Kleinwinkel-Röntgenstreuungs-System (SAXS)

• Subject Area: Materials Science
• Term: Funded in 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 259937118

Zementgebundene Baustoffe spielen in den modernen Volkswirtschaften eine überragende Rolle, da sie mit der Entwicklung der ökonomischen Infrastruktur untrennbar verbunden und durch keine anderen Werkstoffe zu ersetzen sind. Insofern kommt ihrer Weiterentwicklung durch die Erforschung ihrer mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften eine große Bedeutung zu. Dabei ist ein Erkenntnisgewinn umso vorteilhafter in zielgerichtete technologische Weiterentwicklungen umsetzbar, je mehr die makroskopisch ablaufenden Prozesse (Verformung, Degradation etc.) nicht nur phänomenologisch beschrieben, sondern auf der Mikro- und Nanoscala erfasst und verstanden werden. Hierbei bietet die Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), wie vorgegangene DFG-geförderte Untersuchungen des Antragstellers zeigten, ein hervorragendes Werkzeug. Damit können beispielsweise die sich unter Last vollziehenden, für die Praxis äußerst relevanten Kriechprozesse unmittelbar beobachtet werden. Bisherige Strukturanalysen (XRD, BET, Hg-Druckporosimetrie) an aufbereitetem Probenmaterial erlaubten nur hypothetische Rückschlüsse auf die tatsächlich ablaufenden Prozesse. Diese Schwäche spiegelt sich in den bisher nur vagen Modellvorstellungen wider. Mit dem zu beschaffenden SAXS-Gerät sollen langfristig alle Verformungsprozesse (chemische, hygrische, thermische, elastische, viskose und plastische) im frischen und erhärteten Zustand zementgebundener Systeme (konventionelle und neuartige) in situ untersucht werden. Ziel ist es, über die Entschlüsselung der Prozesse zu wirklichkeitsnahen Modellen und einer gezielten Beeinflussung der Verformungen gelangen zu können.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Kleinwinkel-Röntgenstreuungs-System (SAXS)
• Instrumentation Group: 4020 Röntgenkameras für Feinstruktur und Topographie
• Applicant Institution: Karlsruher Institut für Technologie
• Leader: Professor Dr.-Ing. Harald S. Müller