Einfluss der Phasenzusammensetzung von Portlandzementen auf die Physisorption und Fließwirkung von Polykondensat- und Polycarboxylat-basierten Betonfließmitteln

• Applicant: Professor Dr. Johann Plank
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5455014

An moderne Baustoffe wie Fließbeton, hochfesten Beton, selbstverdichtenden Beton, Fließestrich, Selbstverlaufsmassen, Putz oder Fliesenkleber werden immer höhere Anforderungen hinsichtlich Verarbeitbarkeit und Dauerhaftigkeit gestellt, die nur durch ein komplexes Gemisch aus Bindemitteln, Zuschlagstoffen, Zusatzstoffen sowie verschiedenen bauchemischen Zusatzmitteln erfüllt werden können. Trotz sorgfältig entwickelter Rezepturen kommt es immer wieder zum Versagen von Baustoffsystemen. Als Ursache wird meist eine Unverträglichkeit zwischen dem eingesetzten Zement und dem Zusatzmittel angenommen. Bei Fließmitteln wird ein Zusammenhang der Unverträglichkeit mit Art und Menge des C3A sowie dem Sulfatträger vermutet. Allerdings ist dieser Zusammenhang bislang nicht eindeutig geklärt. In dem geplanten Vorhaben sollen deshalb die Wechselwirkung zwischen Portlandzement und verschiedenen Fließmitteln wie Polykondensaten und Polycarboxylaten untersucht werden. Schwerpunkt der Untersuchungen ist die Wechselwirkung der hoch reaktiven Klinkerphase Aluminat (C3A) sowie der sulfathaltigen Zementbestandteile (CaS04.xH20 und Alkalisulfate) mit Fließmitteln. Die Grundlagenuntersuchungen werden an selbst synthetisierten Bindemitteln (reine bzw. Fremdionen-dotierte Klinkerphasen sowie Zemente mit definierter Phasenzusammensetzung) und selbst synthetisierten Fließmitteln durchgeführt. Nur durch diese aufwendige Vorgehensweise kann eine ausreichende Charakterisierung der Ausgangsstoffe sichergestellt und die entscheidenden Faktoren für die unterschiedlichen Wechselwirkungen erkannt werden. Die Interaktionen werden anhand der Adsorption der Fließmittel am Bindemittel, dem Einfluss auf Zetapotential, Fließverhalten, Hydratationswärmeentwicklung sowie Art, Menge und Bildungsgeschwindigkeit der Hydratationsprodukte charakterisiert.

• DFG Programme: Research Grants