A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Kalt härtende Keramik durch nanotechnologische Gefügeoptimierung. Abschlussbericht. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.06.2009 - 31.05.2012
Das Gesamtprojekt hatte zum Ziel, eine auf mineralischer Bindemittelmatrix hergestellte, nanotechnologisch optimierte kalt härtenden Keramik" zu formulieren. Hierunter sind ungebrannte, d.h. bei Temperaturen <100 °C erhärtende Betonteile und Beschichtungssysteme zu verstehen, die sich durch eine hohe chemische und mechanische Beständigkeit auszeichnen und keramikähnliche Eigenschaften besitzen. Solche neuartigen kalt härtenden Keramiken können in weitläufigen Anwendungen Ihren Einsatz finden, in denen heutige Betonsysteme nicht oder nur mit aufwändigen und teuren Schutzmaßnahmen verwendet werden können. Hierbei sind exemplarisch z.B. Anwendungen in der Tierzucht und -haltung, in Biogasanlagen oder in Kontakt mit aggressiven Abwässern zu nennen. Dabei sollten sich kalt härtende Keramiken insbesondere auch dadurch auszeichnen, dass diese aufgrund der Herstellweise besonders Primärenergieschonend und Emissionsarrn sind und darüber hinaus aufgrund der langen Lebensdauer besonders nachhaltige Baustoffe darstellen. Der Schwerpunkt im Gesamtprojekt lag auf der Formulierung besonders hoch widerstandsfähiger nanotechnologisch optimierter mineralischer Feinmörtel für den Oberflächenschutz von Betonwaren und Bauwerken aus Normalbeton. Ausgehend von den Erkenntnissen die bei den Ultra-Hochfesten Betonen bereits bestehen, sollte die Gefügedichtigkeit solcher Systeme durch den Einsatz von optimierten Feinstpartikeln weiter erhöht werden. Dadurch sollte es zu einer weiteren Verbesserung in der Festigkeit und der Dauerhaftigkeit der untersuchten Systeme kommen. Hierzu ist die gezielte Synthese und Bereitstellung von Nanopartikeln sowie darauf abgestimmter, neuartiger Fließmittel ein wichtiges Aufgabenpaket im Gesamtverbund, um die Packungsdichte des Betons oder Mörtelsystems bis in den Nanometerbereich hin zu optimieren. Dabei wurden die Nanopartikel chemisch und verfahrenstechnisch optimiert, damit sie gezielt in die Baustoffmatrix eingebracht werden können. Diese nanotechnologisch optimierten Baustoffe sollten aufgrund der verbesserten Eigenschaften auch ein hohes Vermarktungspotential besitzen. Durch die Zusammensetzung des Konsortiums der Projektpartner, wurde im Projekt die gesamte Wertschöpfungskette der betrachteten kalt härtenden Keramik abgedeckt. Ausgehend von den Herstellern der einzelnen Rohstoffe, über die Formulierer und Hersteller von Bauprodukten bis hin zu den Anwendern der fertigen Produkte.
Kalt härtende Keramik durch nanotechnologische Gefügeoptimierung. Abschlussbericht. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.06.2009 - 31.05.2012
Das Gesamtprojekt hatte zum Ziel, eine auf mineralischer Bindemittelmatrix hergestellte, nanotechnologisch optimierte kalt härtenden Keramik" zu formulieren. Hierunter sind ungebrannte, d.h. bei Temperaturen <100 °C erhärtende Betonteile und Beschichtungssysteme zu verstehen, die sich durch eine hohe chemische und mechanische Beständigkeit auszeichnen und keramikähnliche Eigenschaften besitzen. Solche neuartigen kalt härtenden Keramiken können in weitläufigen Anwendungen Ihren Einsatz finden, in denen heutige Betonsysteme nicht oder nur mit aufwändigen und teuren Schutzmaßnahmen verwendet werden können. Hierbei sind exemplarisch z.B. Anwendungen in der Tierzucht und -haltung, in Biogasanlagen oder in Kontakt mit aggressiven Abwässern zu nennen. Dabei sollten sich kalt härtende Keramiken insbesondere auch dadurch auszeichnen, dass diese aufgrund der Herstellweise besonders Primärenergieschonend und Emissionsarrn sind und darüber hinaus aufgrund der langen Lebensdauer besonders nachhaltige Baustoffe darstellen. Der Schwerpunkt im Gesamtprojekt lag auf der Formulierung besonders hoch widerstandsfähiger nanotechnologisch optimierter mineralischer Feinmörtel für den Oberflächenschutz von Betonwaren und Bauwerken aus Normalbeton. Ausgehend von den Erkenntnissen die bei den Ultra-Hochfesten Betonen bereits bestehen, sollte die Gefügedichtigkeit solcher Systeme durch den Einsatz von optimierten Feinstpartikeln weiter erhöht werden. Dadurch sollte es zu einer weiteren Verbesserung in der Festigkeit und der Dauerhaftigkeit der untersuchten Systeme kommen. Hierzu ist die gezielte Synthese und Bereitstellung von Nanopartikeln sowie darauf abgestimmter, neuartiger Fließmittel ein wichtiges Aufgabenpaket im Gesamtverbund, um die Packungsdichte des Betons oder Mörtelsystems bis in den Nanometerbereich hin zu optimieren. Dabei wurden die Nanopartikel chemisch und verfahrenstechnisch optimiert, damit sie gezielt in die Baustoffmatrix eingebracht werden können. Diese nanotechnologisch optimierten Baustoffe sollten aufgrund der verbesserten Eigenschaften auch ein hohes Vermarktungspotential besitzen. Durch die Zusammensetzung des Konsortiums der Projektpartner, wurde im Projekt die gesamte Wertschöpfungskette der betrachteten kalt härtenden Keramik abgedeckt. Ausgehend von den Herstellern der einzelnen Rohstoffe, über die Formulierer und Hersteller von Bauprodukten bis hin zu den Anwendern der fertigen Produkte.
Kalt härtende Keramik durch nanotechnologische Gefügeoptimierung. Abschlussbericht. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.06.2009 - 31.05.2012
Cold hardening ceramics by nanotechnological microstructural optmization. Final Report. Reporting period: June 1, 2009-May 31, 2012
Krakehl, Joachim (author)
2012
22 Seiten, Bilder, Tabellen, 9 Quellen
Report
German
Nanoteilchen , Keramikherstellung , Niedrigtemperatursynthese , mechanische Eigenschaft , chemische Beständigkeit , Mörtel , alkalische Anregung , Kaliumsilicat , Natriumsilicat , Alkalisilicat , Beton , Bindemittel , Erhärten (Zementabbinden) , Korngröße , Baustoff , Packungsdichte (Partikel) , nanokristalline Keramik