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Die Adsorption von Dispersionspartikeln und Schutzkolloiden an Oberflächen von Zementphasen und Phasen der Zusatzstoffe

  • Ziel der Arbeit war das Adsorptionsverhalten ausgewählter schutzkolloidstabilisierter Polymerpartikel mit variierender chemischer Basis im zementären System zu beschreiben und basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen das Konkurrenzverhalten beim Angebot unterschiedlicher mineralischer Oberflächen zu klären. Sowohl die Destabilisierung der Polymerpartikel im alkalischen Milieu, welche eine Voraussetzung für derartige Adsorptionsprozesse ist, als auch die Veränderung von Oberflächeneigenschaften verschiedener mineralischer Partikel durch Hydratations- und Ionenadsorptionsprozesse, wurden u. a. mit Hilfe elektrokinetischer Experimente erfasst. Die spektralphotometrische Erstellung von Adsorptionsisothermen ermöglichte zudem die Ermittlung der jeweiligen adsorbierten Polymermenge zu verschiedenen Zeitpunkten der frühen Hydratation. Weiterhin wurde die Polymeradsorption an Partikeln ausgewählter Zusatzstoffe in Abhängigkeit von der Ionenstärke der Flüssigphase beschrieben. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen cryo-präparierter polymermodifizierter Zementleimproben ermöglichten es außerdem deren Mikrostruktur im suspensiven Zustand zu visualisieren. Diese Aufnahmen, ebenso wie die Ergebnisse grundlegender hydratationskinetischer Untersuchungen wurden in Wechselbeziehung zu den Ergebnissen der Adsorptionsuntersuchungen gebracht. Maßgelbliche intermolekulare und interpartikuläre Wechselwirkungen, infolge derer sich die Stabilitätsverhältnisse im Zementleim ändern und die Polymerpartikel adsorbieren sind im Wesentlichen die Desorption des Schutzkolloids von der Polymerpartikeloberfläche, die Ionisation funktioneller Gruppen der Polymerpartikel und der Schutzkolloidmakromoleküle im alkalischen Milieu und infolgedessen die Komplexbildung mit Ionen der Zementleimporenlösung. Die Auswirkungen dieser Vorgänge auf die Lösungs- und Fällungskinetik des Zementleimes wurden erfasst und mit der chemischen Zusammensetzung der polymeren Systeme korreliert.

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Metadaten
Document Type:Doctoral Thesis
Author:M. Sc. Ulrike Schirmer
DOI (Cite-Link):https://doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.3738Cite-Link
URN (Cite-Link):https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:wim2-20180327-37383Cite-Link
Referee:Prof. Dr.-Ing. Andrea OsburgORCiDGND, Prof. Dr. rer. nat. Bernhard MiddendorfORCiDGND, Prof. Dr. rer. nat. Dietmar StephanORCiDGND
Advisor:Prof. Dr.-Ing. Andrea OsburgORCiDGND
Language:German
Date of Publication (online):2018/03/25
Date of first Publication:2018/03/25
Date of final exam:2018/01/26
Release Date:2018/03/27
Publishing Institution:Bauhaus-Universität Weimar
Granting Institution:Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen
Institutes:Fakultät Bauingenieurwesen / Professur Bauchemie und Polymere Werkstoffe
Fakultät Bauingenieurwesen / F. A. Finger-Institut für Baustoffkunde
Pagenumber:227
Tag:Interpartikuläre Wechselwirkungen; Lösungsanalytik; Mikroskopie; Polymeradsorption; Suspensionsanalytik
GND Keyword:Kunststoffmörtel; Kunststoffadditiv; Mikrostruktur; Mehrphasensystem
Dewey Decimal Classification:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
BKL-Classification:56 Bauwesen / 56.45 Baustoffkunde
Licence (German):License Logo Creative Commons 4.0 - Namensnennung-Nicht kommerziell (CC BY-NC 4.0)