PSI forscht für CO2-armen Zement
Ein Forschungsteam unter Beteiligung des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der Universität Grenoble Alpes ist einem Nachteil kohlenstoffarmer Zemente auf der Spur: der langsamen Hydratationskinetik in den ersten drei Tagen. Ziel ist eine schnellere Festigkeit grüner Zemente.
Ein Forschungsteam will bisher unbekannte Prozesse bei der Hydratation von Zement ans Licht bringen. Durch ein tieferes Verständnis will es den Weg für kohlenstoffarme Zemente ebnen. An der Studie sind unter der Leitung der Universität Malaga die französische Universität Grenobles Alpes, die ebenfalls in Grenoble ansässige European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) und das Paul Scherrer Institut beteiligt.
Den grössten Nachteil der derzeit vorliegenden Vorschläge für kohlenstoffarme Zemente stellt gemäss einer Mitteilung des PSI die langsame Hydratationskinetik in den ersten drei Tagen dar. Jedoch sei gerade das Verständnis der Prozesse bei der Zementherstellung in den frühen Stadien „von entscheidender Bedeutung“, erklärt Studienerstautorin und Doktorandin an der Universität von Malaga, Shiva Shirani. „Deshalb haben wir eine Methode entwickelt, um ein vollständiges Bild von der Hydratation von Portlandzement zu erhalten.“
Dafür kombinierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler komplementäre experimentelle Ansätze an der ESRF und der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des PSI. Die Nahfeld-Ptychotomographie enthüllte der Mitteilung zufolge die Hydratation von kommerziellem Portlandzement.
„Das Verständnis der Mechanik der langsamsten Prozesse wird hoffentlich zu Strategien führen, um die Hydratation von kohlenstoffarmen Zementen vernünftig zu beschleunigen“, so der Mitautor Professor Miguel A.G. Aranda. Das könne etwa durch festigkeitssteigernde Zusatzmittel geschehen, „damit ein frühzeitiges Entfernen der Schalung möglich wird“.