Bauchemie

Bereits bei der Herstellung und Verarbeitung von Baustoffen sind chemische Abläufe von grundlegender Bedeutung, so werden z. B. alle Erhärtungsprozesse durch chemische Reaktionen gesteuert. Die Reaktionen, die hierbei stattfinden werden oft durch die Zugabe verschiedener Additive oder spezieller reaktiver Zusatzstoffe beeinflusst. Durch die Zugabe dieser Stoffe verändern sich Eigenschaften im frischen wie auch im erhärteten Zustand. Der Zusammenhang der Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit der zugegebenen Stoffe ist für ein vertieftes theoretisches und praktisches Verständnis unerlässlich.

Möglichkeiten zur Nachbehandlung, ebenso wie gezielte Veränderungen der Eigenschaften nach Erhärtung durch Zugabe während des Mischens beruhen auf komplexen physikalischen und chemischen Prozessen.

Die Vorlesungen dienen der Behandlung der theoretischen Grundlagen. Hier werden komplexe Zusammenhänge dargestellt und deren Auswirkungen auf den Baustoff intensiv behandelt, während Laborpraktika zur praktischen Vertiefung dieser Zusammenhänge und deren makroskopischen Auswirkungen auf die Baustoffeigenschaften dienen. Versuche im Mörtellabor werden mit frischen Mörteln und verschiedenen Additiven durchgeführt um Frischmörteleigenschaften zu bestimmen, während die ausgehärteten Probekörper im Chemielabor untersucht werden.

Im Vordergrund stehen hierbei die Beziehungen zwischen Additiv und den sich ergebenden Festmörteleigenschaften und der Festmörteleigenschaften und einem gesuchten Nutzen.

Die Versuche dienen zudem der kritischen Auseinandersetzung mit erzielten Ergebnisgrößen und deren Bedeutung. Letztlich ist das Wissen um Interpretationsmöglichkeiten ein wichtiger Faktor, der im späteren Berufsleben von großem Nutzen sein kann.

In diesem Kurs werden die Grundlagen der Chemie anhand bauchemischer Anwendungen demonstriert. Die Teilnehmer erhalten einen einzigartigen Hintergrund in der instrumentellen Analytik, einschließlich XRD, TGA, Nasschemie, mikroskopische und spektroskopische Charakterisierungen von Baustoffen. Der Kurs umfasst theoretische, labortechnische und praktische Übungsaufgaben mit Beratungsfeedback.

Zentrale Themen:

• Mineralien und Gesteine als natürliche Ressourcen
• Instrumentelle Analytik
• Zementchemie
• Chemie der zementhaltigen Zusatzstoffe
• Schädigungsmechanismen von Materialien
• Zusatzstoffe
• Polymere
• Oberflächenbeschichtungen

Dieser Kurs betont den produktionstechnischen und materialwissenschaftlichen Ansatz, indem er die Unterschiede in der Materialzusammensetzung und Mikrostruktur mit den daraus resultierenden Eigenschaften verknüpft. Die Studierenden lernen auch, Mehrkomponenten-Reaktionssysteme mit Hilfe interaktiver Software zu modellieren, was den Einsatz wirksamer chemischer Vorhersageinstrumente für die Entwicklung moderner nachhaltiger Baustoffe ermöglicht.