Development of an innovative material concept based on calculated created mineral polymers

• Applicant: Professor Dr. Christian Kaps
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5252442

Neben den konventionellen Massenbaustoffen Zement, Kalk und Gips sind noch eine Vielzahl weiterer anorganischer Bindemittel bekannt, wie z.B. Wasserglasbinder, Magnesiabinder, Phosphatbinder. Diese Bindersysteme bilden bei der Erhärtung anorganische Netzwerkstrukturen aus. Neben den Vorteilen einer schnellen Abbindezeit besitzen sie jedoch auch eine Reihe von Nachteilen wie starke Schwindung beim Abbinden, Ausblühneigung bei Durchfeuchtung, die sich nachteilig auf einen breiten Einsatz im Bauwesen auswirken. In den letzten Jahren lag das Interesse vieler Entwicklungen einerseits auf den sogenannten Geopolymeren und andererseits auf High-Alkali-Cements bzw. Alkali-Schlacken-Bindemittel andererseits. Sie erhärten bei Raumtemperatur sehr schnell und zeichnen sich durch eine niedrige Wärmeentwicklung und erhöhte Salzbeständigkeit aus. Die Art der Erhärtungsprodukte hängt stark von der chemischen Zusammensetzung der Ausgangsstoffe ab. Allerdings ist auch hier die Ausblühneigung bei Durchfeuchtung und ein mehr oder weniger starkes Schwindmaß zu bemängeln. Die Untersuchung dieser Bindemittelsysteme erfolgte vorwiegend empirisch. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffkonzeptes, auf der Basis des Vierstoffsystems M2O-Al2O3-SiO2-P2O5. Systematische Untersuchungen hinsichtlich der Phasenausbildung und Eigenschaften sollen zur Auswahl geeigneter Polymerbinder für Verbundwerkstoffe mit Blähglasgranulaten, Glas- und Mineralfasern befähigen.

• DFG Programme: Research Grants