Grundlagenuntersuchungen zur Reaktivität von Hüttensand

• Applicant: Privatdozent Dr.-Ing. Frank Bellmann
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2010 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 175166882

Hüttensand ist ein latent-hydraulischer Zusatzstoff und wird sehr erfolgreich für die Herstellung von Hochofenzementen eingesetzt. Im Hinblick auf das temporär reduzierte Angebot von Hüttensand, die geringen Umsätze bei der Hydratation und die langsame Festigkeitsentwicklung von Hochofenzementen mit sehr hohem Hüttensandgehalt werden neue Ansätze zur Beschleunigung des latenthydraulischen Materials benötigt. In den hier beantragten Vorhaben sollen entsprechende Grundlagenuntersuchungen durchgeführt werden.Bereits abgeschlossene Voruntersuchungen zu einer bisher nicht beschriebenen Anregungsmöglichkeit bei relativ geringen pH-Werten haben gezeigt, dass das Potential der Hüttensandreaktion deutlich höher ist, als bisher angenommen wurde. Offensichtlich tritt (in Analogie zum C3S) eine Hemmung durch die Bildung einer intermediären Zwischenphase auf, wodurch die Reaktion verlangsamt wird.In den hier beantragten Untersuchungen werden thermodynamische Daten eines fremdoxidfreien Hüttensandes ermittelt und die Bildung von Reaktionsprodukten mittels NMR untersucht. Dadurch lässt sich die Hydratation des Hüttensandes bei verschiedenen Anregungsmechanismen aus thermodynamischer und kinetischer Sicht charakterisieren. Eventuell auftretende Zwischenphasen werden in das Modell einbezogen. Mit diesen Daten und der darauf beruhenden Modellierung können die bisher bekannten Aktivierungsmechanismen für Hüttensand evaluiert und optimiert werden. Weiterhin sollen neue Wege zur Anregung aufgezeigt werden. Im Mittelpunkt steht dabei die Unterdrückung der vermuteten Zwischenphase und die Reaktion des Hüttensandes in einem kinetischen Schritt.

• DFG Programme: Research Grants