Teilprojekt 1
Thermodynamische Modellierung und
experimentelle Untersuchung von Phasenumwandlungen
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Es existieren mehrere unterschiedliche Theorien zum Mechanismus der Schädigung
poröser Materialien durch Kristallwachstum, die kontrovers diskutiert werden
und in vielen Fällen einer kritischen Prüfung auf theoretischer Grundlage
nicht standhalten. Als wesentliches Teilziel dieses Vorhabens sollen verschiedene
Theorien zum Schadensmechanismus kritisch miteinander verglichen und überarbeitet
werden, um die Berechnung von Kristallisationsdrücken auf theoretisch konsistenter
Basis zu ermöglichen.
Ausgehend von diesen theoretischen Grundlagen sollen weiterhin unter Berücksichtigung
verfügbarer thermodynamischer Daten zu Phasengleichgewichten von Salzen und
Salzgemischen optimierte Versuchsbedingungen für den Einsatz der bei den
Projektpartnern verfügbaren in situ-Dehnungs- und Verformungsmessverfahren
sowie der Kryo-Rasterelektronenmikroskopie ausgearbeitet werden. Ziel ist es,
Experimente zur Salzverwitterung gezielt so durchzuführen, dass sie zur
Verfizierung oder Wiederlegung verschiedener theoretischer Modelle zum Schadensmechanismus
verwendet werden können.
Hierfür ist es erforderlich, das Phasenverhalten von Salzgemischen in einem
porösen Material in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit
vorherzusagen. Zu diesem Zweck wird ein thermodynamisches Modell zur rechnerischen
Simulation eingesetzt. Darüberhinaus soll im Rahmen des Vorhabens die beim
Antragsteller entwickelte Methode der feuchtekontrollierten Röntgendiffraktometrie
weiterentwickelt werden, um Phasenumwandlungen von Salzen in porösen Materialien
in situ verfolgen zu können.
--> Forschungsstandes dieses Teilprojektes mit Ablauf des ersten Untersuchungszeitraumes
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Ansprechpartner:
Dr. rer. nat. Michael Steiger,
Institut für Anorganische und Angewandte Chemie, Universität Hamburg
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