Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Kontaktwinkeln auf Zementstein unter Berücksichtigung der relativen Feuchte

Zimmermann, Adrian (2024)
Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Kontaktwinkeln auf Zementstein unter Berücksichtigung der relativen Feuchte.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00026547
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/26547

Kurzbeschreibung (Abstract)

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Modells zur quantitativen Prognose der Kontaktwinkel variabler Flüssigkeiten auf zementbasierten Systemen. In diesem Modell werden erstmals Parameter wie die relative Feuchte, Rauigkeit und Porosität in Kombination berücksichtigt. Methodisch wird zunächst ein analytisches Modell hergeleitet auf Grundlage klassischer Theorien der Grenzflächen- und Benetzungsforschung wie der van Oss-Chaudhury-Good-Theorie (vOCG), dem Wenzel-Modell und dem Cassie-Modell. Es folgt ein experimentelles Programm an exemplarischen Zementsteinproben (CEM I, w/z = 0,40 und 0,50), um grundlegende Modellparameter mit empirischen Eingangswerten zu belegen. Dieses Programm umfasst unter anderem Kontaktwinkelmessungen (CAM) auf Zementstein bei variablen relativen Feuchten, sowie Atomkraftmikroskopie (AFM) und Quecksilberdruckporosimetrie (MIP). Abschließend wird das Modell hinsichtlich einzelner Parameter diskutiert und anhand von Kontaktwinkelmessungen auf praxisnahen Mörteln und Betonen validiert.

Typ des Eintrags:

Dissertation

Erschienen:

2024

Autor(en):

Zimmermann, Adrian

Art des Eintrags:

Erstveröffentlichung

Titel:

Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Kontaktwinkeln auf Zementstein unter Berücksichtigung der relativen Feuchte

Sprache:

Deutsch

Referenten:

Koenders, Prof. Dr. Eduardus A. B. ; Klitzing, Prof. Dr. Regine von

Publikationsjahr:

30 Januar 2024

Ort:

Darmstadt

Kollation:

120, XLIX Seiten

Datum der mündlichen Prüfung:

10 November 2023

DOI:

10.26083/tuprints-00026547

URL / URN:

https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/26547

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

The aim of this work is to develop a model for the quantitative prediction of contact angles of variable liquids on cement-based systems. In this model, parameters such as relative humidity, roughness and porosity are considered in combination for the first time. Methodologically, an analytical model is derived based on classical theories of interface and wetting research such as the van Oss–Chaudhury–Good theory (vOCG), the Wenzel model and the Cassie model. This is followed by an experimental program on exemplary cement paste samples (CEM I, w/c = 0.40 and 0.50) in order to verify basic model parameters with empirical input values. The program includes contact angle measurements (CAM) on hardened cement paste at variable relative humidities, as well as atomic force microscopy (AFM) and mercury pressure porosimetry (MIP). Finally, the model is discussed with regard to certain parameters and validated using contact angle measurements on practical mortars and concretes.

Englisch

Freie Schlagworte:

Zementstein, Oberflächenenergie, Kontaktwinkel, relative Feuchte, cement paste, surface free energy, surface energy, contact angle, relative humidity

Status:

Verlagsversion

URN:

urn:nbn:de:tuda-tuprints-265471

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC):

500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 624 Ingenieurbau und Umwelttechnik

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Werkstoffe im Bauwesen

Hinterlegungsdatum:

30 Jan 2024 12:40

Letzte Änderung:

31 Jan 2024 07:35

PPN:

Referenten:

Koenders, Prof. Dr. Eduardus A. B. ; Klitzing, Prof. Dr. Regine von

Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung:

10 November 2023

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