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Verbundprojekt "TiO2TRC - Neue Funktionalitäten von Textilbeton durch Titandioxidmodifikationen", Teilvorhaben: Untersuchung des Einflusses der Superhydrophilie auf das Benetzungs- und Adhäsionsverhalten
13N10735
IDN 709217
Forschungsstelle LKT GmbH, Aachen
Bearbeiter Stammen, E.
Piegeler, D.
Auftraggeber Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berlin
Stand Abschluss: Januar 2013

Im Rahmen des Verbundprojekts bestand die Aufgabenstellung innerhalb dieses Teilvorhabens in der grundlegenden Untersuchung des Einflusses der Superhydrophilie auf das Benetzungs- und Adhäsionsverhalten. Die Photokatalyse und der Selbstreinigungseffekt von Titandioxid werden in Form von Beschichtungen vielfältig genutzt. Gegenstand des Vorhabens war die Zugabe des nanopartikulären Titandioxids in die Feinbetonmischung beziehungsweise das Einbringen in die randnahen Bereiche des Textilbetonbauteils im Laminierverfahren. Als Titandioxid-Modifikation wurde Anatas eingesetzt und der zementbezogene Gehalt an Titandioxid betrug 5 beziehungsweise 10 %. Der Fokus der Arbeiten zu Projektbeginn lag auf der grundsätzlichen Identifizierung des superhydrophilen Effekts an den verschiedenen titandioxid-modifizierten grauen und weißen Betonmischungen. Dabei wurden die Eigenschaften der nicht modifizierten Referenzproben denen der Rezepturen mit verschiedenen Titandioxidgehalten gegenübergestellt und deren Benetzungsverhalten vor beziehungsweise nach einer UV-Bestrahlung bewertet. Es zeigte sich, dass infolge des UV-Einflusses eine deutliche Optimierung des Benetzungsverhaltens der Betonoberflächen und zum Teil Superhydrophilie erreicht wurde. Dieser Effekt war allerdings auch bei den nicht titandioxid-modifizierten Betonmischungen vorhanden. Es erfolgte unter anderem eine Variation der Strahlungsquellen, der Intensität und eine Charakterisierung des Nachwirkverhaltens der aktivierten Oberflächen. Der Einfluss der Superhydrophilie auf das Adhäsionsverhalten von geklebten Verbindungen wurde anhand von mechanischen Prüfungen untersucht. Als Referenzklebstoffe wurden dazu im Projektverlauf ein zementärer Klebstoff sowie ein zweikomponentiges Epoxidharz-System gewählt. Die verschiedenen Feinbetonrezepturen wiesen grundsätzlich gute Klebeigenschaften und eine gute adhäsive Anbindung zwischen Klebstoff und Beton auf. Zwischen den unterschiedlichen Betonmischungen wurden hinsichtlich der Klebeigenschaften keine Unterschiede festgestellt. Ein Einfluss der infolge einer UV-Bestrahlung erhöhten Oberflächenenergien auf die Klebungen ergab sich nicht. Insgesamt wurden weder positive noch negative Effekte hinsichtlich der Klebeigenschaften durch die nanopartikuläre Modifikation der Textilbetonmischungen beobachtet.

Veröffentlichung