Ortsaufgelöste Phasenanalyse an selbstverlaufenden Bodenspachtelmassen

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2009-12-03
Issue Year
2009
Authors
Seifert, Severin
Editor
Abstract

Self-leveling flooring compounds (SLC) are highly-developed and polymer modified dry mortar products which are mostly used for renovation on uneven floors. The main function of such dry mortars is to produce a flat and smooth underlayment for final flooring. During the hydration process the SLC develops a very complex microstructure. This microstructure has a large influence on the final physical and mechanical properties of the SLC. The microdiffraction analysis with the GADDS was used to investigate the development of the crystalline microstructure of a calcium aluminate cement based SLC. Additionally, a custom-made in-situ sample holder was designed and constructed to characterize the vertical distribution of the crystalline phases in position-sensitive mode at three different areas: near the bottom, in the center, and at the top of the hydrating mortar. Furthermore, the SLC was prepared on two different substrates (water absorbent and nonwater absorbent) to analyze the effect of different ground conditions on the hydration process. For the characterization of the time-dependent phase composition the two-dimensional diffraction data were quantified by Rietveld refinement. With the additional evaluation of selected measurements with an external standard the determination of the X-ray amorphous content in the hardened SLC was possible. The development of the crystalline microstructure exhibits a strong sensitivity to the kind of substrate. The absorbent substrate leads to a massive lack of water in the fresh mortar and thus influences the hydration of the SLC. Because of the fast increasing desiccation of the mortar from top to bottom, the hydration will be stopped early which results in an intense varying and reduced content of ettringite as well as in residues of reactive phases like calcium aluminate and bassanite. The use of a nonabsorbent substrate has no effect on the hydration. However, the evaporation of water at the top of the SLC causes a slightly desiccation of the area near to the surface. Hence, the hydration is inhibited and the ettringite content is decreased.

Abstract

Selbstnivellierende Bodenspachtelmassen sind hochentwickelte und polymervergütete Trockenmörtelprodukte, welche größtenteils im Renovierungsbereich auf unebenen Untergründen eingesetzt werden. Die Aufgabe dieser Mörtel besteht darin, einen glatten und planen Untergrund für einen abschließenden Bodenbelag zu schaffen. Während der Hydratation der Spachtelmasse entsteht eine sehr komplexe Mikrostruktur die einen großen Einfluss auf die physikalischen Endeigenschaften hat. Mit Hilfe der Mikrobeugungsanalyse an einem GADDS wurde die Entwicklung der kristallinen Mikrostruktur einer CAZ-dominierten Spachtelmasse verfolgt. Durch die Verwendung eines speziell konstruierten in-situ Probenträgers war es dabei möglich die hydratisierende Spachtelmasse am seitlichen Querschnitt in drei Ebenen tiefenaufgelöst zu messen. Die Untersuchungen fanden zusätzlich auf zwei verschiedenen Untergründen statt, um die Auswirkungen unterschiedlicher Untergrundbeschaffenheiten auf den Verlauf der Hydratation zu analysieren. Für eine quantitative Aussage zur Phasenentwicklung der hydratisierenden Spachtelmasse wurden die in-situ XRD2-Aufnahmen mit der Rietveld-Analyse verfeinert. Die ergänzenden Auswertungen ausgewählter Messungen mit einem externen Standard ermöglichten es weiterhin, den röntgenamorphen Anteil in der abgebundenen Spachtelmasse zu ermitteln. Die Entwicklung der kristallinen Mikrostruktur zeigt eine starke Abhängigkeit zum verwendeten Untergrund. Der saugende Untergrund führt zu einem massiven Wasserverlust des Frischmörtels und beeinflusst somit die Hydratation. Durch die schnell zunehmende Austrocknung des Mörtels von der Oberfläche in Richtung des Bodens wird die Hydratation frühzeitig gestoppt, was in einen stark variierenden und reduzierten Ettringitgehalt sowie in Rückständen von reaktiven Phasen resultiert. Die Verwendung eines nicht saugenden Untergrundes hat keinen Einfluss auf die Hydratation. Allerdings bewirkt die Verdampfung des Wassers an der Oberfläche des Mörtels eine geringfügige Austrocknung des oberflächennahen Bereiches. Dadurch wird die Hydratation gehemmt und ebenso der maximale Ettringitgehalt verringert.

DOI
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