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Miner - Mineralogie Erlangen

Forschungsgruppe

Prof. Dr. F. Götz-Neunhoeffer
Prof. Dr. F. Götz-Neunhoeffer
Prof. Dr. J. Neubauer
Prof. Dr. J. Neubauer
Dr. rer. nat. D. Jansen
Dr. rer. nat. D. Jansen
Dipl.-Min. S. Bergold
Dipl.-Min. S. Bergold
Dipl.Min. S. Dittrich
Dipl.Min. S. Dittrich
Dipl.-Min. D. Ectors
Dipl.-Min. D. Ectors
M.Sc. F. Hüller
M.Sc. F. Hüller
Dipl.-Min. S. Klaus
Dipl.-Min. S. Klaus
M.Sc. C. Naber
M.Sc. C. Naber
M.Sc. J. Nehring
M.Sc. J. Nehring
Dipl.-Min. Ch. Stabler
Dipl.-Min. Ch. Stabler

Zementmineralogie

Geätzter Anschliff von PZ-Klinker
Geätzter Anschliff von PZ-Klinker
Ettringitstruktur (Aufsicht hexagonale Zelle)
Ettringitstruktur (Aufsicht hexagonale Zelle)

Hydraulisch abbindende Zemente sind unsere derzeit wichtigsten Baustoffe. Es werden über 2 Mia t/a Portlandzement weltweit produziert. Ein großer Teil fließt davon in die Betonherstellung und in bauchemische Formulierungen. Beides sind komplex aufgebaute Stoffsysteme aus anorganischen Zementkomponenten, Zuschlag und organischen Additiven. Letztere können den Anteil des unter hohem Energieeinsatz (und CO2 Freisetzung) hergestellten Zements minimieren. Im Bild oben dargestellt ist ein Zementklinker. Durch Ätzung der Oberfläche sind die Klinkerminerale farbig zu unterscheiden. Die physikalischen Eigenschaften des abgebundenen Zementes werden stark von der mineralogischen Zusammensetzung beeinflusst. Die Wechselwirkung zwischen anorganischen Zementphasen und den organischen Molekülen ist Schwerpunkt unserer Untersuchungen. Das frühe Hydratationsverhalten von zementären Formulierungen wird mit in-situ XRD untersucht. Dabei wird die Umwandlung des Phasenbestandes, von den Klinker- zu den nanoskaligen Hydratphasen (Ettringit), zeitabhängig aufgezeichnet und quantitativ ausgewertet. Die Verknüpfung dieser Ergebnisse mit Messdaten aus der Kalorimetrie bilden die Basis für die Entwicklung eines Modelles zur Wechselwirkung der organischen Additive mit den anorganischen Zementphasen. Die Charakterisierung des festen Bindemittelkörpers erlaubt Aussagen über dessen nanostrukturellen Aufbau und damit zu dessen physikalischen Eigenschaften.

 

Prof. Dr. F. Götz-NeunhoefferProf. Dr. J. Neubauer, Dr. rer. nat. D. Jansen,

Dipl.-Min. S. Bergold, Dipl.-Min. S. Dittrich, Dipl.-Min. D. Ectors,

M.Sc. F. Hüller Dipl.-Min. S. Klaus, M.Sc. C. Naber,

M.Sc. J. Nehring Dipl.-Min C. Stabler

Aktuelle Projekte

Alit-Hydratation

Level Plot
Im Projekt soll vor allem die frühe Hydratation von Alit während der ersten 24 Stunden Hydratationszeit untersucht werden. Direkt nach dem Anrühren von Alit mit Wasser kommt es dabei zu einer kurzen Reaktion, an die sich eine ausgeprägte Ruheperiode, auch Induktionsperiode genannt, anschließt.
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PVA/PZ Wechselwirkung

Kalorimeterdiagramm
Polyvinylalkohole (PVA) werden bei der Herstellung redispergierbarer Klebstoffe zugesetzt. In Trockenmörtelformulierungen sind diese Klebstoffe neben Zement enthalten. Die Auswirkung der PVA auf die Zemethydratation muss deshalb untersucht werden.
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Mikrodiffraktion

GADDS
Dünnschichtig applizierte Spachtelmassen sind besonders kritisch hinsichtlich ihres Wasserhaushaltes zu bewerten. Die ortsaufgelöste Untersuchung des Phasenbestandes erlaubt Aussagen zur Qualität des Wasserrückhaltesystems.
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PZ-Hydratation

Level Plot
Die Entwicklung des Phasenbestandes in den ersten Stunden nach dem Mischen von Portlandzement mit Wasser sind entscheidend für die Eigenschaften des abgebundenen Betons.
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Schnellzemente

Hydratationsmodell
Schnell abbindende Mörtel werden häufig aus Mischungen von Weißzement (WZ) und Calciumaluminatzement (CAZ) hergestellt. Die Additivsysteme müssen an diese Mischung speziell angepasst werden.
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