Mechanismen der osmotischen Blasenbildung bei Reaktionsharzbeschichtungen auf Beton

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Michael Raupach
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5436999

Das Phänomen der osmotischen Blasenbildung bei polymeren Beschichtungen auf Beton ist seit Mitte der 1970er Jahre bekannt und beschrieben. Unmittelbar nach Auftrag der Beschichtung oder einige Wochen bis Monate später können i.d.R. flüssigkeitsgefüllte Blasen in der Beschichtung von einigen mm bis cm Durchmesser entstehen. Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens sollen sowohl die einzelnen Stoffe und Verbindungen der Beschichtungen (Harz, Härter, Lösemittel und Reaktivverdünner sowie Kombinationen), die bei Industrieböden zu osmotischen Drücken führen können, systematisch untersucht werden. Diese von den Grundstoffherstellern zur Verfügung zu stellenden Stoffe sollen erstmals getrennt hinsichtlich ihrer potentiellen osmotischen Druckentwicklung mit Hilfe einer modifizierten Pfeffer'schen Zelle auf verschiedenen Modelluntergründen sowie Mörtel und Beton untersucht werden. Parallel zu diesen Untersuchungen erfolgt eine Bestimmung des Chromatographieeffektes der Reaktionsharze, der aufgrund neuerer Forschungsergebnisse eventuell Blasenbildungen begünstigt, mit einem konfokalen Raman-Mikroskop. Zur Verifizierung der Untersuchungsergebnisse werden abschließend in der komplexen Umweltsimulationsanlage des Instituts unter definierten Witterungszyklen ausgewählte Stoffkombinationen auf verschiedenen Betonen ausgelagert. Das Blasenwachstum wird dabei mit Hilfe des integrierten Videomesssystems exakt aufgezeichnet. Als Gesamtergebnis soll ein Modellansatz zur Vermeidung osmotischer Blasenbildung auf Beton erarbeitet werden, in den sämtliche relevanten Parameter aus Reaktionsharzbeschichtung (Harz, Härter, Reaktivverdünner, Lösungsmittel), Applikation (Auftragsmenge, Abstreuung, etc.), Beton (Zementart, w/z-Wert, Karbonatisierungstiefe, Feuchteverteilung) und Feuchtebelastung (Kernfeuchte, Wassersättigung) eingehen und unter Berücksichtigung der vorhandenen Interaktionen hinsichtlich ihrer osmosefördernden Wirkung beurteilt werden.

• DFG Programme: Research Grants