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Simulationsbasierte Modellierung zeit- und scherabhängiger disperser und rheologischer Eigenschaften von Zementsuspensionen

Das Projekt „Simulation based modelling of time- and shear-dependent disperse and rheological properties of cement suspensions“ ist Teil des Schwerpunktprogramms „DFG SPP 2005 – Opus Fluidum Futurum – Rheology of reactive, multiscale, multiphase construction materials“ und hat das Ziel die Rheologie von Zementsuspensionen zu modellieren. Dafür arbeiten das Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz und das Institut für Partikeltechnik zusammen. Zum Erreichen des Ziels ist ein tiefergehendes Verständnis der physikalischen und chemischen Vorgänge auf mikroskopischer Ebene notwendig. Dieses Verständnis soll mithilfe von Experimenten und gekoppelten CFD-DEM-Simulationen gewonnen werden. In den Experimenten wird eine Lasersonde in ein Rheometer eingebaut umso über die aktuelle Partikelgrößenverteilung einen Eindruck über die Agglomeration zu bekommen und um diese mit der Viskosität vergleichen zu können. Die Ergebnisse werden mit den durchgeführten Simulationen verglichen. Nach der Kalibrierung und Validierung der Simulationen können diese eingesetzt werden um verschiedene Parameter zu variieren und damit bestehende Modelle erweitern zu können. Ein wichtiger Parameter ist die Scherhistorie, da diese einen Einfluss auf die Partikelgrößenverteilung, Fließfähigkeit und Verarbeitbarkeit hat. Um die interpartikulären Kräfte für die Simulationen kalibrieren zu können, werden runde Modellpartikel aus Zement hergestellt. Die Kräfte werden dann mithilfe von Rasterkraftmikroskopie bestimmt.


Mitarbeiter

Aktuelle Projekte
Simulationsbasierte Modellierung zeit- und scherabhängiger disperser und rheologischer Eigenschaften von Zementsuspensionen mehr

HIPO STACK: High Power Redox Flow Stacks mehr

DEFACTO: Batteriedesign und Fertigungsoptimierung durch multiphysikalische Modellierung mehr

3D4Space: Additive Fertigungsverfahren für die innovative Raumfahrt – „Drucken auf dem Mond“ mehr

Nanofluidik & Partikelmanipulation – Herstellung und Charakterisierung hierarchischer, metrologischer Nano- und Mikrostrukturen mehr

FOR 2021 “Wirkprinzipien nanoskaliger Matrixadditive für den Faserverbundleichtbau“ mehr

Steuerung und Modellierung der Aggregation und Redispergierung gefällter Nanopartikel mehr

Dynamische Prozessmodelle für die Feinstzerkleinerung und -dispergierung mehr

 

Abgeschlossene Projekte
Processing of nanoparticles out of poorly water-soluble drugs by precipitation and drying using microsystems mehr

Prozess- Eigenschafts-Beziehungen einer nanopartikulären Beschichtung zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften mehr

Entwicklung einer Methode zur Messung der Dispergiereigenschaften von Partikelaggregaten und -agglomeraten mehr

Dispergierung von Nanopartikeln mehr

Verbundprojekte


Mikropart – Mikrosysteme für partikuläre Life-Science-Produkte mehr

Nanostrukturierte Kompositmaterialien – von der Entwicklung in die Produktion mehr

Virtuelles Institut „Nanotechnologie in Polymerkompositwerkstoffen“ mehr

BMBF-Projekt „Industrielle Sol-Herstellung und Beschichten von flexiblen Trägersubstraten mit nanoskaligen Sol-Gel-Materialien (SolGel)“ mehr