Das Gipsabbinden setzt sich in molekularem Maßstab aus drei Teilschritten zusammen: Auflösung des Halbhydrats (CaSO4 · 0.5 H2O, Bassanit) sowie Keimbildung und Kristallwachstum des Dihydrats (CaSO4 · 2 H2O, Gips). Eine zentrale Rolle für diese Umwandlung über eine Lösungsphase spielt die Reaktion an der Grenzfläche zwischen Kristall und Lösung. Mit Hilfe eines kombinierten makroskopisch-mikroskopischen Ansatzes wurde ein Reaktionsmodell entwickelt. In molekularem Maßstab wurden Kristallwachstums- und Auflösungsmechanismen jeweils unabhängig voneinander in-situ charakterisiert. Auf der Basis der mikroskopischen Mechanismen konnten makroskopische Ratengleichungen abgeleitet werden. Die experimentell bestimmten Daten dieser Arbeit ermöglichen eine quantitative Beschreibung der Hydratation im vereinfachten Modellsystem. Grundlegende Fragen nach der reaktiven Oberfläche der Minerale und nach den fundamentalen Mechanismen werden beantwortet und ergänzend der Einfluß von Additiven auf die Reaktionskinetik untersucht.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Die Ettringitbildung im Beton zählt zu den noch teilweise ungeklärten Problemen. Ohne eine primäre Ettringitbildung in der Anfangsphase der Hydratation ist ein normgerechtes Erstarren des Zements nicht möglich. Zudem basieren schwindungskompensierte Zemente und Sulfathüttenzemente ganz erheblich auf die Ettringitbildung. Eine Volumenvergrößerung infolge der Ettringitbildung im erhärteten Beton kann dagegen zu schweren Schäden führen. Während der Hydratation schwinden Zemente mehr oder weniger, was eine Ursache vieler Probleme im Bauwesen ist. Für manche Anwendungen existiert das Verlangen nach einem expandierenden Zement zur Erzielung einer gewissen „Vorspannwirkung“ auf die Bewehrung. Der Grundgedanke besteht bei allen Systemen darin, dass durch ein gesteuertes Treiben die Schwindung kompensiert oder überkompensiert wird. Eine Quellung infolge der Ettringitbildung ist hier ein gewollt herbeigeführtes Sulfattreiben.
Aktualisiert: 2020-03-26
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