PD Dr. Daniel Jansen

Lehrstuhl für Mineralogie

Adresse

Schlossgarten 5 91054 Erlangen

02.207, 02

Kontakt

E-Mail: daniel.jansen@fau.de

Forschungsschwerpunkte

Ye’elimit Hydratation / Hydratation von Calcium-Sulfoaluminatzementen
Quantitative Phasenanalyse (Rietveld) und in-situ Quantifizierung mittels G-Faktor
Mikro XRD-Analyse mittels GADDS-System
Massenbilanzanalysen bei Zementhydratationen
Kinetische thermodynamische Modellierung

Forschungsprojekte

Phasenbestände bei der Herstellung von PorenbetonPhasenbestände bei der Herstellung von Porenbeton
Synchrone Quantifizierung der Zementhydratation und des Filmbildungsgrads in polymermodifizierten Mörteln
Ternäre Bindemittelsysteme aus CSA, OPZ und Anhydrit
Hydratation von Ye’elimit und Calcium-Sulfoaluminatzementen

Projekte seit 2020

Maßgeschneiderte Fließgrenze für den 3D-Druck mit klinkerarmen Zementen

(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Project leader: Jürgen Neubauer
Term: 1. Juni 2021 - 31. Mai 2024
Funding source: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)
Abstract
Mit diesem Vorhaben werden zwei wesentliche Ziele verfolgt. Zunächst soll mit einer Zeitauflösung von ca. 10 min die Entwicklung der relevanten, die Rheologie definierenden, Parameter während der frühen Zementhydratation verfolgt und evaluiert werden. Dabei spielt die Entwicklung der Oberfläche der Klinkerphasen, die Morphologie und Menge der sich bildenden Hydratphasen sowie der verbleibende Gehalt und die Verfügbarkeit an ungebundenem und rheologisch wirksamem Wasser eine maßgebliche Rolle. Diese und weitere Parameter werden mit einer Kombination aus verschiedenen physikalischen, chemischen und rheologischen Messmethoden verfolgt und quantifiziert. Wichtig ist dabei auch hervorzuheben, dass die vorgeschlagenen Methoden mitunter überlappende Informationen liefern, sodass eine wechselseitige Validierung die Konsistenz der Messdaten bestätigen kann. Im zweiten Abschnitt soll dann der Einfluss verschiedener rheologisch aktiver Additive auf die zuvor genannten Parameter evaluiert werden. Dabei sind wichtige Informationen zur Wirkungsweise bauchemischer Additive und den grundsätzlichen Mechanismen der Überlagerung der Zementhydratation und der zeitlichen Entwicklung der Baustoffrheologie zu erwarten. Diese Informationen bilden die unverzichtbare Grundlage für ein vertieftes Verständnis der Rheologie in Frischbetonen.
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Zum Verständnis der Verzögerung der Portlandzementhydratation durch Polymerpartikel

(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Project leader: Daniel Jansen
Term: 1. September 2020 - 31. August 2022
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
Abstract
Polymerpartikel beeinflussen die Zementhydratation. In dem beantragten Projekt soll evaluiert werden, welches der publizierten Modelle entscheidend für die Verzögerung der Zementhydratation durch Polymerpartikel ist. Sowohl die Adsorption der Polymerpartikel auf Zementoberflächen, als auch die Interaktion mit der Porenlösung (speziell die Komplexierung der Calcium-Ionen) werden in der Literatur als wichtige Faktoren diskutiert. In dem beantragten Projekt soll systematisch untersucht werden, welcher dieser Einflüsse tatsächlich die entscheidende Rolle spielt. Dazu sollen neueste Methoden verwendet und nicht vorhandene Datensätze geschaffen und evaluiert werden. Speziell die Errechnung der Sättigungsindizes aus der Porenlösungschemie mit der neuesten Datenbank soll neue Einblicke in die Kinetik der Zementhydratation unter Zugabe der Polymerpartikel liefern.
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Publikationen

Link zu Google Scholar

Schreiber J., Kong X., Jansen D.:
How polymer particles delay the OPC hydration: evaluating the impact of adsorption and complexation
In: Materials and Structures 59 (2026), Article No.: 49
ISSN: 1359-5997
DOI: 10.1617/s11527-026-02941-9
Singer M., Deffner L., Collin M., Gädt T., Jansen D.:
Chemical and physical influences of various carbonated hydrated cements on the early hydration of a composite cement
In: Cement and Concrete Research 204 (2026), Article No.: 108216
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2026.108216
Wolf C., Pott U., Jansen D., Stephan D., Neubauer J.:
Tailored Yield Stress for 3D Printing Using Low-Clinker Cement
DOI: 10.1007/978-3-032-15391-3_10

Jägle E., Timothy JJ., Jansen D., Machner A.:
Deriving early hydration cement paste phase assemblage, microstructure development and elastic properties using thermodynamic simulation and multi-scale material modeling
In: Cement and Concrete Research 195 (2025), Article No.: 107830
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2025.107830
Lange T., Axthammer D., Jansen D., Gädt T.:
In-situ isothermal calorimetry of cement pastes — Unraveling mixer effects, viscous heat dissipation, and heat of hydration
In: Thermochimica Acta 754 (2025), Article No.: 180089
ISSN: 0040-6031
DOI: 10.1016/j.tca.2025.180089
Mingione S., Jansen D., Winnefeld F., Churakov SV., Lothenbach B.:
Effect of Mg on xonotlite structure and stability
In: Cement and Concrete Research 197 (2025), Article No.: 107970
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2025.107970
Mingione S., Jansen D., Winnefeld F., Churakov SV., Lothenbach B.:
Effect of temperature on the solubility of xonotlite
In: Cement and Concrete Research 188 (2025), Article No.: 107732
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2024.107732

Jansen D., German A., Ectors D., Winnefeld F.:
Stacking faults of the hydrous carbonate-containing brucite (HCB) phase in hydrated magnesium carbonate cements
In: Cement and Concrete Research 175 (2024), Article No.: 107371
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2023.107371
Schreiber J., Wang J., Kong X., Neubauer J., Jansen D.:
Influence of a dialysed polymer latex on the hydration of OPC – A closer look into adsorption processes
In: Cement and Concrete Research 176 (2024), Article No.: 107390
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2023.107390
Singer M., van Geldern R., Barth J., Jansen D.:
Advancements in enforced C2S wet carbonation: Leveraging δ13C isotope tracking for reaction insights
In: Journal of CO2 Utilization 88 (2024), Article No.: 102924
ISSN: 2212-9820
DOI: 10.1016/j.jcou.2024.102924

Fobbe N., Götz-Neunhoeffer F., Foerthner S., Foerster H., Jansen D.:
Drying of gypsum plaster prisms: prevention of visible sodium sulfate efflorescence through calcium formate addition
In: Materials and Structures 56 (2023), Article No.: 125
ISSN: 1359-5997
DOI: 10.1617/s11527-023-02213-w
Fobbe N., Götz-Neunhoeffer F., Jansen D.:
The influence of calcium formate on the hydration of calcium sulfate hemihydrate
In: Materials and Structures 56 (2023)
ISSN: 1359-5997
DOI: 10.1617/s11527-023-02181-1
Jakob C., Jansen D., Dengler J., Neubauer J.:
Controlling ettringite precipitation and rheological behavior in ordinary Portland cement paste by hydration control agent, temperature and mixing
In: Cement and Concrete Research 166 (2023), p. 107095
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2023.107095
Jansen D., Lothenbach B.:
Thermodynamic prediction of complex hydration processes and verification by experiments for the Ca-Al-C (CA, calcite, water) and Ca-Al-S (ye'elimite, gypsum, water) systems
In: Cement and Concrete Research 174 (2023), Article No.: 107337
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2023.107337
Nicia D., Jakob C., Jansen D., Ivanov D., Mazanec O., Dengler J., Neubauer J., Lowke D.:
Thixotropy of superplasticized cement pastes – Underlying mechanisms considering the polycarboxylate molecular structure, interparticle interactions and hydration kinetics
In: Cement and Concrete Research 173 (2023), Article No.: 107289
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2023.107289
Pott U., Crasselt C., Fobbe N., Haist M., Heinemann M., Hellmann S., Ivanov D., Jakob C., Jansen D., Lei L., Ran L., Julian L., Dirk L., Mechtcherine V., Neubauer J., David N., Plank J., Silvia R., Thomas S., Schielde C., Wolfram S., Christof S., Thomas S., Strybny B., Neven U., Wolf JJ., Xiao P., Stephan D.:
Characterization data of reference materials used for phase II of the priority program DFG SPP 2005 “Opus Fluidum Futurum – Rheology of reactive, multiscale, multiphase construction materials”
In: Data in Brief (2023), Article No.: 108902
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DOI: 10.1016/j.dib.2023.108902

Lothenbach B., Jansen D., Yan Y., Schreiner J.:
Solubility and characterization of synthesized 11 Å Al-tobermorite
In: Cement and Concrete Research 159 (2022), Article No.: 106871
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2022.106871
Zhang C., Kong X., Yu J., Jansen D., Pakusch J., Wang S.:
Correlation between the adsorption behavior of colloidal polymer particles and the yield stress of fresh cement pastes
In: Cement and Concrete Research 152 (2022), Article No.: 106668
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2021.106668
de Matos PR., Andrade Neto JS., Jansen D., De la Torre AG., Kirchheim AP., Campos CE.:
In-situ laboratory X-ray diffraction applied to assess cement hydration
In: Cement and Concrete Research 162 (2022), Article No.: 106988
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2022.106988

Jansen D., Ectors D., Kong X., Schmidtke C., Deschner F., Pakusch J., Jahns E., Neubauer J.:
Synchronous Monitoring of Cement Hydration and Polymer Film Formation Using 1H-Time-Domain-NMR with T2Time-Weighted T1Time Evaluation: A Nondestructive Practicable Benchtop Method
In: ACS Omega (2021)
ISSN: 2470-1343
DOI: 10.1021/acsomega.0c06010
Linderoth O., Wadsö L., Jansen D.:
Long-term cement hydration studies with isothermal calorimetry
In: Cement and Concrete Research 141 (2021), Article No.: 106344
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2020.106344
Lu Z., Kong X., Jansen D., Zhang C.:
A comparative study of the effects of two alkanolamines on cement hydration
In: Advances in Cement Research (2021)
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DOI: 10.1680/jadcr.20.00063
Wolf J., Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
Relating phase transitions to pore size distributions and mechanical mortar properties in CSA-OPC-C$ based systems – The potential impact of delayed straetlingite formation
In: Cement and Concrete Research 147 (2021), Article No.: 106496
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2021.106496
URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008884621001459

Jakob C., Jansen D., Pott U., Neubauer J.:
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In: Viktor Mechtcherine, Kamal Khayat, Egor Secrieru (ed.): Rheology and Processing of Construction Materials, Springer Netherlands, 2020, p. 219-227 (RILEM Bookseries, Vol.23)
DOI: 10.1007/978-3-030-22566-7_26
Jansen D., Wolf J., Fobbe N.:
The hydration of nearly pure ye'elimite with a sulfate carrier in a stoichiometric ettringite binder system. Implications for the hydration process based on in-situ XRD, 1H-TD-NMR, pore solution analysis, and thermodynamic modeling
In: Cement and Concrete Research 127 (2020), Article No.: 105923
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105923
Lu Z., Kong X., Jansen D., Zhang C., Wang J., Pang X., Yin J.:
Towards a further understanding of cement hydration in the presence of triethanolamine
In: Cement and Concrete Research 132 (2020), Article No.: 106041
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2020.106041
Manninger T., Jansen D., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F.:
Phase solubility changes during hydration of monocalciumaluminate and calcite-the influence of alkali accumulation
In: Materials 13 (2020), Article No.: 1406
ISSN: 1996-1944
DOI: 10.3390/ma13061406
Pott U., Jakob C., Jansen D., Neubauer J., Stephan D.:
Investigation of the incompatibilities of cement and superplasticizers and their influence on the rheological behavior
In: Materials 13 (2020), Article No.: 977
ISSN: 1996-1944
DOI: 10.3390/ma13040977
Schreiner J., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Jansen D.:
Hydrothermal synthesis of 11 Å tobermorite – Effect of adding metakaolin to the basic compound
In: Applied Clay Science 185 (2020), Article No.: 105432
ISSN: 0169-1317
DOI: 10.1016/j.clay.2019.105432
Wolf J., Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
Application of thermodynamic modeling to predict the stable hydrate phase assemblages in ternary CSA-OPC-anhydrite systems and quantitative verification by QXRD
In: Cement and Concrete Research 128 (2020), Article No.: 105956
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105956
Wolf J., Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
Impact of varying Li2CO3 additions on the hydration of ternary CSA-OPC-anhydrite mixes
In: Cement and Concrete Research 131 (2020), Article No.: 106015
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2020.106015

Schreiner J., Goetz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Volkmann S., Bergold S., Webler R., Jansen D.:
Advanced Rietveld refinement and SEM analysis of tobermorite in chemically diverse autoclaved aerated concrete
In: Powder Diffraction (2019)
ISSN: 0885-7156
DOI: 10.1017/S0885715619000149
Jakob C., Jansen D., Ukrainczyk N., Koenders E., Pott U., Stephan D., Neubauer J.:
Relating ettringite formation and rheological changes during the initial cement hydration: A comparative study applying XRD analysis, rheological measurements and modeling
In: Materials 12 (2019), Article No.: 2957
ISSN: 1996-1944
DOI: 10.3390/ma12182957
Jansen D., Lu Z., Kong XM., Pakusch J., Jahns E., Deschner F., Schmidtke C.:
The influence of the glass transition temperature (T g) of polymers on early OPC hydration: a complete study of the heat flow, phase evolution, and pore solution chemistry
In: Materials and Structures 52 (2019), Article No.: 120
ISSN: 1359-5997
DOI: 10.1617/s11527-019-1435-9
Lu Z., Kong X., Zhang C., Jansen D., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F.:
Effects of two oppositely charged colloidal polymers on cement hydration
In: Cement & Concrete Composites 96 (2019), p. 66-76
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Lu ZC., Haist M., Ivanov D., Jakob C., Jansen D., Leinitz S., Link J., Mechtcherine V., Neubauer J., Plank J., Schmidt W., Schilde C., Schröfl C., Sowoidnich T., Stephan D.:
Characterization data of reference cement CEM I 42.5 R used for priority program DFG SPP 2005 “Opus Fluidum Futurum – Rheology of reactive, multiscale, multiphase construction materials”
In: Data in Brief 27 (2019), Article No.: 104699
ISSN: 2352-3409
DOI: 10.1016/j.dib.2019.104699
Manninger T., Jansen D., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F.:
Accelerating effect of Li2CO3 on formation of monocarbonate and Al-hydroxide in a CA-cement and calcite mix during early hydration
In: Cement and Concrete Research 126 (2019), Article No.: 105897
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105897
Manninger T., Jansen D., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F.:
The retarding effect of phosphoric acid during CAC hydration
In: Cement and Concrete Research 122 (2019), p. 83-92
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.04.020
Naber C., Stegmeyer S., Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
The PONKCS method applied for time resolved XRD quantification of supplementary cementitious material reactivity in hydrating mixtures with ordinary Portland cement
In: Construction and Building Materials 214 (2019), p. 449-457
ISSN: 0950-0618
DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.04.157
Schreiner J., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Bergold S., Webler R., Volkmann S., Jansen D.:
Advanced Rietveld refinement and SEM analysis of tobermorite in chemically diverse autoclaved aerated concrete
In: Powder Diffraction (2019)
ISSN: 0885-7156
DOI: 10.1017/S0885715619000149
Wolf J., Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
Mechanisms of early ettringite formation in ternary CSA-OPC-anhydrite systems
In: Advances in Cement Research 31 (2019), p. 195-204
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Zhang C., Kong X., Lu Z., Jansen D., Pakusch J., Wang S.:
Pore structure of hardened cement paste containing colloidal polymers with varied glass transition temperature and surface charges
In: Cement & Concrete Composites 95 (2019), p. 154-168
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DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2018.11.001

Jansen D., Naber C., Ectors D., Lu Z., Kong XM., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
The early hydration of OPC investigated by in-situ XRD, heat flow calorimetry, pore water analysis and 1H NMR: Learning about adsorbed ions from a complete mass balance approach
In: Cement and Concrete Research 109 (2018), p. 230-242
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.04.017
Nehring J., Jansen D., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F.:
Hydration of C3S in presence of CA: Mineral-pore solution interaction
In: Journal of the American Ceramic Society 102 (2018), p. 3152-3162
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Schreiner J., Jansen D., Ectors D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Volkmann S.:
New analytical possibilities for monitoring the phase development during the production of autoclaved aerated concrete
In: Cement and Concrete Research (2018), p. 247-252
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.02.028

Jansen D., Spies A., Neubauer J., Ectors D., Götz-Neunhoeffer F.:
Studies on the early hydration of two modifications of ye'elimite with gypsum
In: Cement and Concrete Research 91 (2017), p. 106-116
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2016.11.009

Kong X., Pakusch J., Jansen D., Emmerling S., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F.:
Effect of polymer latexes with cleaned serum on the phase development of hydrating cement pastes
In: Cement and Concrete Research 84 (2016), p. 30-40
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2016.02.013

Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Härzschel R., Hergeth WD.:
Effect of polymers on cement hydration: A case study using substituted PDADMA
In: Cement & Concrete Composites (2013), p. 71-77
ISSN: 0958-9465
DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2012.08.022

Jansen D., Neubauer J., Götz-Neunhoeffer F., Härzschel R., Hergeth WD.:
Change in reaction kinetics of a Portland Cement caused by a superplasticizer Calculation of heat flow curves from XRD data
In: Cement and Concrete Research (2012), p. 327-332
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2011.10.005

Jansen D., Bergold S., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J.:
The hydration of alite: a time-resolved quantitative X-ray diffraction approach using the G-factor method compared with heat release
In: Journal of Applied Crystallography (2011), p. 895-901
ISSN: 0021-8898
DOI: 10.1107/S0021889811025933
Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Lothenbach B., Neubauer J.:
The early hydration of Ordninary Portland Cement (OPC): An approach comparing measured heat flow with calculated heat flow from QXRD
In: Cement and Concrete Research 42 (2011), p. 134-138
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2011.09.001
Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Stabler C., Neubauer J.:
A remastered external standard method applied to the quantification of early OPC hydration
In: Cement and Concrete Research (2011), p. 602-608
ISSN: 0008-8846
DOI: 10.1016/j.cemconres.2011.03.004
Jansen D., Stabler C., Götz-Neunhoeffer F., Dittrich S., Neubauer J.:
Does Ordinary Portland Cement contain amorphous phase? A quantitative study using an external standard method
In: Powder Diffraction (2011), p. 31-38
ISSN: 0885-7156
DOI: 10.1154/1.3549186

Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Hergeth WD., Härzschel R.:
Influence of polyvinyl alcohol on phase development during the hydration of Portland cement
In: Zkg International (2010), p. 100-107
ISSN: 0949-0205

Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Hergeth WD., Härzschel R.:
Influence of Polyvinyl Alcohol (PVA) on quantitative phase development during early cement hydration
Internationale Baustofftagung ibausil (Weimar, 23. September 2009 - 26. September 2009)
In: 17. Internationale Baustofftagung - Tagungsbericht 2009
Jansen D., Götz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Hergeth WD., Härzschel R.:
In-situ XRD investigation of the influence of PDADMAC on ettringite formation in cement systems
In: Zeitschrift für Kristallographie, Supplement Suppl. 30 (2009), p. 359-364
ISSN: 0930-486X
DOI: 10.1524/zksu.2009.0053

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