Phasentheoretische Entwicklung von Gläsern und Methoden zur Erzeugung kontinuierlicher Schutzschichten aus Glas auf Betonoberflächen.

• Antragsteller: Dr. Andreas Prange; Professor Dr.-Ing. Michael Raupach
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249697913

Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden Stoffsysteme erforscht, mit denen großflächig kontinuierliche anorganische Glasschichten unter praxistauglichen Bedingungen auf Beton appliziert werden können. Ergänzend zu der ersten Förderperiode sollen thermisch beständige Zwischenschichten erforscht werden, die die Applikation der Glasschichten unter hoher Temperatur¬einwirkung mittels Flammenspritzen mit einer Dicke im Bereich von 200 bis 1000 µm ermöglichen.Die hergestellten Glasschichten sollen als Schutzschichten für Beton insbesondere gegen Säureangriff, z. B. biogene Schwefelsäure in Abwasseranlagen, aber auch gegen andere chemische Angriffe, wie den Chloridangriff bei Anwendung von Tausalzen oder Karbonatisierung dienen. Darüber hinaus ist an einen Einsatz als sog. Architekturfassaden durch Anpassung von Glanz, Farbe und Textur zu denken.Das Ziel ist die Erzeugung einer undurchlässigen, mechanisch gut haftenden, umwelttechnisch unbedenklichen, chemisch resistenten Glasschicht zum Schutz der Betonoberfläche. Die geplante Methode ist das Flammspritzen. Die Ergebnisse der ersten Förderphase zeigen dabei eindrücklich, dass die Applikationstemperaturen des Glases unterhalb der kritischen Betontemperatur verringert oder die Betonoberfläche vorab mittels einer dünnen, thermisch beständigen Schicht versehen werden muss. Zum Schutz sollen dünne Basaltmörtelschichten zum Einsatz kommen. Die extremen Temperaturen und Temperaturgradienten sowie die daraus thermisch induzierten Schädigungen und Spannungen, die bei der Applikation zwischen Beton und Mörtel sowie zwischen Mörtel und Glasschicht entstehen, haben hierbei bisher zu Verbundschädigung geführt und sollen systematisch erforscht werden.Die Verfolgung dieses Zieles ist grundlegend forschungsorientiert. Dabei gilt es aber, Randbedingungen im Auge zu behalten, deren Nichtberücksichtigung den späteren Transfer in eine Anwendung prinzipiell ausschließen würde. Das Verfahren soll sowohl bei der Herstellung von Fertigteilen als auch bei der Instandsetzung von bestehenden Bauwerken anwendbar sein. Daher müssen jegliche Wärmebehandlungen auch ohne Ofenprozess realisierbar sein und sowohl die thermisch stabilen Zwischenschichten, als auch die Glasschichten reproduzierbar applizierbar sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen