Röntgendiffraktometer
Materials Science
Final Report Abstract
Im Rahmen der Forschungsaktivitäten des Fachgebiets wird das Röntgendiffraktometer vorrangig in Forschungsprojekten zur Rückgewinnung hydraulischer Bindemittel aus calciumsilikathydratgebundenen Restmassen im Zuge des Recyclings genutzt. Die Röntgenpulverdiffraktometrie dient dabei als Methode der Wahl zum Nachweis der Umwandlung der Calciumsilikathydrate und der Neubildung hydraulisch aktiver Phasen als Ergebnis einer kombiniert mechanisch-thermischen Behandlung. Angesichts der Abhängigkeit der hydraulischen Aktivität und der damit verbundenen Festigkeitsentwicklung von der kristallografischen Modifikation der neu- bzw. umgebildeten Festkörperreaktionsprodukte liegt ein besonderes Augenmerk auf den Bildungsbedingungen zur Erzielung hydraulisch aktiver Bindemittel als Rezyklate insbesondere zementgebundener Baustoffe. Dabei kommt der Röntgendiffraktometrie die Aufgabe der Identifizierung der Neubildungen zu. Sie ermöglicht damit die Korrelation der in makroskopischen, an der Praxis orientierten mechanisch-technologischen Versuchen gewonnenen Ergebnisse mit den phasenanalytischen Befunden und somit auch die Vorhersage der Eignung des Behandlungsverfahrens hinsichtlich Parametern wie Temperatur und Dauer der Behandlung sowie der stofflichen Beschaffenheit des Verfahrensinputs. Im Rahmen der Untersuchungen an asbesthaltigen Produkten kommt ihr unter Berücksichtigung der verfahrensspezifischen Nachweisgrenze darüber hinaus die Aufgabe zu, die Dehydroxilierung der Asbestfasern zu belegen. Über die Phasenidentifizierung und –quantifizierung hinaus wird die Röntgendiffraktometrie durch Auswertung der Peakprofile und des Untergrundverlaufs zur Erfassung der Kristallinität (Teilchengrößeneffekt, Nachweis von Gitterstörungen) und zum Nachweis amorpher Bestandteile genutzt, um stofflich oder behandlungsverfahrensbedingte Veränderungen der Reaktivität auf mikrostrukturelle Ursachen zurückführen zu können. Im Zuge von Gefügeuntersuchungen an polymermodifizierten Betonen und Mörteln wird dieselbe Methodik genutzt, um die Beeinflussung der Kristallisationsbedingungen der kristallinen Bestandteile im Zementstein in Gegenwart von Kunststoffdispersionen aufzuzeigen. Hier ließen sich deutliche dispersionsabhängige Unterschiede aufzeigen.
