Quantitative Simulation von Schädigungsprozessen in Zement

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Schädigungsprozesse an mineralischen Werkstoffen sind maßgeblich von physikalischchemischen Vorgängen auf der Mikrostrukturebene abhängig. Ihre Vorhersage setzt ein Berechnungswerkzeug voraus, mit dem diese Vorgänge quantifiziert werden können. Die bisherigen Arbeiten im Schwerpunktprogramm haben in dieser Hinsicht bereits vielfache neue Erkenntnisse hervorgebracht. Gleichwohl hat sich gezeigt, dass die verfügbaren Modelle derzeit noch kein realistisches Abbild der Mikrostruktur liefern. Anders als in anderen Bereichen der Werkstoffwissenschaften befindet sich die Modellierung der Eigenschaften mineralischer Werkstoffe noch im Bereich der Grundlagenforschung. Aus diesem Grund soll mit dem vorliegenden Forschungsvorhaben eines der führenden Modelle in diesem Bereich (CEMHYD3D, National Institute of Standards and Technology, USA) weiterentwickelt und auf eine rigorosere physikalische Basis gestellt werden.Im Vordergrund der Modellierung stehen die Wechselwirkungen zwischen Porenstruktur, Transportvorgängen und chemischen Reaktionen. Die Arbeiten sollen auf einer bereits von einem der Antragsteller entwickelten Erweiterung des Modells aufbauen. Darüber hinaus kann auf umfangreiche Erfahrungen bei der Modellierung von Eigenschaften metallischer Werkstoffe zurückgegriffen werden. Das Ziel ist ein grundlagenorientiertes Modell, in das die vielfältigen Ergebnisse aus dem Schwerpunktprogramm integriert werden können.