Neue Funktionalitäten von Textilbeton durch Titandioxidmodifikationen

Teilvorhaben: Feinbeton und zementgebundener Klebstoff

Im Rahmen dieses Verbundforschungsvorhabens sollten die funktionellen Eigenschaften von Textilbeton, der durch Zugabe von Nanopartikeln modifiziert wird, erforscht werden. Durch die Verwendung von Nanopartikeln aus Titandioxid (TiO2) werden für diesen Baustoff neue Anwendungsgebiete, z. B. als verklebbare Fassadenbauteile, und zusätzliche Funktionalitäten wie Selbstreinigung und Schadstoffzersetzung erschlossen.

Das Ziel des Arbeitsplans des Forschungsinstituts der Zementindustrie war die systematische Untersuchung der Rezeptur und Verarbeitbarkeit eines nanobasierten zementgebundenen Klebstoffs. Der Klebstoff sollte eine gute Verarbeitbarkeit und sehr gute Klebeigenschaften zum Textilbeton besitzen. Die Klebstoffrezeptur wurde hierzu in ihrer Korngrößenverteilung optimiert und mit organischen Zusatzmitteln (Dispergiermittel, Celluloseether) modifiziert. Die Klebeigenschaften wurden anhand von Haftzug- und Haftscherversuchen in Anlehnung an die Normen DIN EN 1348, DIN EN 1324 und DIN EN 12003 bestimmt. Hierzu wurden vom Projektpartner ibac (RWTH Aachen) zur Verfügung gestellte Feinbetonplatten verklebt, verschiedenen Lagerungsarten (Trocken-, Warm-, Wasser- und Frosttauwechsellagerung) ausgesetzt und geprüft.

Zusätzlich wurden auch die Auswirkungen von TiO2-Modifikationen der Feinbetonplatten auf die Verklebung untersucht. Die Feinbetonplatten wurden mit einer UV-Lampe bestrahlt, um die TiO2-Nanopartikel anzuregen. Abhängig von der Wellenlänge, der Bestrahlungsintensität und der Bestrahlungsdauer stellen sich superhydrophile Oberflächen (Kontaktwinkel zwischen einem Wassertropfen und der Betonoberfläche < 10°) ein. Wie sich eine derartige Oberfläche auf die Klebeigenschaften zementgebundener Klebstoffe auswirkt, wurde ebenfalls anhand von Haftzug- und Haftscherversuchen untersucht.

Kontakt

Dr. Christoph Müller

Dr. Christoph Müller

Tel.: (0211) 45 78-351

Fax: (0211) 45 78-219

Projektzeitraum

08/2009 - 07/2012

Veröffentlichungen

Abschlussbericht

Kleben von Textilbeton – Entwicklung zementbasierter Klebstoffe

In: VDZ-Tätigkeitsbericht 2009-2012, S. 111-113

Adhesion of TiO2-modified textile-reinforced concrete: Cement-based adhesives with promising properties

In: Cement International 11 (2013) 2, S.27