Forschung (Details)

31.03.2021

Multiskalige Modellierung von nanoverstärkten Geopolymer/CNTs-Materialien

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 446266595

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Heutzutage werden Geopolymere als eine moderne Alternative zu zementartigen Materialien betrachtet, wobei die hervorragende chemische Beständigkeit und Feuerbeständigkeit zählen zu deren attraktivsten Eigenschaften gehören. Geopolymere ermöglichen die Verwendung von industriellen Abfallmaterialien und wandeln diese in ein neuartiges Bindemittel um. Ihre Herstellung geht mit einer wesentlich geringeren CO2-Emission im Vergleich zu Portlandzement einher. Die Kombination von Geopolymeren mit Nanokohlenstoffen würde die Mikrostruktur des Bindemittels deutlich verstärken und damit die mechanische Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit langfristig verbessern. Das Ziel dieses Projektes ist es, die mechanischen Eigenschaften von Geopolymeren mit nanoverstärkten Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs) mit Hilfe eines multiskaligen numerischen Modellierungsansatzes zu optimieren. Dazu wird die französische Gruppe eine atomistische Modellierung mit molekulardynamischen Methoden durchführen, wobei Feuchtigkeits-, Erwärmungs- und Belastungseffekte berücksichtigt werden. Die deutsche Gruppe wird ein Mikro-Teilchenmodell entwickeln, das auf Teilchen (Monte Carlo) Modellen, 3D bildbasierten Algorithmen, Homogenisierungsschemata und der Finite-Elemente-Methode basiert, um ein Upscaling zu ermöglichen.

Antragsteller:

    • Professor Dr.-Ing. Eduardus Koenders, Ph.D.
    • Technische Universität Darmstadt
    • Institut für Werkstoffe im Bauwesen

Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik

DFG-Verfahren: Sachbeihilfen

Internationaler Bezug: Frankreich

Partnerorganisation:

  • The French National Research Agency

Mitverantwortlicher: Dr.-Ing. Neven Ukrainczyk, Ph.D.

Kooperationspartner: Professor Dr. Ali Zaoui, Ph.D.

Förderung: Förderung seit 2020

Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 446266595

Website: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/446266595

Conceptual microstructural model of geopolymer paste.
Conceptual microstructural model of geopolymer paste.

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