Molekulare Mechanismen der mechanischen und chemischen Korrosion auf zementgebundenen Werkstoffen

• Antragsteller: Dr. Peter Thissen
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387815746

Im Rahmen des hier beantragten Projekts sollen die molekularen Mechanismen von mechanischer und chemischer Korrosion auf zementgebundene Werkstoffe untersucht werden. Dafür wird eine ultradünne Calcium-Silikat-Hydrat Phase (C-S-H Phase, als Modell für eine Zementschicht) auf Si-Wafern synthetisiert und die Si-Wafer werden im elastischen Bereich gebogen. Der entstandene Stress (in der C-S-H Phase) kann mit einer uniaxialen Längenänderung in einer Zugprüfmaschine verglichen werden. Unter Stress werden dann verschiedene Austausch- und Transportprozesse (als Modell für chemische Korrosion) an der C-S-H Phasen-Grenzfläche mit Hilfe der Infrarotspektroskopie untersucht. Hierbei kommen ausgewählte Infrarot Sensor-Moleküle zum Einsatz, die besonders auf Defekte an den Oberflächen adsorbieren. Zusätzlich werden parameterfreie Rechnungen mit Hilfe der Dichte-Funktional-Theorie (DFT) durchgeführt, da sie sich ideal mit den experimentellen Modell-Substraten abgleichen lassen. Durch die neuen Erkenntnisse über mechanische und chemische Korrosion werden sich dann Möglichkeiten ergeben, die Synthese der C-S-H Phasen zu verbessern, um diese mechanisch und chemisch stressresistenter zu machen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen