Wechselwirkung von Polycarboxylat-Fließmittel mit Tonmineralien im Beton

• Applicant: Professor Dr. Johann Plank
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2012 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 222278199

Fließmittel dienen in der Betonherstellung der Verbesserung rheologischer Eigenschaften des Frischbetons. Jedoch wurden wiederholt unerwartete Probleme mit der Anwendung Polycarboxylat-basierter Fließmittel beobachtet, die sich in reduzierter Verflüssigung, ungewöhnlich hoher Dosierung bzw. völligem Versagen des Fließmittels äußerten. Als Ursache wurden in mehreren Fällen tonhaltige Gesteinskörnungen identifiziert. Probleme zwischen Polycarboxylat-basierten Fließmitteln und tonhaltigen Gesteinskörnungen stellen in den letzten Jahren weltweit ein großes und zunehmendes Problem dar und wurden bereits mehrfach in der Literatur beschrieben. Hauptursache ist die zunehmende Verwendung von wenig gewaschenem Sand und Kies sowie von mit Tonen verunreinigtem Kalksteinmehl. Von Polykondensaten sind derartige Probleme nicht bekannt. Die auftretenden Wechselwirkungen zwischen Tonmineralien und Polycarboxylaten sind bisher nur unzureichend aufgeklärt. Somit sind Vorhersagen über die Wirksamkeit der Fließmittel oder vorbeugende Maßnahmen nicht möglich. Diese Arbeit soll dazu beitragen, die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Tonmineralien und Polycarboxylaten zu verstehen. In diesem Antrag sollen zunächst die mechanistischen Aspekte zur Wechselwirkung von PCEs mit Tonmineralien aufgeklärt und ein möglicher Einsatz von „Opfersubstanzen“ geprüft werden. Es ist geplant in einem Folgeantrag Lösungsansätze zur Beseitigung der Ton-Sensitivität von PCEs zu erarbeiten, so dass ihr Wirkungsverlust bei Anwesenheit von Tonen vermieden werden kann.

• DFG Programme: Research Grants