Forschungsprojekt VisCodeBuild

Viskoelastizitätsbedingte Verformbarkeit und Strukturaufbau von Frischbeton – Auswirkungen der Chemie der Trägerflüssigkeit auf Teilchenwechselwirkungen

Projektbezeichnung Viskoelastizitätsbedingte Verformbarkeit und Strukturaufbau von Frischbeton – Auswirkungen der Chemie der Trägerflüssigkeit auf Teilchenwechselwirkungen
Akronym VisCodeBuild
Projektpartner
Laufzeit von: 2021 bis: 2026
Fördergeber
DFG (https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/451894070)
Forschungsfeld

M+M
(E+E > Energy + Environment,
I+I > Information + Intelligence
M+M > Matter + Materials)
Projektinhalt Das Projekt VisCodeBuild untersucht das viskoelastische Verhalten von zementbasierten Baustoffen, mit einem besonderen Schwerpunkt auf der mikrostrukturellen Modellierung (Abbildung 1). Aufbauend auf Messungen der kolloidalen Wechselwirkungen und Ionenkonzentrationen während der frühen Hydratation (Abbildung 2) werden partikelbasierte Mikrostrukturmodelle entwickelt, sowohl statistisch als auch vollständig in 3D (Monte Carlo), um das rheologische Verhalten von Zementleimen in Ruhe und bei Scherung vorherzusagen. Diese Mikrostrukturmodelle dienen zudem als Basis für hochskalierte Computational Fluid Dynamics (CFD)-Simulationen, die das Fließen von Frischbeton unter Berücksichtigung der zeit- und scherabhängigen viskoelastischen Eigenschaften und chemischen Partikelwechselwirkungen realistisch abbilden.

Mikroskaliensimulation der Fließgrenze von Zementleim: Aggregation/Flokkulierung von Zement- und Hydratationskeimen bildet ein perkoliertes Netzwerk, das die Zementpartikel zu einer starren Struktur verbindet; mit zunehmender Hydratation entstehen weitere Keimpartikel, die die Bindungsbrücken verstärken.

Projektübersicht: Interdisziplinäre und multiskalige Analyse der Viskoelastizität und Verformbarkeit frischer zementbasierter Materialien, mit Schwerpunkt auf chemiegetriebenem Strukturaufbau und Fließdynamik.