Duckheim, C: Hygrische Eigenschaften des Zementsteins

Bedingt durch den hygroskopischen Charakters des mikroporösen Zementsteins vari-ieren zahlreiche seiner strukturellen und mechanischen Eigenschaften zum Teil er-heblich in Abhängigkeit von den Änderungen im Wasserhaushalt des Materials. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden einige ausgewählte hygrische Eigenschaf-ten mit Hilfe neuartiger Messmethoden an filigranen Zementsteinproben experimen-tell bestimmt. Hierzu zählen neben dem vorrangig behandelten Trocknungsschwin-den (äußeres Volumen) auch Untersuchungen der Reindichte (inneres Volumen) und des statischen Elastizitätsmoduls. Die gewonnenen Daten geben darüber hinaus Aufschluss über die Änderung der Roh- und Feststoffdichte sowie des Porenvolu-mens. Eine Abschätzung der Dichte und Schmelzenthalpie des Porenwassers liefern weitere wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich der in der Struktur vorherrschenden Me-chanismen. Durch die parallele Bestimmung der Sorptionsisothermen lassen sich die hygrischen Änderungen mit dem Wassergehalt des Zementsteins korrelieren. Zur Bestimmung der Schwind- und Quellverformungen wird ein neu entwickeltes laser-gestütztes Messprinzip vorgestellt, welches die Analyse des annähernd unbeeinfluss-ten Materialverhaltens mit einer Auflösung von etwa 20 nm erlaubt. Verifiziert und ergänzt werden diese Messungen durch Untersuchungen mit induktiven Wegauf-nehmern. Die weiteren eingesetzten Messmethoden reichen von der Heliumpykno-metrie über die dynamische Wägung mit Hilfe einer Magnetschwebewaage bis hin zur dynamisch-mechanischen Analyse (DMA) und der Differenzkalorimetrie (DSC).

Eine umfangreiche Analyse der Messdaten, welche im Anhang der Arbeit ausführlich tabelliert sind, erlaubt dabei neue Schlussfolgerungen bezüglich der auf der Nano- und Mikroebene der Struktur vorherrschenden Mechanismen. Getrennt nach Trock-nung und Befeuchtung können im Bereich von 0 % r. F. bis 100 % r. F. verschiedene Teilabschnitte mit jeweils anderen dominierenden Mechanismen nachgewiesen wer-den. In der