Strukturuntersuchungen mit NMR, SAXS und ESEM an mit Wasserdampf voradsorbierten zementiösen Materialien und nanoporösen Vergleichssubstanzen

• Applicant: Dr. Jürgen Adolphs
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 1999 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5158212

Zementstein als Bindematrix bestimmt die wesentlichen Gebrauchseigenschaften des Betons und besonders der modernen Hochleistungsbetone. Eigene Forschung und Ergebnisse aus der Literatur zeigen, daß Porenradienverteilung, Diffusion, innere Oberflächen, Karbonatisierung, mechanische Kenngrößen, Hg-Kontaktwinkel, Temperaturausdehnungskoeffizient und Schwinden nichtlinear von der rel. Feuchte abhängen und bei ca. 50% rel.F. einen Extremwert aufweisen. Über die Luftfeuchte besteht eine ständige Wechselwirkung von Wasser mit dem nanoporösen sowie hochdispersem Feststoffgefüge. Ein eigenes Modell (ESW) ermöglicht in der aktuellsten Version die vollständige Berechnung experimenteller Sorptionsisothermen nanoporöser Systeme mit Kapillarkondensation u. Adsorptions-Desorptionshysterese. Die Ergebnisse werden für eine präzisere Umrechnung von NMR und SAXS Daten zur Quantifizierung von Porengrößenverteilungen unter Einfluß von Wasserdampfsorption benötigt. Am Synchroton des National Lab Argonne sollen die hochpräzisen SAXS Experimente und bei Prof. Kirckpatrick in Urbana die NMR-Untersuchungen durchgeführt werden. Die Modellierung erfolgt mit Unterstützung der Theoretischen Chemie/Northwestern University. Der Erfahrungsaustausch mit führenden Mikrostruktur-Experten soll helfen, die gewonnenen Daten sinnvoll in die Beschreibung des Zementsteins einzuordnen.

• DFG Programme: Research Grants