@phdthesis{Stengele2017,
  author    = {Stengele, Anja},
  title     = {Systematische Analyse der Abbindereaktion von Magnesiumphosphat mit Polyacryls{\"a}ure im Vergleich zu klassischen w{\"a}ssrigen Zementsystemen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153871},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Gegenstand der vorliegenden Arbeit war eine systematische Analyse der Ver-arbeitbarkeit, Abbindedauer, pH Wert- und Temperatur-Verl{\"a}ufe w{\"a}hrend des Abbindens und der Eigenschaften der ausgeh{\"a}rteten Zementpaste, welche je-weils aus Farringtonit (Mg3(PO4)2) unterschiedlicher Reaktivit{\"a}t bestand und mit Diammoniumhydrogenphosphat und Polyacryls{\"a}ure zur Reaktion gebracht und konventionellen w{\"a}ssrigen Zementsystemen gegen{\"u}bergestellt wurde. Ein besonderer Fokus wurde hierbei auf die Beurteilbarkeit der Eignung dieser Zementsysteme als injizierbare Zementpasten in m{\"o}glicherweise lasttragenden Bereichen gelegt. Eine Reaktivierung von Farringtonit und anschließendes Ab-binden mit Wasser konnte durch Hochenergiemahlung f{\"u}r 2 h bis 24 h erzielt werden. Mechanisch aktiviertes Farringtonit mit Polyacryls{\"a}ure (100.000 g/mol) bzw. kurzzeitig gemahlenes Farringtonit mit h{\"o}her molekulargewichtiger Polyac-ryls{\"a}ure f{\"u}hrte auf Grund der zum Teil summierten Reaktivit{\"a}t in der sauren Umgebung der Polyacryls{\"a}ure zu einer schlechten Verarbeitbarkeit und unzu-reichenden Druckfestigkeiten. Um chelatisiertes Farringtonit mit angemessenen Festigkeiten zu erhalten, zeigte sich die Anwesenheit von Ammoniumionen als vielversprechende Strategie. Als hydratisierte Produkte wurden je nach Formu-lierung Struvit (MgNH4PO4·6H2O), Newberyit (MgHPO4·3H2O) oder Mag-nesiumphosphathydrat (Mg3(PO4)2·22H2O) gewonnen. Besonders die Kombina-tion von kurzzeitig gemahlenem Farringtonit mit 17,5 Gew.\%iger Poly-acryls{\"a}ure L{\"o}sung und 23,1 Gew.\%iger Diammoniumhydrogenphos-phat L{\"o}sung mit einem Pulver-zu-Fl{\"u}ssigkeitsverh{\"a}ltnis von 1,5 g/ml f{\"u}hrte zu Zementpasten, die hinsichtlich ihres Abbindeverhaltens und der mechanischen Eigenschaften denen der Einzelbestandteile {\"u}berlegen waren. Die entwickelten Zementsysteme zeigten 60 min nach Beginn des Abbindevor-gangs einen pH-Wert von 4,7 bis 6,4 und Temperaturmaxima von 28,5 °C bis 52 °C je nach Zusammensetzung. Der Mischzement, f{\"u}r welchen maximale Druckfestigkeiten von 15,0±4,1 MPa gemessen wurden, zeigte ein deutlich we-niger spr{\"o}des Bruchverhalten im Vergleich zu den reinen Verd{\"u}nnungen. Da der spr{\"o}de Charakter klassischer mineralische Knochenzemente einen limitie-renden Faktor f{\"u}r die Anwendung in lasttragenden Bereichen darstellt, kann dies als deutliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beurteilt wer-den. Immerhin lagen die erzielten Festigkeitswerte in der Gr{\"o}ßenordnung der humanen Spongiosa. Besonders hervorzuheben ist außerdem der synergisti-sche Effekt, welcher bei Zementformulierungen aus kurzzeitig gemahlenem Farringtonit mit 17,5 Gew.\%iger Polyacryls{\"a}ure L{\"o}sung und 23,1 Gew.\%iger Diammoniumhydrogenphosphat L{\"o}sung mit einem Pulver-zu-Fl{\"u}ssigkeitsver-h{\"a}ltnis von 1,5 g/ml beobachtet werden konnte. Diese Formulierung wies bis zu vierfach h{\"o}here Festigkeitswerte als die Einzelbestandteile auf. Somit bildet das entwickelte Mischzement-System eine gute Basis f{\"u}r weitere Entwicklungen hin zu mechanisch lasttragenden Defekten.},
  subject      = {Magnesiumphosphate},
  language  = {de}
}