gestein, wobei das Gestein eine Mischung aus 40 Gew.-% Kalksteinsplitt 0/2, 20 Gew.-% Kalksteinsplitt 2/8 und 40 Gew.-% Kalksteinsplitt 8/16 ist, sowie 0,7 Gew.-% Fließmittel (SKY 643 MasterGlenium; SKY® 519 MasterGlenium; Alphalith Hyperflow 2060; Adva® Flow 342; Sika® Viscocrete 4077 bzw. TM ON-S 2000). Darüber hinaus enthalten die Probekörper noch Graphit- und Rußpartikel (d. h. elektrisch leitfähige Graphitpartikel [sog. Leitfähigkeitsgraphit] und elektrisch leitfähige Rußpartikel [sog. Leitfähigkeitsruß]) und gegebenenfalls Kohlenstofffasern (d. h. elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern), wobei die Mengen in Tabelle 4 angegeben sind:
    Tabelle 4:
    Graphit [kg] Ruß [kg] Kohlenstofffasern [kg]
    B1 - - -
    B2 2,93 0,80 -
    B3 5,86 1,60 -
    B4 11,72 3,20 -
    B5 17,57 4,79 -
    B6 29,29 7,99 -
    B7* 2,93 0,80 9,00
    B8* 2,93 0,80 3,60
    B12* 2,93 0,80 9,00
    B14* 2,93 0,80 9,00
    B16* 2,93 0,80 9,00
    B22* 2,93 0,80 9,00
    B23* 2,93 0,80 0,90

    * erfindungsgemäß
  • Die verwendeten Kohlenstofffasern haben eine Länge von 6 mm und eine Dichte von 1,8 g/cm3. Die Graphit- und Rußpartikel werden in Form einer wässrigen Dispersion eingesetzt, welche einen Graphitanteil von 33 Gew.-% und einen Rußanteil von 9 Gew.-% aufweist.
  • Zur Herstellung der Graphit- und Rußpartikel enthaltenden wässrigen Dispersion werden zunächst die Rußpartikel und das Wasser zu einer Dispersion verarbeitet und anschließend werden die Graphitpartikel eingearbeitet. Die Dispergierung (d. h. jeweils die Herstellung der entsprechenden Dispersion aus Rußpartikeln und Wasser und der Gesamtdispersion aus Rußpartikeln, Graphitpartikeln und Wasser) erfolgt in einer Perlmühle unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Alternativ können auch Yttrium-stabilisierte Ceroxidperlen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,8 bis 2,5 mm verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Dispersion in einem Ultraschallbad herzustellen.
  • Die Betonzusammensetzungen werden nach folgendem Verfahren hergestellt: Zunächst wird 1/3 des benötigten Anmach- bzw. Zugabewassers mit dem Gestein 5 Minuten lang vermischt. Anschließend werden die Kohlenstofffasern und gegebenenfalls die zuvor hergestellte, die Graphit- und Rußpartikel enthaltende Dispersion unter Mischen hinzugegeben und es wird für weitere 30 Sekunden gemischt. Nachdem das Gemenge für weitere 30 Sekunden gemischt worden ist, wird der Zement hinzuzugegeben und für weitere 30 Sekunden gemischt. Dann wird unter Mischen das restliche Anmach- bzw. Zugabewasser und darüber hinaus Fließmittel hinzuzugeben und schließlich die Gesamtmischung für weitere 45 Sekunden gemischt.
  • Die zu einer gleichmäßigen Masse vermischte Betonzusammensetzung wird dann in Formen zur Herstellung von Probekörpern mit der Abmessung Länge / Breite / Höhe = 500mm / 500 mm / 40 mm gefüllt und 120 Sekunden auf einem Rütteltisch verdichtet. Nach dem Abziehen der Oberfläche wird der Probekörper mit einer Folie bedeckt (wobei die Folie keinen Kontakt zur Oberfläche hat) und 7 Tage zum Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) bei 20 °C gelagert. Nach Ablauf der 7 Tage werden die Probekörper ausgeschalt.
  • Messungen
  • Die elektrische Leitfähigkeit wird jeweils als Durchgangswiderstand und als Oberflächenwiderstand gemessen, wobei die im Folgenden angegebenen Widerstandswerte jeweils Mittelwerte von 6 Messungen sind.
  • Die Widerstände werden direkt nach dem ausschalen gemessen. Dann werden die Probekörper weiter im Innenraum beim 20 °C gelagert und jeweils an Tag 10, 13, 16, 19, 22 und 31 nach Herstellung wird der Widerstand gemessen. Im Anschluss werden die Probekörper in einer Ofentrocknung bei 110°C bis zu einer Betonfeuchte von 0 % getrocknet (hier: an Tag 38 nach Herstellung; d. h. nach 7 Tagen Ofentrocknung) bevor der Widerstand erneut gemessen wird.
  • Anschließend werden die Probekörper bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit in einem Klimasimulationsschrank gelagert und jeweils in Intervallen kontrolliert befeuchtet bis eine Massenkonstanz und somit Ausgleichsfeuchte erreicht wird. Nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte (hier: an Tag 105 nach Herstellung; d. h. nach 67 Tagen bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit) werden jeweils der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand gemessen. Anschließend wird die relative Luftfeuchtigkeit auf 60 % erhöht und die Probekörper erneut bis zum Erreichen der Ausgleichsfeuchte kontrolliert befeuchtet (hier: an Tag 176 nach Herstellung; d. h. nach 71 Tagen bei 60 % relativer Luftfeuchtigkeit) und dann werden jeweils der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand gemessen.
  • Die Messung des Durchgangswiderstands bezieht sich auf den elektrischen Widerstand durch einen Probekörperquerschnitt, wobei dazu eine Messelektrode auf dem Probekörper platziert wird und der Probekörper auf einer Gegenelektrode in Form einer Edelstahlplatte liegt. Der Messaufbau ist auch in 1A skizziert, wobei 1 die Messelektrode, 2 das Betonbauteil (Probekörper), 3 die Gegenelektrode und 4 die isolierende Platte bezeichnet. Der Messaufbau entspricht im Wesentlichen der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), wobei die isolierende Platte eine Dicke von 12 mm (anstelle von 5 mm) und einen Durchgangswiderstand von ungefähr 1013 Ω hat. Bei der Messung des Durchgangswiderstands werden pro Probekörper jeweils 6 Einzelmessungen durchgeführt, wobei die Messelektrode immer an den gleichen Stellen der Probe (vgl. 1B) positioniert wird.
  • Die Messung des Oberflächenwiderstands bezieht sich auf den Widerstand zwischen zwei Messelektroden auf der Probekörperoberfläche, wobei dazu zwei Messelektroden mit einem Abstand der Mittelpunkte von 300 mm auf der Oberfläche platziert werden. Der Messaufbau ist in 2A skizziert, wobei 1 die Messelektroden, 2 das Betonbauteil (Probekörper) und 4 die isolierte Platte bezeichnet. Die spezifische Positionen der Messelektroden auf den Probekörpern ist in 2B dargestellt, wobei auch bei der Messung des Oberflächenwiderstands die Messelektroden immer an den gleichen Stellen positioniert werden. Der Messaufbau entspricht der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1).
  • Ergebnisse
  • In Tabellen 5a und 5b sind jeweils die Mittelwerte des Durchgangswiderstands angeführt, während in Tabellen 6a und 6b jeweils die Mittelwerte des Oberflächenwiderstands der zuvor hergestellten Probekörper angeführt sind. Tabelle 5a: Durchganswiderstand [Ω]
    Innenraum Tag 7 Innenraum Tag 10 Innenraum Tag 13 Innenraum Tag 16 Innenraum Tag 19
    B1 1,60E+05 9,00E+06 1,10E+07 3,50E+07 1,80E+07
    B2 8,80E+04 1,60E+07 1,70E+07 4,20E+07 2,20E+07
    B3 8,10E+04 1,40E+07 1,30E+07 3,60E+07 1,80E+07
    B4 5,00E+04 1,20E+07 1,30E+07 2,90E+07 2,30E+07
    B5 4,50E+04 1,20E+07 1,20E+07 2,60E+07 1,60E+07
    B6 2,60E+04 6,10E+06 6,90E+06 1,30E+07 1,00E+07
    B7* 3,20E+02 4,50E+02 7,50E+02 3,90E+02 2,80E+02
    B8* 1,10E+03 1,70E+03 1,80E+03 2,60E+03 2,50E+03
    B12* 4,20E+02 7,20E+02 3,30E+02 7,60E+02 2,40E+03
    B14* 1,70E+02 3,80E+02 3,50E+02 2,00E+02 1,70E+02
    B16* 2,30E+02 2,70E+02 3,70E+02 1,90E+03 4,80E+02
    B22* 3,60E+02 4,00E+02 3,00E+02 2,90E+02 -
    B23* 3,00E+04 1,90E+06 1,60E+06 6,90E+06 -

    * erfindungsgemäß Tabelle 5b: Durchganswiderstand [Ω]
    Innenraum Tag 22 Innenraum Tag 31 60% r. LF Tag 176 30% r. LF Tag 105 0% r. LF Tag 38
    B1 1,80E+07 4,20E+07 6,50E+07 1,10E+08 1,40E+10
    B2 3,10E+07 5,80E+07 5,00E+07 1,10E+08 2,00E+10
    B3 3,20E+07 5,80E+07 4,10E+07 1,20E+08 2,30E+10
    B4 2,30E+07 4,90E+07 2,90E+07 5,60E+07 1,70E+10
    B5 2,60E+07 3,80E+07 5,60E+07 1,20E+08 1,40E+10
    B6 1,20E+07 1,70E+07 2,20E+07 9,40E+07 1,10E+10
    B7* 4,40E+02 3,60E+02 4,20E+02 3,30E+02 3,80E+02
    B8* 3,20E+03 3,30E+03 5,00E+03 3,60E+03 3,80E+03
    B12* 6,60E+02 6,70E+02 7,70E+02 1,20E+03 6,80E+02
    B14* 2,10E+02 2,20E+02 4,80E+02 2,80E+02 2,10E+02
    B16* 3,80E+02 3,00E+02 4,40E+02 6,00E+02 4,30E+02

    * erfindungsgemäß Tabelle 6a: Oberflächenwiderstand [Ω]
    Innenraum Tag 7 Innenraum Tag 10 Innenraum Tag 13 Innenraum Tag 16 Innenraum Tag 19
    B1 3,20E+05 1,20E+07 1,30E+07 4,30E+07 2,20E+07
    B2 1,20E+05 1,50E+07 1,50E+07 4,90E+07 2,00E+07
    B3 1,10E+05 1,40E+07 1,20E+07 4,30E+07 2,50E+07
    B4 5,00E+04 9,30E+06 1,10E+07 2,60E+07 1,50E+07
    B5 6,10E+04 9,60E+06 1,10E+07 2,10E+07 1,30E+07
    B6 3,50E+04 7,50E+06 8,30E+06 1,30E+07 1,10E+07
    B7* 9,60E+01 9,60E+01 1,10E+02 1,00E+02 1,20E+02
    B8* 8,80E+02 9,00E+02 9,80E+02 1,00E+03 1,10E+03
    B12* 1,10E+02 1,00E+02 1,00E+02 1,10E+02 1,00E+02
    B14* 5,10E+01 4,50E+01 4,50E+01 4,80E+01 5,40E+01
    B16* 5,80E+01 5,20E+01 5,10E+01 5,10E+01 5,80E+01
    B22* 2,50E+02 2,40E+02 2,20E+02 2,70E+02 -
    B23* 9,40E+04 5,90E+05 5,90E+06 1,90E+07 -

    * erfindungsgemäß Tabelle 6b: Oberflächenwiderstand [Ω]
    Innenraum Tag 22 Innenraum Tag 31 60% r. LF Tag 176 30% r. LF Tag 105 0% r. LF Tag 38
    B1 2,30E+07 5,30E+07 5,20E+07 5,10E+07 2,50E+10
    B2 3,40E+07 7,40E+07 5,20E+07 1,40E+08 2,00E+10
    B3 3,80E+07 6,90E+07 4,50E+07 1,30E+08 3,50E+10
    B4 3,00E+07 4,80E+07 4,30E+07 8,10E+07 2,80E+10
    B5 2,50E+07 4,00E+07 3,80E+07 1,50E+08 1,80E+10
    B6 2,10E+07 2,40E+07 1,60E+07 1,30E+08 1,20E+10
    B7* 1,10E+02 1,20E+02 1,80E+02 1,30E+02 1,20E+02
    B8* 1,10E+03 1,10E+03 2,00E+03 1,80E+03 1,70E+03
    B12* 1,20E+02 1,00E+02 2,00E+02 1,60E+02 1,30E+02
    B14* 4,40E+01 4,90E+01 1,30E+02 9,80E+01 5,90E+01
    B16* 4,60E+01 5,30E+01 1,10E+02 8,50E+01 6,30E+01

    * erfindungsgemäß
  • Auswertung
  • Im Rahmen der Versuchsreihe 2 werden erfindungsgemäße Betonbauteile (umfassend Graphit- und Rußpartikel sowie Kohlenstofffasern) und Vergleichsbetonbauteile (umfassend nur Graphit- und Rußpartikel; d. h. keine Kohlenstofffasern) mit unterschiedlichen Mengen von sowohl Kohlenstofffasern als auch Graphit- und Rußpartikeln (wobei die Graphit- und Rußpartikel jeweils mit einem Verhältnis von 33 : 9 eingesetzt werden) verglichen, insbesondere wird der elektrische Widerstand (und somit die Leitfähigkeit) bestimmt.
  • In diesem Zusammenhang stellt der Probekörper B1 eine Referenzprobe dar (d. h. in Probekörper B1 sind weder Kohlenstofffasern noch Graphit- oder Rußpartikel enthalten).
  • Alle erfindungsgemäßen Probekörper (d. h. Probekörper B7, B8, B11, B12, B14, B16, B19, B22 und B23) und der Vergleichsprobekörper B2 enthalten jeweils 0,123 Gew.-% Graphitpartikel und 0,033 Gew.-% Rußpartikel.
  • Die erfindungsgemäßen Probekörper B7, B8 und B23 sowie der Vergleichsprobekörper B2 enthalten jeweils den gleichen Zement (CEM II/A-LL 42,5 N der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt), das gleiche Gestein und den gleichen Fließstoff (SKY 643 MasterGlenium der BASF). Die erfindungsgemäßen Probekörper B7, B8 und B23 enthalten darüber hinaus noch unterschiedliche Mengen an Kohlenstofffasern (B7: 0,378 Gew.-%, B8: 0,151 Gew.-%, B23: 0,037 Gew.-%). Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten geht eindeutig hervor, dass der Widerstand jeweils bei den erfindungsgemäßen Probekörpern (B7, B8 und B23) wesentlich geringer ist als bei dem Vergleichsprobekörper (B2); dies gilt sowohl für den Durchgangswiderstand als auch für den Oberflächenwiderstand. Der Vergleich der Widerstände der erfindungsgemäßen Probekörper B7, B8 und B23 mit den Widerständen der Vergleichprobekörper B1 und B2 ist auch in 3A (Durchgangswiderstand) und 3B (Oberflächenwidertand) visualisiert.
  • Die erfindungsgemäßen Probekörper B12, B14 und B16 enthalten jeweils 0,378 Gew.-% Kohlenstofffasern. Jedoch wird bei dem erfindungsgemäßen Probekörper B14 ein anderer Fließstoff (Alphalith Hyperflow 2060 der Rhein Chemotechnik), bei dem erfindungsgemäßen Probekörper B16 wird ein anderer Zement (CEM I 42,5 R der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt) und bei dem erfindungsgemäßen Probekörper B12 werden sowohl ein anderer Fließstoff (Alphalith Hyperflow 2060 der Rhein Chemotechnik) als auch ein anderer Zement (CEM I 42,5 R der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt) als bei dem erfindungsgemäßen Probekörper B7 (wobei die Mengen identisch sind) verwendet. Insgesamt geht aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten eindeutig hervor, dass - unabhängig von dem eingesetzten Zement und dem eingesetzten Fließstoff - der Widerstand jeweils bei den erfindungsgemäßen Probekörpern (B12, B14 und B16) wesentlich geringer ist als bei dem Vergleichsprobekörper (B2); dies gilt sowohl für den Durchgangswiderstand als auch für den Oberflächenwiderstand. Darüber hinaus geht auch eindeutig aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten hervor, dass sowohl der verwendete Zement als auch das verwendete Fließmittel keinen wesentlichen Einfluss auf den Widerstand (und somit die Leitfähigkeit) der Betonbauteile haben.
  • Auch das verwendete Gestein hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Widerstand (und somit die Leitfähigkeit) der Betonbauteile, wie aus dem Vergleich der erfindungsgemäßen Probekörper B7 und B22 hervorgeht, wobei in Probekörper B22 ein anderes Gestein, nämlich Kies (in Form einer Mischung aus 40 Gew.-% 0/2 Sand, 20 Gew.-% 4/8 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14) und 40 Gew.-% 8/16 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14)) eingesetzt wird.
  • Auch bei Verwendung einer größeren Menge an Graphit- und Rußpartikeln in Vergleichsprobekörpern weisen alle erfindungsgemäßen Probekörper einen wesentlich niedrigen Widerstand (und somit eine wesentlich höhere Leitfähigkeit) auf: Vergleichsprobekörper B3 enthält 0,246 Gew.-% Graphitpartikel und 0,067 Gew.-% Rußpartikel, Vergleichsprobekörper B4 enthält 0,491 Gew.-% Graphitpartikel und 0,134 Gew.-% Rußpartikel, Vergleichsprobekörper B5 enthält 0,734 Gew.-% Graphitpartikel und 0,201 Gew.-% Rußpartikel, Vergleichsprobekörper B6 enthält 1,218 Gew.-% Graphitpartikel und 0,335 Gew.-% Rußpartikel. In den 4A (Durchgangswiderstand) und 4B (Oberflächenwiderstand) ist der deutlich geringere Widerstand der erfindungsgemäßen Probekörper B7 und B10 im Vergleich zu allen Vergleichprobekörper (d. h. B1, B2, B3, B5, B5 und B6) visualisiert.
  • Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
  • Insgesamt geht aus den Ausführungsbeispielen hervor, dass erfindungsgemäße Betonkörper, welche Kohlenstofffasern, Graphitpartikel und Rußpartikel enthalten, einen geringeren Widerstand und somit eine höhere Leitfähigkeit aufweisen als Betonkörper, welche entweder nur Kohlenstofffasern oder nur Graphitpartikel und Rußpartikel enthalten. Insbesondere liegt ein unerwarteter synergistischer Effekt vor und durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Basisrezeptur (d. h. sowohl von Kohlenstofffasern als auch von Graphit- und Rußpartikeln) wird der Widerstand stark verringert bzw. die Leitfähigkeit maßgeblich erhöht.
  • Darüber hinaus liegt ein geringerer Widerstand bei der Verwendung von Kohlenstofffasern mit einer Länge von 6 mm vor als bei der Verwendung von Kohlenstofffasern mit einer Länge von 3 mm. Weiterhin kann auch über die spezifische Menge an eingesetzten Kohlenstofffasern sowie Graphit- und Rußpartikeln der Widerstand weiterführend bzw. spezifisch eingestellt werden.
  • Auch geht aus den Ausführungsbeispielen sowie insbesondere 3A, 3B, 4A und 4B hervor, dass der Widerstand der erfindungsgemäßen Betonbauteile bei unterschiedlichen Bedingungen, insbesondere unterschiedlichen Luftfeuchtigkeit, in einem zumindest im Wesentlichen konstanten bzw. eng begrenzten Bereich bleibt; d. h. der Widerstand bzw. die Leitfähigkeit kann zumindest im Wesentlichen unabhängig von den äußeren Gegebenheiten ausgebildet werden.
  • Schließlich beeinflusst die Verwendung unterschiedlicher Zemente, Fließmittel und/oder Gesteine den Widerstand der Betonkörper im Wesentlichen nicht.
  • Insgesamt eignen sich die erfindungsgemäßen Betonbauteile somit für eine Vielzahl von Anwendungen:
    • Die erfindungsgemäßen Betonbauteile weisen jeweils einen Widerstand von < 109 Ω auf und können somit beispielsweise auch in elektrostatisch geschützten Bereichen eingesetzt werden; d. h. die Betonteile gewährleisten einen effektiven Schutz vor unerwünschten bzw. unkontrollierten elektrostatischen Entladungen (ESD).
  • Weiterhin kommt aber auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Betonbauteile als Bodenfläche, welche beispielsweise das induktive Laden von Fahrzeugen oder dergleichen ermöglicht, in Betracht. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Betonbauteile beispielsweise auch beheizbar ausgebildet werden oder grundsätzlich für berührungssensitive Schaltungen bzw. im Bereich der Sensorik eingesetzt werden. Insbesondere durch den synergistischen Effekt der Kombination von Kohlenstofffasern mit Graphit- und Rußpartikeln kann eine besonders hohe Leitfähigkeit erreicht werden. Dabei ist es aber gleichermaßen auch möglich, z. B. durch die spezielle Auswahl der Mengen und Verhältnisse den Widerstand bzw. die Leitfähigkeit dahingehend zielgerichtet einzustellen, dass auch Betonbauteile mit reduzierter, aber gleichermaßen noch hohen Leitfähigkeit bereitgestellt werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 9014321 A1 [0024]

Claims (45)

  1. Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile, wobei die Basisrezeptur (A) eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, einerseits und (B) eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, andererseits umfasst, wobei die Basisrezeptur außerdem mindestens ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, enthält.
  2. Basisrezeptur nach Anspruch 1, wobei die Kohlenstofffasern elektrisch leitfähig sind.
  3. Basisrezeptur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, jeweils elektrisch leitfähig sind; und/oder wobei die Graphitpartikel als Leitgraphitpartikel (partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit) ausgebildet sind; und/oder wobei die Rußpartikel als Leitrußpartikel (partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß) und/oder als partikulärer Conductive Carbon Black ausgebildet sind; und/oder wobei die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und die Rußpartikel, elektrisch leitfähig sind; und/oder wobei die Kohlenstofffasern, die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, unabhängig voneinander, jeweils eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 10-13 S/cm bis 106 S/cm, insbesondere im Bereich von 10-12 S/cm bis 105 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 10-10 S/cm bis 104 S/cm, bevorzugt im Bereich von 10-9 S/cm bis 103 S/cm, aufweisen.
  4. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 Ω·cm bis 10 Ω·cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 Ω·cm bis 5 Ω·cm, vorzugsweise im Bereich von 0,001 Ω·cm bis 3 Ω·cm, bevorzugt im Bereich von 0,0015 Ω·cm bis 2,5 Ω·cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Vol.-% bis 10 Vol.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Vol.-% bis 5 Vol.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Vol.-% bis 3 Vol.-%, bevorzugt im Bereich von 0,015 Vol.-% bis 2,5 Vol.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  5. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 4 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  6. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1.500 : 1 bis 1 : 5, insbesondere im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1, bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] von größer 1, insbesondere größer 1,5, vorzugsweise größer 2, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthält.
  7. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 mm bis 16 mm, insbesondere im Bereich von 0,9 mm bis 11 mm, vorzugsweise im Bereich von 1,5 mm bis 9 mm, bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 8 mm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 mm bis 15 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 8 mm, bevorzugt im Bereich von 2,5 mm bis 7 mm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 4 µm bis 42 µm, insbesondere im Bereich von 7 µm bis 27 µm, vorzugsweise im Bereich von 9 µm bis 22 µm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 5 µm bis 40 µm, insbesondere im Bereich von 8 µm bis 25 µm, vorzugsweise im Bereich von 10 µm bis 20 µm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 2 bis 4.000, insbesondere im Bereich von 5 bis 3.000, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 2.000, bevorzugt im Bereich von 100 bis 1.500, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 5 g/l bis 800 g/l, insbesondere im Bereich von 7,5 g/l bis 600 g/l, vorzugsweise im Bereich von 10 g/l bis 500 g/l, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern ein Zug-E-Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstofffasern, aufweisen.
  8. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur und/oder die Komponente (A) zudem gemahlene und/oder gehäckselte, insbesondere gemahlene, Kohlenstofffasern (Zusatzkohlenstofffasern) enthält.
  9. Basisrezeptur nach Anspruch 8, wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 Ω·cm bis 10 Ω·cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 Ω·cm bis 5 Ω·cm, vorzugsweise im Bereich von 0,001 Ω·cm bis 3 Ω·cm, bevorzugt im Bereich von 0,0015 Ω·cm bis 2,5 Ω·cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 µm bis 1.100 µm, insbesondere im Bereich von 0,7 µm bis 950 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 µm bis 850 µm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 µm bis 1.000 µm, insbesondere im Bereich von 0,8 µm bis 900 µm, vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis 800 µm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 0,4 µm bis 32 µm, insbesondere im Bereich von 0,6 µm bis 22 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,8 µm bis 17 µm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 0,5 µm bis 30 µm, insbesondere im Bereich von 0,7 µm bis 20 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 µm bis 15 µm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 1 bis 100, insbesondere im Bereich von 2 bis 50, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 10 g/l bis 1.500 g/l, insbesondere im Bereich von 20 g/l bis 1.200 g/l, vorzugsweise im Bereich von 50 g/l bis 1.000 g/l, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern ein Zug-E-Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstofffasern, aufweisen; und/oder wobei die Basisrezeptur die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  10. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern erhältlich und/oder erhalten sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung eines synthetischen Ausgangsmaterials, vorzugsweise Polyacrylnitril (PAN), insbesondere wobei vor der Carbonisierung eine Oxidation des Ausgangsmaterials durchgeführt worden ist; oder wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern, erhältlich sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung von Pech als Ausgangsmaterial; und/oder wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern an ihrer Oberfläche mit mindestens einem Oberflächenmodizierungsmittel, insbesondere zu Verbesserung der Einarbeitbarkeit und/oder Inkorporation der Kohlenstofffasern in hydraulische Bindemittelsysteme, ausgerüstet und/oder versehen sind; und/oder wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern geschlichtet sind und/oder mit einer Schlichtung ausgerüstet sind, vorzugsweise mittels mindestens eines Schlichtmittels, insbesondere wobei das Schlichtmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyurethanen, Epoxiden, Glycerin und aromatischen Polymeren sowie deren Kombinationen oder Mischungen.
  11. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Graphitpartikel synthetisch oder natürlich, insbesondere synthetisch, sind; und/oder wobei die Graphitpartikel eine absolute Teilchengröße im Bereich von 0,05 µm bis 120 µm, insbesondere im Bereich von 0,3 µm bis 110 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 µm bis 100 µm, bevorzugt im Bereich von 1,5 µm bis 90 µm, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 0,1 µm bis 100 µm, insbesondere im Bereich von 0,5 µm bis 80 µm, vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis 50 µm, bevorzugt im Bereich von 2 µm bis 40 µm, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 1 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 2 m2/g bis 500 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 4 m2/g bis 400 m2/g, bevorzugt im Bereich von 5 m2/g bis 300 m2/g, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 99,9 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 80 Gew.-% bis 99,999 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 90 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel eine Stampfdichte im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,6 g/cm3 bis 1,5 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 0,7 g/cm3 bis 1,2 g/cm3, aufweisen.
  12. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rußpartikel eine absolute Teilchengröße im Bereich von 8 nm bis 82 nm, insbesondere im Bereich von 12 nm bis 72 nm, vorzugsweise im Bereich von 12 nm bis 47 nm, bevorzugt im Bereich von 18 nm bis 32 nm, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 10 nm bis 80 nm, insbesondere im Bereich von 15 nm bis 70 nm, vorzugsweise im Bereich von 15 nm bis 45 nm, bevorzugt im Bereich von 20 nm bis 30 nm, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 50 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 80 m2/g bis 650 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 90 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 105 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine STSA-Oberfläche (Statistische Dicke-Oberfläche) im Bereich von 10 m2/g bis 500 m2/g, insbesondere im Bereich von 30 m2/g bis 400 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 50 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 70 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine Ölabsorption im Bereich von 50 ml/100g bis 1.000 ml/100g, insbesondere im Bereich von 80 ml/100g bis 420 ml/100g, vorzugsweise im Bereich von 100 ml/100g bis 250 ml/100g, bevorzugt im Bereich von 110 ml/100g bis 200 ml/100g, besonders bevorzugt im Bereich von 115 ml/100g bis 150 ml/100g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine Iodzahl im Bereich von 10 mg/g bis 500 mg/g, insbesondere im Bereich von 20 mg/g bis 400 mg/g, vorzugsweise im Bereich von 50 mg/g bis 300 mg/g, bevorzugt im Bereich von 80 mg/g bis 200 mg/g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel einen Aschegehalt von höchstens 1,5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 0,8 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, aufweisen.
  13. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das hydraulische Bindemittel ein Zement ist; und/oder wobei das hydraulische Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzemente und Kompositzement sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Portlandzement; und/oder wobei die Basisrezeptur das hydraulische Bindemittel in einer Menge im Bereich von 2 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  14. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens ein Additiv enthält, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe von Zusatzmitteln, insbesondere Betonzusatzmitteln, Zusatzstoffen, insbesondere Betonzusatzstoffen, und Zuschlägen, insbesondere Betonzuschlägen, sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
  15. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, enthält; insbesondere wobei das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, ausgewählt ist aus der Gruppe von Betonverflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Lichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern, Viskositätsmodifizierern, Chromatreduzierern, Recyclinghilfen, Schaumbildnern, Sedimentationsreduzierern, Passivatoren und Schwindreduzierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Betonverflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Dichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern und Viskositätsmodifizierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder wobei die Basisrezeptur das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  16. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens einen Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, enthält; insbesondere wobei der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, ausgewählt ist aus der Gruppe von inaktiven Zusatzstoffen, puzzolanischen Zusatzstoffen, latent hydraulischen Zusatzstoffen und organischen Zusatzstoffen sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, ausgewählt ist aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche, Hüttensandmehl, Silikastaub und Silikasuspensionen sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche und Hüttensandmehl sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder wobei die Basisrezeptur den Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 45 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  17. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), enthält; insbesondere wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein natürliches oder künstliches, vorzugsweise natürliches, Gestein ist und/oder wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein dichtes oder poriges, insbesondere dichtes, Gestein ist, insbesondere wobei das Gestein körnig ausgebildet ist; und/oder insbesondere wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, eine Körnung und/oder Korngrößen im Bereich von größer 0 mm bis 32 mm aufweist, und/oder insbesondere wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ausgewählt ist aus der Gruppe von feinen Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/1, 0/2 und/oder 0/4; groben Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 und/oder 8/22; und Korngemischen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/22 und/oder 0/32, sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder wobei die Basisrezeptur den Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 98 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 85 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
  18. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegt; und/oder wobei die Basisrezeptur die Komponente (A) und die Komponente (B) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegt.
  19. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (A) in trockener Form und/oder als Trockenmischung und/oder in Masse vorliegt; und/oder wobei die Komponente (A) aus den Kohlenstofffasern besteht; und/oder wobei die Komponente (A) die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 20 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 98 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (A), enthält.
  20. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (A) mindestens einen weiteren Inhaltstoff (Zusatzstoff (A)) enthält; insbesondere wobei der weitere Inhaltstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Bariumsulfaten, Calciumsulfaten und Eisenoxiden sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Komponente (A) den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 70 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (A), enthält.
  21. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (B) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist; insbesondere wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert und/oder eingebracht sind; und/oder insbesondere wobei als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt ist; und/oder insbesondere wobei das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser ist; insbesondere wobei die Komponente (B) das wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält.
  22. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (B) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200: 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5: 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthält.
  23. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (B) mindestens einen weiteren Inhaltstoff (Zusatzstoff (B)) enthält; insbesondere wobei der weitere Inhaltstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Komponente (B) den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator enthält; insbesondere wobei das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalinsulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbesondere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere die Komponente (B) das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) mindestens ein Verdickungsmittel und/oder einen Rheologiemodifizierer enthält; insbesondere wobei das Verdickungsmittel und/oder der Rheologiemodifizierer ausgewählt ist aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxypropylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan; und/oder insbesondere wobei die Komponente (B) das Verdickungsmittel und/oder den Rheologiemodifizierer in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B), enthält; und/oder wobei die Komponente (B) mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B); und/oder wobei die Komponente (B) mindestens ein Konservierungsmittel aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (B).
  24. Hydraulische Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), zu einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23 erhältlich und/oder erhalten ist und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Anmachen mit Wasser einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23 erhältlich und/oder erhalten ist.
  25. Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 24, wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittelzusammensetzung, erhältlich ist; und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung einen Gehalt an Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittelzusammensetzung, aufweist; und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Feststoff-Wert (w/f-Wert) im Bereich von 0,02 bis 0,6, insbesondere im Bereich von 0,03 bis 0,3, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,1, bevorzugt im Bereich von 0,06 bis 0,1, aufweist; und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Zement-Wert (w/z-Wert) im Bereich von 0,1 bis 1, insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,8, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6, aufweist.
  26. Elektrisch leitfähiges Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil, wobei das Bauteil durch Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) einer Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 24 oder 25 erhältlich und/oder erhalten ist; und/oder wobei das Bauteil durch Zugabe von Wasser zu einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23 und/oder durch Anmachen mit Wasser einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zum Erhalt einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere wie in Anspruch 24 oder 25 definiert, gefolgt von einem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung, erhältlich und/oder erhalten ist.
  27. Bauteil nach Anspruch 26, wobei vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) ein Informbringen und/oder Ausformen der Bindemittelzusammensetzung erfolgt ist.
  28. Elektrisch leitfähiges Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil, insbesondere Bauteil nach Anspruch 26 oder 27, wobei das Bauteil Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere wie zuvor definierte Kohlenstofffasern, einerseits und Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere wie zuvor definierte Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, andererseits aufweist; insbesondere wobei das Bauteil mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweist; und/oder insbesondere wobei das Bauteil eine Matrix auf Basis mindestens eines abgebundenen hydraulischen Bindemittels, insbesondere abgebundenen Zements und/oder abgebundenen Kalks, vorzugsweise abgebundenen Zements, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, vorzugsweise eine Betonmatrix, aufweist.
  29. Bauteil nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei das Bauteil die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 9 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 7 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew.-% bis 1,8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 13 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,00009 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthält.
  30. Bauteil nach einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei das Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1.500 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1, bevorzugt im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] von größer 1, insbesondere größer 1,5, vorzugsweise größer 2, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10: 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7: 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthält; und/oder wobei das Bauteil mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweist; und/oder wobei das Bauteil mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), insbesondere einen wie zuvor definierten Zuschlag, enthält.
  31. Bauteil nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 Ω, insbesondere höchstens 5·108 Ω, vorzugweise höchstens 108 Ω, bevorzugt höchstens 5·107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweist; und/oder wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 102 Ω bis 108 Ω, insbesondere im Bereich von 102 Ω bis 107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweist; und/oder wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 Ω, insbesondere höchstens 5·108 Ω, vorzugweise höchstens 108 Ω, bevorzugt höchstens 5·107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweist; und/oder wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 10 Ω bis 108 Ω, insbesondere im Bereich von 10 Ω bis 107 Ω, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1), aufweist.
  32. Verwendung einer Kombination, welche (A) eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere eine wie zuvor definierte Komponente (A), aufweist oder hieraus besteht, einerseits und (B) eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere eine wie zuvor definierte Komponente (B), aufweist, andererseits umfasst, zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; und/oder zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; und/oder zur Verringerung des elektrischen Widerstands von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; und/oder zur Erhöhung der elektrostatischen Ableitfähigkeit und/oder zur Verringerung der elektrostatischen Aufladbarkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen.
  33. Kombination, insbesondere Kombination zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Kombination (A) eine erste Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere eine wie zuvor definierte Komponente (A), aufweist oder hieraus besteht, einerseits und (B) eine zweite Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere eine wie zuvor definierte Komponente (B), aufweist, andererseits umfasst.
  34. Kombination nach Anspruch 33, wobei die Kombination in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegt; und/oder wobei die Kombination die Komponente (A) und die Komponente (B) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthält.
  35. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie in einem der Ansprüche 26 bis 31 definiert, insbesondere auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, wobei eine Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23 durch Zugabe von Wasser und/oder durch Anmachen mit Wasser zu einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere nach Anspruch 24 oder 25, verarbeitet wird und wobei nachfolgend ein Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung zum Erhalt der Bauteile, insbesondere Betonbauteile, durchgeführt wird.
  36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) ein Informbringen und/oder Ausformen, insbesondere Ausgießen und/oder Informgießen, der Bindemittelzusammensetzung durchgeführt wird.
  37. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie in einem der Ansprüche 26 bis 31 definiert, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, insbesondere Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte in der angeführten Reihenfolge umfasst: (a) Zusammenführen mindestens eines Zuschlagstoffs, insbesondere Betonzuschlagstoffs, insbesondere eines wie zuvor definierten Zuschlagstoffs, einerseits und eines Anteils (erster Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), andererseits, gegebenenfalls gefolgt von einem Einwirkenlassen des Wassers auf den Zuschlagstoff (Saugenlassen); (b) Zugabe einer ersten Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, insbesondere einer wie zuvor definierten Komponente (A), und einer zweiten Komponente (B), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, insbesondere einer wie zuvor definierten Komponente (B), in die in Schritt (a) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit, vorzugsweise gefolgt von, einem Mischen der mit der Komponente (A) und der Komponente (B) versetzten Zusammensetzung; (c) Zugabe mindestens eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, insbesondere eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, und des Restanteils (zweiter Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser, in die in Schritt (b) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit einem Mischen der mit dem hydraulischen Bindemittel und dem Restanteil des Wasser versetzten (Bindemittel-) Zusammensetzung; (d) gegebenenfalls Informbringen und/oder Ausformen der in Schritt (c) erhaltenen (Bindemittel-)Zusammensetzung; (e) Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der (Bindemittel-)Zusammensetzung zum Erhalt der elektrisch leitfähigen Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der in Schritt (a) eingesetzte Anteil (erster Anteil) an Wasser 10 Vol.-% bis 50 Vol.-%, insbesondere 20 Vol.-% bis 40 Vol.-%, vorzugsweise 25 Vol.-% bis 35 Vol.-%, des insgesamt eingesetzten Wasser beträgt; und/oder
  39. Zusammensetzung, insbesondere Zusammensetzung zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Zusammensetzung Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere wie zuvor definierte Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, aufweist und wobei die Zusammensetzung als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist.
  40. Zusammensetzung nach Anspruch 39, wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert und/oder eingebracht sind; und/oder wobei als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt ist; und/oder wobei das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser ist; und/oder wobei die Zusammensetzung das wässrig basierte Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Graphitpartikel im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1,5 : 1, bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1, enthält.
  41. Zusammensetzung nach Anspruch 39 oder 40, wobei die Zusammensetzung mindestens einen weiteren Inhaltstoff enthält; insbesondere wobei der weitere Inhaltstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Zusammensetzung den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator enthält; insbesondere wobei das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalinsulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbesondere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Zusammensetzung das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält.
  42. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 39 bis 41, wobei die Zusammensetzung mindestens ein Verdickungsmittel und/oder einen Rheologiemodifizierer enthält; insbesondere wobei das Verdickungsmittel und/oder der Rheologiemodifizierer ausgewählt ist aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxypropylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan; und/oder insbesondere wobei die Zusammensetzung das Verdickungsmittel und/oder den Rheologiemodifizierer in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung; und/oder wobei die Zusammensetzung mindestens ein Konservierungsmittel aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung.
  43. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 39 bis 42 zusammen mit und/oder in Kombination mit einer Komponente (A), insbesondere einer zuvor definierten Komponente (A), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, in einer Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere in einer Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, insbesondere wie in einem der Ansprüche 26 bis 31 definiert.
  44. Verwendung eines Bauteils, insbesondere Betonbauteils, nach einem der Ansprüche 26 bis 31, zur Ausbildung von und/oder als Bestandteil von Bauwerken und/oder Baukörpern, insbesondere zur Ausbildung von und/oder als Bestandteil von Wänden, Decken oder Böden bzw. Belägen, vorzugswiese Industrieböden bzw. -belägen, Hallenböden bzw. -belägen, Böden bzw. Belägen für Verkehrsflächen, wie Straßen, Parkplätze, Lande-/Startbahnen bzw. -flächen für Fluggeräte, Fußwege, Fahrradwege oder dergleichen, insbesondere zu Zwecken der Ableitung elektrostatischer Aufladungen und/oder zu Zwecken des induktiven Ladens insbesondere von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen oder elektrischen Gerätschaften und/oder zu Zwecken der elektrischen Beheizbarkeit und/oder zu Zwecken der Bereitstellung insbesondere berührungssensitiver Sensorik bzw. Schaltungen oder dergleichen.
  45. Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, nach Anspruch 24 oder 25, Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach einem der Ansprüche 26 bis 31, Verwendung einer Kombination nach Anspruch 32, Kombination nach Anspruch 33 oder 34, Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 39 bis 42, Verwendung nach Anspruch 43 und/oder Verwendung nach Anspruch 44, jeweils gekennzeichnet durch ein oder mehrere Merkmale der Ansprüche 1 bis 23.
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