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VisCodeBuild - Viskoelastizitätsbedingte Verformbarkeit und Strukturaufbau von Frischbeton - Auswirkungen der Chemie der Trägerflüssigkeit auf Teilchenwechselwirkungen
Projektleitung
	Dr. Wolfram Schmidt BAM - 7.4 Baustofftechnologie E-Mail: Wolfram.Schmidt@bam.de
Förderstruktur
	DFG - DFG - Schwerpunktprogramme - SPP 2005: Opus Fluidum Futurum - Rheologie reaktiver, multiskaliger, mehrphasiger Baustoffsysteme
Projektbeginn
	01.09.2021
Projektende
	31.08.2024
Projektart
	Realisierte Antragsforschung
Themen-/Aktivitätsfeld
	THEMENFELD Analytical Sciences, * Strukturanalytik und Materialographie
Abstract
	In der ersten Förderperiode untersuchten die Projektpartner TU München (TUM) und TU Darmstadt (TUDa) als Tandemprojekt "Form Filling ability of fresh concrete - a time and hydration dependent approach" die Fließ- und Verarbeitbarkeit von zementären Pasten, Mörtel und Beton unter besonderer Berücksichtigung der Abhängigkeit des Gefügeaufbaus innerhalb eines zementären Leims von der Zeit. Das Projekt kombinierte die beiden Fachgebiete der beiden Projektpartner, d.h. TUM: experimentelle Bestimmung rheologischer Parameter von Zementleimen, Mörteln und Beton mittels hochempfindlicher Rheometrie und TUDa: mikrostrukturelle Modellierung von Leimsystemen. Die Projektpartner untersuchten das rheologische Verhalten verschiedener zementhaltiger Suspensionen und Betone unter Berücksichtigung chemisch bedingter Flockungseffekte. Die Ergebnisse zeigten, dass für die Rheologie ein klares wissenschaftliches Verständnis der zeit- und scherabhängigen Entwicklung der Viskoelastizität von zentraler Bedeutung ist, insbesondere im Hinblick auf den Einfluss der komplexen chemischen Partikelwechselwirkungen auf die Fließfähigkeit und das Formfüllverhalten von Beton. Es hat sich gezeigt, dass diese komplexen Wechselwirkungen auf einer viel kleineren grundlegenden physikalischen und chemischen Skalenebene untersucht werden müssen, um ihren Einfluss auf die Rheologie moderner Betone, insbesondere solcher, die große Mengen an zementhaltigen Zusatzstoffen enthalten, besser verstehen zu können. Ein großes Defizit besteht nach wie vor darin, wie diese komplexen Partikelinteraktionen von den chemischen Reaktionen in der Trägerflüssigkeit abhängen und wie sie sich auf die Grenzflächen zwischen Flüssigkeit und Partikeln auswirken. Die detailliertere Untersuchung dieser wesentlichen Wechselwirkungen in der flüssigen Phase steht daher im Mittelpunkt der zweiten Förderperiode dieses SPP 2005-Antrags. Aus diesem Grund wurde die Forschergruppe TUM/TUDa mit der Expertengruppe der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM, Berlin, Deutschland) erweitert, da diese über eine große Expertise auf dem Gebiet der Flüssigphase zementärer Systeme verfügt. Die BAM hat vor kurzem einen neuen rheometrischen Aufbau installiert, der es ermöglicht, die Auswirkungen kolloidaler Wechselwirkungen in der flüssigen Phase zementhaltiger Pasten mit optischen Methoden unter verschiedenen Scherbedingungen (Small und Large Amplitude Oscillatory Shear Rheometry (SAOS, LAOS), unter Rotationsscherung und Normalkräften) zu beobachten. Dieser fortschrittliche rheometrische Aufbau wird nicht nur das wissenschaftliche Verständnis der Partikelinteraktionen unterstützen, sondern auch zur Validierung der numerischen Modelle und zur Interpretation der rheometrischen Ergebnisse in Bezug auf die Chemie der Trägerflüssigkeit eingesetzt.