Forschung
Das Ziel unserer Forschung ist es, die Nachhaltigkeit bei der Herstellung und Anwendung von mineralischen Baustoffen zu verbessern, indem wir alle Phasen des Lebenszyklus von Baustoffen (Herstellung, Zusammensetzung, Hydratation und Dauerhaftigkeit) untersuchen. Zu diesem Zweck forschen wir an den grundlegenden Mechanismen, die die Hydratation und die Dauerhaftigkeit neuartiger umweltfreundlicher und nachhaltiger mineralischer Materialien bestimmen. Dabei kombinieren wir verschiedene experimentelle Methoden mit thermodynamischer Modellierung. Als Teil des Centrums für Baustoffe und Materialprüfung (cbm) der TUM verfügen wir über eine Vielzahl chemischer, physikalischer und mechanischer Prüf- und Untersuchungsmethoden, die es uns ermöglichen, mineralische Baustoffe von der Nano- bis zur Makroskala zu untersuchen, um grundlegende Erkenntnisse mit der praktischen Anwendung von Baustoffen zu verbinden.
Die Professur für Mineral Construction Materials, ist Teil des cbm und besteht aus zwei Arbeitsgruppen.
Die Arbeitsgruppe Bindemittel und Zusatzstoffe beschäftigt sich im Rahmen der Forschung mit der Entwicklung neuartiger, effektiver, energieextensiver Bindemitteln sowie effektiven Behandlungsprozessen. Des Weiteren liegt der Forschungsfokus der Gruppe auf der Aktivierung von puzzolanischen Zusatzstoffen im frühen Hydratationsbereich, sowie der Klärung von chemischen Schädigungsmechanismen in Betonen, beispielsweise der Alkali-Kieselsäure-Reaktion. Im Bereich Materialprüfung werden Zulassungs- und Überwachungsprüfungen an Bindemitteln und Zusatzstoffen durchgeführt. Als anerkannte Prüfstelle für AKR führen wir AKR-Prüfungen an Gesteinskörnungen und Betonrezepturen für den Einsatz im Straßenbau, als Bahnschwellen und Flugbetriebsflächen durch.
Die Arbeitsgruppe Chemie bildet ein Bindeglied zwischen den anwendungsnahen Forschungsthemen im Ingenieurbereich und der Grundlagenforschung. Die verschiedenen Arbeitsgruppen des cbm werden in allen chemischen Fragestellungen unterstützt und deren Projekte mit den entsprechenden chemischen Untersuchungen ergänzt.
Die eigenen Forschungsthemen beschäftigen sich vor allem mit chemischen Einflüssen wie Säuren auf Beton sowie der Untersuchung der Hydratation von komplex zusammengesetzten Bindemittelsystemen. In diesem Kontext hat sich die Anwendung der Festkörper-NMR-Spektroskopie zu einem Schwerpunkt entwickelt.
Miriam Krüger
Elena Woydich
Fabian Niewöhner
Sofia Tsiotou
Agniezska Stoklosa
Forschungsvorhaben Arbeitsgruppe Bindemitttel und Zusatzstoffe
- Verbundprojekt Klinker: Kohlendioxidreduktion durch kalkarme Klinker und Karbonatisierungshärtung (K4)
- Einfluss der chemischen Umgebung auf die Zusammensetzung, Struktur und das Quellverhalten von AK-Gelen
- Umwandlung natürlich vorkommender Ressourcen von Anhydrit in Alpha- und Beta-Gips
Förderung: Bayr. Wirtschaftsministerium
- Computer Vision zur Analyse von Betonmikrostrukturen
- Einsatz von Flugasche im Beton zur Vermeidung einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion - Langzeitverhalten
Förderung: VGB - Forschungsstiftung - Grundlagenforschung zu Reinigungsmechanismen von Zementsteinfiltern bei der Behandlung von Abwässern der Textilindustrie
- Einfluss der Diffusion auf eine schädigende AKR in Beton mit spät und langsam reagierenden alkalireaktiven Gesteinskörnungen
- Einfluss von überkritischem Kohlendioxid auf die Eigenschaften des Zementsteins
- Die Mechanismen des Sulfatangriffs auf Beton – Einfluss von Bindemittelzusammensetzung und Umgebungsbedingungen
- Vertiefte Untersuchungen zum Sulfatwiderstand von Beton. Wirkung von höheren Flugaschegehalten auf den Sulfatwiderstand von Beton
- Flugaschereiche Ultrahochfeste Betonen
- Eigenschaften Ultrahochfester Betone mit zementklinkerarmen Bindemittelsystemen
- Wirkung von Additiven auf die Lösungsmechanismen von Flugaschen in zementären Systemen
- Carbonatisierung von zementgebundenen Baustoffen mit CO2 unter erhöhtem Druck oder im überkritischen Zustand
- Gips-Zement-Puzzolan-Hüttensand-Bindemittel
- Variierte Vorlagerungszeiten und deren Auswirkungen auf flugaschehaltige Betone im 40 °C- und 60 °C-Betonversuch
Forschungsvorhaben Arbeitsgruppe Chemie
Die Arbeitsgruppe Chemie des Centrums Baustoffe und Materialprüfung der TUM fokussiert sich in ihrer Forschung auf die chemischen Grundlagen und Optimierung von Baustoffsystemen. Schwerpunkte liegen auf der Untersuchung von Reaktionsmechanismen bei der Hydratation von Zement und anderen Bindemitteln, der Entwicklung nachhaltiger und leistungsfähiger Materialsysteme sowie der chemischen Wechselwirkungen zwischen Baustoffen und ihrer Umwelt.
Grundlagen des Betonsäurewiderstandes. Einfluss der korrodierten SchichtFörderung: DFG
- Modellbetrachtung der zeitabhängigen Betonzerstörung durch lösenden Säureangriff - Schwerpunktprogramm "Vorhersage des zeitlichen Verlaufs von physikalisch-technischen Schädigungsprozessen an mineralischen Werkstoffen" (SPP 1122)