Geopolymere sind umweltfreundliche, kohlenstoffarme Bindematerialien, und die Untersuchung ihres Erstarrungsprozesses ist für Ingenieuranwendungen von großer Bedeutung. Zur Untersuchung des Mechanismus und der Gesetzmäßigkeiten der Erstarrung von Geopolymeren sowie zum Vergleich der Eigenschaften verschiedener Ultraschallmethoden wurden Ultraschall-Durchlaufverfahren, Ultraschall-Reflexionsverfahren und Ultraschall-Führungswellenverfahren eingesetzt, um fünf Gruppen von Geopolymer-Mörteln mit unterschiedlichen Mineralpulveranteilen (Schlacke: Flugasche) gleichzeitig und in Echtzeit in einem Spezialgerät zu überwachen. Durch die Analyse der mit den verschiedenen Methoden gewonnenen Schallwellen-Daten und unter Verwendung des für alle Methoden geeigneten Schallwellenparameters – der Energieempfangsrate E_n – wurden die Anfangs- und Endzeiten der Erstarrung der Geopolymer-Mörtel charakterisiert und mit den Ergebnissen der Eindringwiderstandsmessung verifiziert. Die Ergebnisse zeigen: Die Erstarrungsgeschwindigkeit der Geopolymer-Mörtel verlangsamt sich mit abnehmendem Mineralpulveranteil; die Durchlaufmethode ermöglicht eine vollständige Überwachung des Mörtels, mit einer durchschnittlichen Fehlerquote von 7,9 % bei der Bestimmung der Anfangszeit und 6,6 % bei der Bestimmung der Endzeit; die Reflexionsmethode hat eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Anfangszeit, mit einer durchschnittlichen Fehlerquote von 2,8 %; das Führungswellenverfahren kann den Erstarrungsprozess vollständig überwachen, mit einer durchschnittlichen Fehlerquote von 3,3 % für die Anfangszeit und 2,5 % für die Endzeit. Von den drei Methoden ist das Führungswellenverfahren am besten geeignet, um den Erstarrungsprozess von Geopolymer-Mörteln zu überwachen.

Geopolymer;Erstarrungszeit;Ultraschall-Durchlaufverfahren;Ultraschall-Reflexionsverfahren;Ultraschall-Führungswellenverfahren;Energieempfangsrate