Biogene Mineralisation in zementären Systemen: Auswirkungen auf Selbstheilungs-mechanismen und Dauerhaftigkeit

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas A. Bier
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445696912

Der vorliegende Antrag behandelt das Thema: biogene Mineralisation in zementären Systemen. Dabei liegt der Fokus zunächst auf der Auswahl von Mikrobenspezien, die sich widerstandsfähig gegen alkaline Umgebungen zeigen und schließlich auf den Auswirkungen dieser Mikroben auf die Selbstheilungsfähigkeiten von Zementproben, sowie auf die Dauerhaftigkeit derselben. Die erste Phase der Experimente wird in Zementsuspensionen, die Zweite in Zementpasten und die dritte Phase an Zementmörteln durchgeführt. In Kooperation mit unseren japanischen Partnern von der Tokyo University of Marine Science and Technology erfolgt die Auswahl verschiedener Mikroben bzw. Bakteriensorten mit zwei verschiedenen Messmethoden. Anschließend werden die Selbstheilungsmechanismen der Zementproben an 4 verschiedenen Zementsystemen getestet und die Auswirkungen der Mikroben auf eine Mineralphasenbildung und Rissheilung mikroskopisch beobachtet. Teil dieser Analytik beinhaltet die Prüfung mechanischer Eigenschaften, sowie der Struktureigenschaften (Phasenanalyse und Porosität). Die Dauerhaftigkeit wird in verschiedenen, aggressiven Umgebungen analysiert. Hierzu gehört auch der Frost-Tau Widerstand, sowie der Exposition in Säure -und Salzhaltiger Lösungen. Rückschlüsse auf die Eignung verschiedener Mikroben in zementären Bindemitteln die Rissheilung zu fördern werden erwartet, und somit auch über eine verbesserte Dauerhaftigkeit ein Beitrag zur Nachhaltigkeit.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Japan
• Mitverantwortlich(e): Dr. Eva Kränzlein
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Hiroko Makita