TiO2TRC – Neue Funktionalitäten von Textilbeton durch Titandioxidmodifikationen

Im Rahmen dieses öffentlich geförderten Projektes, das im Sommer 2009 angelaufen ist, erfolgt eine Modifizierung von Textilbeton durch Zugabe von nanopartikulärem Titandioxid. Das Projekt ist interdisziplinär ausgerichtet und wird unter Beteiligung von Partnern aus Forschung, Bau- und Klebstoffindustrie realisiert. Aus der Modifikation von Textilbeton mit nanopartikulärem Titandioxid ergeben sich für diesen innovativen Baustoff neue Anwendungsgebiete sowie zusätzliche Funktionalitäten hinsichtlich Selbstreinigung, Schadstoffzersetzung und Klebeigenschaften. Titandioxid wird heute in vielfältigen Bereichen eingesetzt, z.B. in Beschichtungen und Farben zur Erzielung selbstreinigender Oberflächen. Daneben ist es im alkalischen Milieu stabil und wird auch als Weiß-Pigment für Normalbeton verwendet. Die Selbstreinigung durch Titandioxid beruht auf der Photokatalyse, die durch UV-Bestrahlung hervorgerufen wird. An der Oberfläche vorhandene Verschmutzungen werden bei Regen vom Wasser unterwandert und abgespült. Weiterhin werden unter Lichteinwirkung Luftschadstoffe abgebaut. Neben der Photokatalyse besitzen durch Titandioxid modifizierte Oberflächen auch superhydrophile Eigenschaften, so dass die Oberflächenenergie infolge einer UV-Bestrahlung ansteigt. Aus dem Effekt der Superhydrophilie ergibt sich ein wesentlicher Einfluss bezüglich des Benetzungsverhaltens und der daraus resultierenden Adhäsion von Kleb- und Dichtstoffen an die modifizierte Feinbetonoberfläche. Neben einer insgesamt verbesserten Haftung soll dabei auch eine gezielte Abstimmung des Benetzungsverhaltens erreicht werden. Im Einzelnen werden insbesondere der Gehalt sowie unterschiedliche Kristallstrukturen des verwendeten Titandioxids und die Bestrahlungsdauer variiert. Bestandteil der Untersuchungen sind neben organischen auch anorganische und mineralische, zementgebundene Klebstoffe, deren Eignung durch Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften sowie des Alterungs- und Temperaturverhaltens beurteilt wird. Im Zuge dieses Verbundforschungsvorhabens erfolgt somit eine grundlegende Untersuchung der Superhydrophilie zur Einstellung einer maximalen Schadstoffzersetzung sowie Selbstreinigung in Verbindung mit optimalen Klebeigenschaften. Durch die Optimierung der Klebbarkeit von Textilbetonbauteilen und der damit verbundenen Wartungsfreiheit ergeben sich zusätzliche Einsatzmöglichkeiten, z. B. im Sanierungsbereich sowie bei funktionsintegrierten Fassaden- und Dachelementen in Form von Wärmedämmverbundsystemen, gekoppelt mit solarthermischer Wärmegewinnung.

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