Forschungsbericht 2011



Weiterentwicklung der Transport-Reaktions-Modelle Transreac und AStra/Cesa (Langzeit-Querschnittsthema)

Institut: B-3
Projektleitung: Gernod Deckelmann Frank Schmidt-Döhl
Mitarbeiter/innen: Gernod Deckelmann
Holle Goedeke
Carina Jehn
Frank Schmidt-Döhl
Maren Heidmann
Holger Schmidt
Daniela Bandow
Rosa Maria Espinosa Marzal
Lutz Franke
Carsten Gunstmann
Jana Kiekbusch
Laufzeit: 01.04.2007 — 30.09.2014
Kooperationen:DFG-Schwerpunktprogramm 1122 "Vorhersage des zeitlichen Verlaufs von physikalisch-chemischen Schädigungsprozessen an mineralischen Werkstoffen"
DFG Schwerpunktprogramm 1182 "Nachhaltiges Bauen mit Ultra-Hochfestem Beton (UHPC)"
DFG Sonderforschungsbereich 477 "Sicherstellung der Nutzungsfähigkeit von Bauwerken mit Hilfe innovativer Bauwerksüberwachung"
TU Cottbus, Lehrstuhl Baustoffe und Bauchemie
Verbundprojekte: DFG Schwerpunktprogramm

Die beiden Transport-Reaktions-Modelle Transreac und AStra/Cesa dienen zur Simulation von Feuchte-, Wärme- und Stofftransportprozessen, gekoppelt mit chemischen Reaktionsprozesssen und werden u.a. zur rechnerischen Simulation des Korrosionsverhaltens von Baustoffen und Bauteilen eingesetzt. Die Programmsysteme werden im Rahmen anderer Projekte und freier Resourcen ständig weiterentwickelt.

Stichworte

  • Alkalireaktion
  • Beton
  • Chloridkorrosion
  • Korrosion
  • Mörtel
  • Säurekorrosion
  • Simulation

Publikationen

  • , Hrsg.: Espinosa, R.; Franke, L.; Deckelmann, G.:Computation of the mechanical stress due to the crystallization of KNO3 in porous materials induced by cooling downReport on 1st International Congress of Salt Damage, Ghent, 9th - 11th May 2007, 2007.
  • , Hrsg.: Espinosa, R.; Franke, L.; Deckelmann, G.:Coupling salt transport and crystallization kinetics with stress due to crystallization pressure in porous materials.Report on 1st International Congress of Salt Demage, Ghent, 9th-11thMay 2007, 2007.
  • , Hrsg.: Espinosa, R.M.; Franke, L.; Deckelmann, G.:Predicting Efflorescence and Subflorescences of Salts.Proceeding in Materials Issues in Art and Archaeology VIII, Materials and Researchs Society, 2007, 2007.
  • , Hrsg.: Espinosa, R.M.; Franke, L.; Deckelmann, G.;Phase changes of salts in porous materialsReport on International Conference on Durability of HPC and Final Workshop of CONLIFE, Essen, Juni 2007, 2007.
  • Heidmann, Maren: Feuchtebedingter Haftungsverlust von Gipsputz auf Beton – Experimentelle Untersuchung und rechnerische Simulation. Promotion/Dissertation, Technische Universität Hamburg-Harburg, 2013.
  • , Hrsg.: Franke, L.; Espinosa, R.; Deckelmann, G.; Gunstmann, C.; Bandow, D.:AStra - ein neues Berechnungswerkzeug zur Simulation des gekoppelten Wärme-, Feuchte- und Stofftransports einschließlich der Korrosionsprozesse in porösen BaustoffenReport of 12th Symposium for Building Physics in Dresden, 2007, 2007.
  • Espinosa, R.M.; Franke, L.; Deckelmann, G.; Gunstmann, C.: Gekoppelter Wärme- und Stofftransport einschließlich der Korrosionsprozesse in porösen Baustoffen mit dem Simulationsprogramm AStra Bauphysik, 29: S. 187 ff., 2007.
  • , Hrsg.: Goedeke, H.; Schmidt-Döhl, F.: Lösender Angriff auf zementgebundene Baustoffe bei Einwirkung aggressiver Lösungen und zwischenzeitlicher Austrocknung. Tagung Bauchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Hamburg, 6.-7.10.2011. GDCh Monographie Band 44, S. 322-327, ISBN 978-3-936028-69-0, 2011, 2011.
  • , Hrsg.: Heidmann, M.; Schmidt-Döhl, F.: Feuchtebedingte Gipsputzablösungen von Betonuntergründen. 1. Weimarer Gipsputztagung, 30.-31.03.2011, S. 225-234, 2011. , 2011.
  • , Hrsg.: Heidmann, M.; Schmidt-Döhl, F.: Feuchtebedingter Haftungsverlust von Gipsputz und Beton – Untersuchungen und rechnerische Simulationen. Tagung Bauchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Hamburg, 6.-7.10.2011. GDCh Monographie Band 44, S. 316-321, ISBN 978-3-936028-69-0, 2011. , 2011.
  • , Hrsg.: Heidmann, M.; Schmidt-Döhl, F.: Untersuchung und rechnerische Simulation des Haftungsverlustes von Gipsputz auf Beton. Tagung Bauchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Dortmund 7.-8.10.2010. GDCh Monographie Band 42, S. 43-50, ISBN 978-3-936028-65-2, 2010. , 2010.
  • , Hrsg.: Jehn, C.; Schmidt-Döhl, F.: Rechnerische Simulation der beginnenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion. Tagung Bauchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Hamburg, 6.-7.10.2011. GDCh Monographie Band 44, S. 364-368, ISBN 978-3-936028-69-0, 2011. , 2011.
  • , Hrsg.: Jehn, C.; Schmidt-Döhl, F.: Simulation of Transport Processes and Chemical Reactions in Building Materials. 8th German Conference on Chemoinformatics. Goslar, 11.-13.11. 2012, Journal of Cheminformatics 2013 5(Suppl 1):P13., 2013.
  • , Hrsg.: Jehn, C.; Schmidt-Döhl, F.: Transport process and chemical reaction in siliceous rock particles at the beginning of ASR. International Workshop Computational Modeling of Alkali-Silica Reaction, 9.4.2014, Bochum, 2014, 2014.
  • , Hrsg.: Jehn, C.; Schmidt-Döhl, F.: Transport- und Reaktionsprozesse in silikatischen Gesteinskörnern – Simulation einer beginnenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion. Tagung Bauchemie, 11.-12.10.2012, Dübendorf, Schweiz. GDCH-Monographie, Bd. 45, S. 97-102, 2012. , 2012.
  • Schmidt, Holger: Korrosionsverhalten von Normalmörtel und UHPC – Experimente und numerische Simulation. Promotion/Dissertation, Technische Universität Hamburg-Harburg, 2011.
  • Schmidt-Döhl, F.: Materialprüfung im Bauwesen. Fraunhofer irb-Verlag, Stuttgart, , 2013
  • Schmidt-Döhl, F.: Modellierung der Dauerhaftigkeit von Baustoffen, Simulation und Versuch: Hand in Hand. In: GDCH (Hrsg.): HighChem hautnah, Bd. VII, Kap. 7.4., S. 105-106, 2012, ISBN 978-3-936028-74-4. . [].
  • Franke, L.; Deckelmann, G.; Schmidt-Döhl, F.: Rechnerische Simulation des gekoppelten Wärme-, Feuchte- und Stofftransportes in porösen Baustoffen Mensch und Technik, 2009(3): S. 12-13, 2009.
  • Gunstmann, C.: Rechnerische Simulation von Säurekorrosionsprozessen zementgebundener Materialien. Promotion/Dissertation, Technische Universität Hamburg-Harburg, 2007.
  • , Hrsg.: Rigo, E.; Schmidt-Döhl, F.; Budelmann, H.: Concept of the evaluation of corrosion by acid and sulphate solution of cement based materials. Proc. 9th Int. Probabilistic Workshop, Braunschweig, 17.-18.11.2011, p. 51-60, 2011., 2011.
  • , Hrsg.: Schmidt, H.; Franke, L.; Schmidt-Döhl, F.: Numerische Simulation von aggressiven chemischen Angriffen auf Normalmörtel und UHPC. Tagung Bauchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Hamburg, 6.-7.10.2011. GDCh Monographie Band 44, S. 80-85, ISBN 978-3-936028-69-0, 2011. , 2011.
  • , Hrsg.: Schmidt-Döhl, F.: Dauerhaftigkeitsprognose von Salzbeton im Kontakt mit salinaren Lösungen. Tagung Bauchemie, Energie und Nachhaltigkeit im Bauwesen der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Freiberg, 8.-9.10.2009. GDCh Monographie Band 41, S. 81-88, ISBN 978-3-936028-61-4, 2009. , 2009.
  • , Hrsg.: Schmidt-Döhl, F.: Was ist Salzbeton? Tagung Bauchemie, Energie und Nachhaltigkeit im Bauwesen der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Freiberg, 8.-9.10.2009. GDCh Monographie Band 41, S. 207-210, ISBN 978-3-936028-61-4, 2009. , 2009.
  • , Hrsg.: Schmidt-Döhl, F.; Bruder, S.: Adaptive Dauerhaftigkeitsprognose im Zuge der Überwachung von Betonbauwerken. Abschluss-Symposium des Sonderforschungsbereichs 477 - Sicherstellung der Nutzungsfähigkeit von Bauwerken mit Hilfe innovativer Bauwerksüberwachung, Braunschweig, 11.-12.2.2010, S. 89-94, 2010, 2010.
  • : Simulation of Time Dependent Degradation of Porous Materials Final Report on Priority Program 1122 Funded by the German Research Foundation DFG. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009
  • Espinosa, R.M.; Deckelmann, G.; Franke, L. : Espinosa, R.M.; Deckelmann, G.; Franke, L.: Model for the mechanical stress due to the salt crystallization in porous materials. In: Franke L., Deckelmann G., Espinosa-Marzal R.: Simulation of Time Dependent Degradation of Porous Materials , Kapitel Model for the mechanical stress due to the salt crystallization in porous materials, S. 311-326. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009.
  • Espinosa-Marzal R.; Deckelmann G.; Franke L.: Espinosa-Marzal R.; Deckelmann G.; Franke L.: Kinetics of phase change of salts in porous materials: Crystallization, hydation and deliquescence. In: Franke L., Deckelmann G., Espinosa-Marzal R.:Simulation of Time Dependent Degradation of Porous Materials, Kapitel Kinetics of phase change of salts in porous materials: Crystallization, hydation and deliquescence, S. 197-212. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009.
  • Espinosa, R.M.; Nicolai, J.; Gunstmann, C.; Deckelmann, G.; Schmidt, H.; Franke, L.: Espinosa, R.M.; Nicolai, J.; Gunstmann, C.; Deckelmann, G.; Schmidt, H.; Franke, L.: The program systems Astra and Cesa for Cement and Salt Chemistry, Transportprocesses and Corrosion in Concrete and other porous Materials. In: Franke L., Deckelmann G., Espinosa-Marzal R.: Simulation of Time Dependent Degradation of Porous Materials, Kapitel The program systems Astra and Cesa for Cement and Salt Chemistry, Transportprocesses and Corrosion in Concrete and other porous Materials, S. 293-310. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009.
  • Espinosa-Marzal R.; Deckelmann G.;Franke L. : Espinosa-Marzal R.; Deckelmann G.;Franke L.: Predicting efflorescence an subflorescence of salts. In: Franke L., Deckelmann G., Espinosa-Marzal R.:Simulation of Time Dependent Degradation of Porous Materials, Kapitel Predicting efflorescence an subflorescence of salts, S. 213-226. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009.
  • Heidmann, M.; Schmidt-Döhl, F.; Rigo, E.: Heidmann, M.; Schmidt-Döhl, F.; Rigo, E.: Extension and Application of the Simulation Programm Transreac to Investigate Debonding of Gypsum Plaster and Concrete. In: Franke, L.; Deckelmann, G.; Espinosa-Marzal, R.:Simulation of time dependent degradation of porous materials, Kapitel Extension and Application of the Simulation Programm Transreac to Investigate Debonding of Gypsum Plaster and Concrete, S. 351-366. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009.
  • Rigo, E.; Schmidt-Döhl, F.; Budelmann, H: Rigo, E.; Schmidt-Döhl, F.; Budelmann, H: Probabilistic concept for durability design of cement-based materials exposed to acid, ammonium, and sulphate solution. In: Franke, L.; Deckelmann, G.; Espinosa-Marzal, R.:Simulation of time dependent degradation of porous materials, Kapitel Probabilistic concept for durability design of cement-based materials exposed to acid, ammonium, and sulphate solution, S. 243-258. Cuvillier Verlag, Göttingen, , 2009.