1. Einleitung und Problemstellung .............................. 3
2. Theoretische Grundlagen ..................................... 5
2.1. Stand der Forschung zu Calciumsilicathydraten ......... 5
2.1.1. Calciumhydroxid als Rohstoff .................. 5
2.1.2. Microsilica als Rohstoff ...................... 6
2.1.3. Reaktionen im System Ca(OH)2- Si02- H20 ...... 12
2.1.4. Stoffliche Grundlagen der
Calciumsilicathydrate ........................ 14
2.1.5. Strukturuntersuchungen an
Calciumsilicathydraten ....................... 17
2.1.6. Technologische Prozesse der
Calciumsilicathydratsynthese ................. 18
2.2. Grundlagen der Rheologie ............................. 22
2.2.1. Grundbegiffe der Rheologie ................... 22
2.2.2. Konzept der Viskoelastizität ................. 23
2.2.3. Rotationsviskosimetrie ....................... 27
2.2.4. Bedeutung der Fließgrenzen ................... 27
2.2.5. Dynamische Rheometrie ........................ 28
2.2.6. Fließeigenschaften von Suspensionen .......... 31
2.2.7. Rheologische Messungen an zeitlich
veränderlichen Proben ........................ 35
2.2.8. Messsysteme .................................. 36
2.3. Strukturbildung und rheologische Eigenschaften von
Suspensionen ......................................... 39
3. Versuchsdurchfährung ....................................... 43
3.1. Überblick über die verwendeten Rohstoffe ............. 43
3.1.1. Calciumhydroxid - Eigenschaften .............. 43
3.1.2. Microsilica - Eigenschaften .................. 43
3.1.2.1. Chemische Zusammensetzung ........... 43
3.1.2.2. Löslichkeitsuntersuchungen .......... 45
3.1.2.3. Mikroskopische Aufnahmen ............ 46
3.1.2.4. Korngrößenanalyse ................... 48
3.1.2.5. Pulvereigenschaften ................. 50
3.1.2.6. Thermische Untersuchungen ........... 51
3.2. Herstellung der Suspensionen ......................... 52
3.3. Messgerдte und Messkonzepte der rheologischen
Untersuchungen ....................................... 53
3.4. Strukturuntersuchungen mittels ESEM /REM ............. 55
3.5. Strukturuntersuchungen mittels Molybdatmethode ....... 57
3.6. Strukturuntersuchungen mittels IR-Spektoskopie ....... 60
4. Ergebnisse und Diskussion .................................. 61
4.1. Rheologische Charakterisierung von
Caiciumhydroxid-Suspensionen ......................... 61
4.2. Rheologische Charakterisierung von Microsilica-
Suspensionen ......................................... 70
4.3. Charakterisierung des Systems Caiciumhydroxid und
Microsilica .......................................... 78
4.3.1. Charakterisierung mit rheologischen
Methoden ..................................... 79
4.3.2. Bestimmung von Fließgrenzen .................. 81
4.3.3. Charakterisierung mit Methoden der
dynamische Rheometrie ........................ 84
4.3.4. Ermittlung des linear viskoe/astischen
Bereiches .................................... 84
4.3.5. Frequenzabhängigkeit der rheologischen
Kenngrößen ................................... 91
4.3.6. Zeitmessungen mit konstanter Belastung ....... 96
4.4. Strukturuntersuchungen im System
Ca(OH)2- Si02 - H20 .................................. 99
4.4.1. Nachweis der Strukturen mittels ESEM ......... 99
4.4.2. Nachweis der Strukturen mittels
Molybdatmethode ............................. 104
4.4.3. Nachweis der Strukturen mittels FT/R ........ 108
4.5. Darstellung der Abhдngigkeiten der Reaktionen im
System Ca(OH)2- Si02- H20 von Temperatur und Zeit ... 110
4.6. Schlussfolgerungen fьr rheologische Messungen in
der Praxis und für die Bewertung von CSH
-Strukturen aus Reaktionen von Ca(OH)2 mit
Mircrosilica ........................................ 115
5. Zusammenfassung ........................................... 119
Verwendete Sonderzeichen und Symbole .......................... 121
Literaturverzeichnis .......................................... 122
Tabellenverzeichnis ........................................... 130
Bildverzeichnis ............................................... 131
Anlagenverzeichnis ............................................ 137
Anlagen
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