Hydratationsregulierung einer Suspension aus Hüttensandmehl
Die vorliegende Arbeit behandelt eine Bindemittelsuspension aus Hüttensandmehl, die sowohl mit einem Verzögerer versetzt ist als auch eine Kombination aus Verzögerer und alkalischem Anreger aufweist. Die Eigenschaft des Verzögerers ist die Verlängerung der dormanten Hydratationsperiode und die Unterdrückung der Ausbildung von Festigkeitsphasen. Obwohl die Bildung von Hydratationsprodukten ausbleibt, gelangen Ionen in Lösung, die bei einer einsetzenden Hydratation bereits für die Phasenbildung bereitstehen. Durch den Einsatz unterschiedlicher Gehalte an DGluconsäure ist die Intensität und die Dauer der Verzögerung genauso steuerbar wie die Entwicklung der Druckfestigkeit. Hingegen bewirkt der Anreger bei geeigneter Dosierung die Überwindung der dormanten Periode und überführt die Suspension aus der Plastizität hin zur Lösung des Bindemittels und der Einleitung der Bildung von festigkeitsgebenden Hydratationsprodukten. Der Schwerpunkt der Arbeit ist die zielgerichtete Regulierbarkeit der Hydratation auf der Basis von zwei in Lösung vorliegenden Komponenten. Ein weiterer Fokus liegt in der Erforschung der damit verbundenen Eigenschaften auf den Hydratationsverlauf. Dazu erfolgen im Wesentlichen Elementar-, Thermogravimetrie- und Phasenanalysen sowie Prüfungen der Konsistenz, der Druckfestigkeit, der spezifischen Oberfläche und der Ultraschallgeschwindigkeit, aber auch Wärmeflusskalorimetrie und Rasterelektronenmikroskopie. Die Ergebnisse zeigen, dass mit einer D-Gluconsäure des Gehaltes von 1 Masseprozent eine Verzögerung von mehr als 365 Tagen möglich ist. Eine Reaktivierung kann hingegen innerhalb von zwei Tagen eintreten, unter Einsatz von Natriumhydroxid mit einem Gehalt von 50 Masseprozent. Ebenso sind geringere Gehalte für eine Reaktivierung möglich oder auch die Verwendung von Natriumsilikat. Dafür sollte jedoch ein geringerer Verzögerergehalt verwendet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass mit Einsatz des höchsten Gehaltes an Verzögerer und Anreger auch die höchste Druckfestigkeit sowie die größte Masse an Hydratationsprodukten verbunden ist. Als Hauptprodukte werden vorwiegend Calcium-Silikat-Hydrat-Phasen und Hydrotalcit generiert. Grundsätzlich zeigt der kombinierte Einsatz von Verzögerer und Anreger ein großes Potential in der Leistungssteigerung der Hydratation, insbesondere unter der Verwendung von Natriumhydroxid. Es sind Steigerungen in der Druckfestigkeit von mindestens 70 Prozent nach 90 Tagen Hydratation möglich.
Networked Digital Library of Theses and Dissertations