Neue Veröffentlichung in „Cement and Concrete Research“
„Reactive transport modeling of acetic acid-induced degradation in portland cement paste“
09.11.2024
Es wurde ein verfeinertes Modell zur Simulation des Abbaus von zementbasierten Materialien unter Essigsäureeinwirkung entwickelt. Das Modell berücksichtigt Schlüsselfaktoren wie Porositätsentwicklung, Kalziumauslaugung und Siliziumauflösung und wurde mithilfe der Mikro-Röntgenfluoreszenzanalyse validiert. Die Ergebnisse sind vielversprechend für die Vorhersage des Betonabbaus und die Entwicklung von Strategien zur Abschwächung des Säureangriffs.
Ein reaktives Transportmodell wurde eingesetzt, um den Einfluss mehrerer Hydratphasen während des Essigsäureangriffs auf Portlandzementstein zu untersuchen. Die Simulation berücksichtigte die Auflösung von primären Zementhydraten wie Ettringit, Portlandit und C-S-H sowie die Bildung von Kieselgelprodukten, die sich auf die Diffusionsfähigkeit auswirken. Bei den Simulationen wurden in erster Linie unabhängige Materialparameter verwendet, obwohl die effektive spezifische Oberfläche der C-S-H-Phasen angepasst werden musste, was darauf hindeutet, dass im Vergleich zu den aus Pulvern gewonnenen experimentellen Werten nur ein kleiner Teil im Zementstein aktiv ist. Bei den Experimenten wurden Zementsteinproben 35 bis 84 Tage lang Essigsäure (pH = 3) ausgesetzt. Das Modell prognostizierte Veränderungen in der Mineralzusammensetzung, der Porosität und der Porenlösungschemie in Abhängigkeit von der Abbautiefe und der Zeit. Der Vergleich der berechneten Ca- und Si-Gehalte mit experimentell ermittelten Werten aus μXRF-Analysen ergab eine gute Übereinstimmung innerhalb eines Fehlers von 6 %, was die Bedeutung der Berücksichtigung mehrerer Mineralien unterstreicht.
