Projektdaten

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Wachstum und Porosität von C-S-H Phasen, Weiterentwicklung des 'Sheet Growth Models' und Kopplung mit experimentellen Ergebnissen (1H NMR, REM) (Überbrückung)

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Um die Eigenschaften und Leistungsfähigkeit von Betonen verstehen zu können, wird ein grundlegendes Verständnis der Mikrostruktur sowie der Wachstumsprozesse von Calcium-Sili kat-Hydraten (C-S-H), den Hauptprodukten der Zementhydratation, benötigt. Verbesserte experimentelle Nachweise und die parallele Entwicklung hochauflösender Mo delle ermöglichen es, strukturelle Veränderungen zu simulieren und ihre Auswirkungen auf die makroskopischen Eigenschaften von Beton (Schwinden, Festigkeit, Dauerhaftigkeit usw.) zu bewerten. Im vorhergehenden Teil des Projekts wurde die Bildung von C-S-H Phasen durch hochauflö sende Rasterelektronenmikroskopie (REM), Protonen-Kernresonanzspektroskopie (1H-NMR), Röntgenbeugungsanalyse (XRD) und Quecksilber-Hochdruckporosimetrie (MIP) analysiert. Diese experimentellen Ergebnisse wurden zur Weiterentwicklung des mikrostrukturellen ‚Sheet Growth‘ Modells und zur Abstimmung der Modellparameter verwendet. Dieser Ansatz ermöglichte es, das Wachstum von C-S-H-Phasen so zu simulieren, dass mit den mikrostruktu rellen Befunden (REM, 1H-NMR) auf einer Skala von 0,5 bis 500 nm in hohem Maße korre liert. Im Folgeprojekt wird das ‚Sheet Growth‘ Modell mit dem ‚Level-Set‘ Ansatz Modell kombi niert. Damit ist es möglich, zeitabhängig mehrphasige Transformationen zu simulieren. Die Modelle werden verwendet, um die Entwicklung von Poren, Strukturen und der räumlichen Phasenverteilung in einem Maßstab von 0,5 nm bis 1000 µm dreidimensional zu beschreiben. Zur Vervollständigung dieser Studie wird das Modellergebnis verifiziert und die Parameter werden mit den folgenden experimentellen Daten kalibriert.