BMBF-Projekt "Kalte Keramik"

Kalte Keramik –
Kalt härtende Keramik durch nanotechnologische Gefügeoptimierung

BMBF-Projekt - FKZ: 03X0067C

Das Projekt „Kalte Keramik“ wird im Rahmen der „Hightech-Strategie“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenprogramms "Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft - WING" zum Thema "Nanotechnologie im Bauwesen - NanoTecture: Erschließung höherer Ressourcen-/Energiespar und Leistungspotentiale sowie neuer Funktionalitäten" gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreut.

Verbundpartner: BASF SE, Remmers GmbH, Woellner GmbH & Co KG, Betonwerke Neu-Ulm GmbH & Co KG, Chemiewerk Bad Köstriz, Verein deutscher Zementwerke, Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Universität Kassel, FEhS – Institut für Baustoff-Forschung e. V., PigTek Europe GmbH

Inhalt des Projektes ist die Entwicklung chemisch widerstandsfähiger und hoch abrasionsbeständiger Betonwaren, Betonbauteile und Beschichtungen für den Abwasserbereich und andere Anwendungen mit sehr starkem chemischen und/oder mechanischen Angriff (Expositionsklassen XA3 und darüber, XM3 und darüber ohne Zusatzmaßnahmen; Sonderanwendungen) sowie besonders nachhaltige, energie- und emissionsarme Betonbauwerke mit langer Lebensdauer.

Wesentliche Elemente zum Erreichen dieses Ziels sind die Optimierung der Packungsdichte bis in den Nanometerbereich durch den Einsatz gezielt synthetisierter Nano- und Mikropartikel. Diese werden zudem chemisch und verfahrenstechnisch so modifiziert, dass sie gezielt in die Baustoffmatrix eingebracht werden können. Darüber hinaus wird als Bindemittelbasis unter anderem Hüttensand verwendet, der mit chemisch optimierten Alkalisilikaten (Wasserglas) angeregt wird. Die dabei entstehenden Hydratationsprodukte sind calciumärmer als bei Verwendung von Portlandzementen und die Matrix ist praktisch frei von Portlandit, was zu einem erheblich höheren Säurewiderstand führt. Das bei der Anregung von Hüttensand mit Wasserglas freiwerdende nanokristalline SiO2 führt zu einer zusätzlichen Gefügeverdichtung im unteren Nanometerbereich. Insgesamt wird somit eine äußerst dichte Packung mit einem sehr widerstandfähigen Gefüge erreicht.

Im Projekt wird die gesamte Wertschöpfungskette der zu entwickelnden kalt härtenden Keramiken, beginnend bei den Herstellern der einzelnen Rohstoffe, über die Formulierer und Hersteller von Bauprodukten bis hin zu den Anwendern durch die beteiligten Industriepartner abgebildet. Im Rahmen des Projektes sollen durch die enge Vernetzung institutioneller und industrieller Forschung Demonstratoren in Form von bauchemischen Produkten und Betonprodukten entwickelt werden, die den genannten Zielsetzungen entsprechen.

Ziel der Remmers GmbH ist eine fundierte materialwissenschaftliche Erforschung von Bindemittelsystemen für die Beschichtung chemisch stark beanspruchter Baustoffe. Die Formulierungen sollen überwiegend anorganisch basiert sein und deutliche Vorteile gegenüber den derzeit verwendeten Lösungsansätzen bieten.

Die Anwendungsmöglichkeit solcher Beschichtungen ist vielfältig und betrifft sowohl den Schutz neuer Bauwerke als auch den Bereich der Instandsetzung bereits geschädigter Bauwerke. Aufgrund des in Deutschland anstehenden enormen Investitionsbedarfs für die Sanierung der abwassertechnischen Infrastruktur liegt ein besonderer Schwerpunkt der Remmers Baustofftechnik GmbH in der Formulierung von Beschichtungssystemen für den Abwasserbereich. 

Weitere Informationen finden Sie unter: www.kaltekeramik.de

 


Wir danken dem BMBF für die finanzielle Unterstützung. FKZ: 03X0067C.

www.bmbf.de