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Molekulare Mechanismen der mechanischen und chemischen Korrosion auf zementgebundenen Werkstoffen

Zementgebundene Werkstoffe gehören aufgrund ihrer Vorteile in Hinsicht auf Verfügbarkeit der Rohstoffe, Verarbeitung, Einsetzbarkeit Werkstoffeigenschaften, Dauerhaftigkeit und Preis heute zu den wichtigsten Baustoffen. Nutzungsbedingt sind diese Bauwerke aber mechanischen und chemischen Einwirkungen ausgesetzt, welche werkstoffverändert wirken können. Folge dieser Einwirkungen sind daher technologisch, ökologisch und ökonomisch aufwendige Instandsetzungen.

 

 

 

Abbildung 1: Die ausgewählten Bilder spiegeln die Strategie der Forschung wider: Detaillierte Kenntnisse aus der Grundlagenforschung werden für die Innovation in die Technologie transferiert. Im Fokus steht dabei die Dauerhaftigkeit von zementgebundenen Werkstoffen.

 

 

Bis heute gibt es jedoch kein klares Verständnis der molekularen Mechanismen von mechanischer und chemischer Korrosion in den zementgebundenen Werkstoffen. Man weiß heute also immer noch nicht, ob es schlimmer ist, wenn (A) der LKW über die Straße fährt, wenn (B) es auf die Straße regnet, oder wenn (C) der LKW bei Regen über die Straße fährt. Ein Grund für die Schwierigkeit der Generierung neuer Erkenntnisse auf der atomaren Ebene ist das komplexe chemische Verhalten der relevanten mineralischen Grenzflächen. Komplexes chemisches Verhalten bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Strukturen ein Gemisch aus sowohl amorphen als auch kristallinen Phasen sind, Stöchiometrien nicht eindeutig sind und dass das Material über sehr lange Zeit (Jahre) reaktiv ist.