Teilprojekt 1
Thermodynamische Modellierung und
experimentelle Untersuchung von Phasenumwandlungen
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

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Michael Steiger,
Institut für Anorganische und Angewandte Chemie, Universität Hamburg