Untersuchungen zur Bildung und Struktur amorpher Alumosilicathydrate nach alkalischem Löseangriff in Relevanz zur Dauerhaftigkeit von mineralischen Bauwerkstoffen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Hünger; Professor Dr. Christian Kaps
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 137567149

Alkalische Löseangriffe werden einerseits in Bauwerkstoffen gezielt genutzt, z.B. in Geopolymeren oder Puzzolanzementen, um reaktive Feststoffe aufzuschließen und einer Reaktion zu festigkeitsbildenden Silicaten zuzuführen. In zementären Bindemitteln, die aluminathaltige Puzzolane oder latent hydraulische Zusätze enthalten, werden sekundäre Calciumsilicathydratphasen (CSH) gebildet. Diese CSH-Phasen sind durch den Einbau von Aluminium in die Silicatketten charakterisiert (CSAH-Phasen). Alkali-aktivierte Bindemittel (Geopolymere) bilden je nach Calciumgehalt alumosilicatische Netzwerke (ASN) und/oder CSAH-Phasen aus. Andererseits initiieren alkalische Löseprozesse schädigende Phasenneubildungen bei einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). In allen Fällen entstehen Alumosilicathydratphasen, die sich in ihrer Zusammensetzung und Struktur unterscheiden. Der Einbau von Aluminium in die Silicatstruktur und das Vorhandensein von Calcium wirken dabei prägend auf die Struktur und die Eigenschaften der gebildeten Alumosilicathydrate. Die Zusammensetzungsbereiche und die strukturellen Unterschiede, die dafür entscheidend sind, ob die gebildeten Alumosilicathydrate festigkeitsbildend oder schädigend wirken, sind zu identifizieren und in Relation zur Dauerhaftigkeit von mineralischen Bauwerkstoffen zu diskutieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen