Zusammenfassung Diese Studie konzentriert sich auf die strukturelle Bewertung von ungebrannten Tonmaterialien (UCM), die mit verschiedenen Biopolymeren behandelt wurden, unter Verwendung von Mikrotomographie (Mikro-CT) und hygroskopischer Analyse. Sie adressiert eine bedeutende Forschungslücke, da die Analyse der hygroskopischen Eigenschaften in biopolymer-modifizierten Tönen in der Literatur begrenzt ist, während Mikro-CT-Untersuchungen solcher Materialien kaum erforscht wurden. Die Tonmaterialien wurden mit wässrigen gelierten Biopolymerlösungen aus Stärke, Alginat und Chitosan modifiziert, die jeweils unter Verarbeitungsbedingungen angepasst an ihre chemischen Eigenschaften und Löslichkeit zubereitet wurden: Stärke wurde in heißem Wasser gelöst, Alginat in kaltem Wasser und Chitosan in einer schwachen Säurelösung. Die Feuchtigkeitsaufnahme der Ton-Biopolymer-Materialien (CBM) stieg auf bis zu 32,2%, was im CBM, das mit einer 7,5% Alginat-basierten Lösung behandelt wurde, beobachtet wurde. Die Analyse der Sorptionshysterese zeigte einen Anstieg der Hysterese-Rate von 0,30% auf 0,76–1,01% in CBMs, was darauf hinweist, dass die Biopolymermodifikation die strukturelle Komplexität der Tonmatrix erhöhte und zusätzliche molekulare Interaktionen mit Wasser molekülen innerhalb des CBM förderte. Die Mikro-CT-Ergebnisse zeigten, dass Biopolymere innerhalb des CBM entweder als Oberflächenbeschichtungsstoffe (Stärke und Alginat) oder als organische Cluster innerhalb der Tonstruktur (Chitosan) fungieren können. Die erzielten Ergebnisse heben hervor, dass die Einbeziehung von Biopolymeren die hygroskopische Pufferkapazität von Tonmaterialien erheblich steigert, was einen Weg zu nachhaltigen Baustoffverbunden bietet, die in feuchtigkeitsregulierenden Beschichtungen, umweltfreundlichen Baublöcken und im Denkmalschutz angewendet werden können, wo sowohl Feuchtigkeitskontrolle als auch strukturelle Kohäsion entscheidend sind.
Trambitski et al. (Fri,) untersuchten diese Frage.