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Baustoffkunde 2 > Anorganische Bindemittel > Flashcards

Anorganische Bindemittel Flashcards

(43 cards)

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1
Q

Hydraulische Bindemittel

Zement

A
  • Beton
  • Zementputz
  • Trockenmörtel
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2
Q

Hydraulische Bindemittel

Hydraulischer Kalk

A
  • Kalk-Zement-Putz

* Mauermörtel

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3
Q

Nichthydraulische Bindemittel

Luftkalk

A

Kalkmörtel

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4
Q

Nichthydraulische Bindemittel

Gipsbaustoff

A
  • Baugips
  • Gipskartonbauplatten
  • Anhydritestrich
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5
Q

Nichthydraulische Bindemittel

Magnesiabinder

A

Magnesiaestrich

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6
Q

Nichthydraulische Bindemittel

Lehm

A

Lehmputz

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7
Q

Hydraulische Bindemittel

Definition

A
  • erhärtet an Luft und unter Wasser
  • sind nach Erhärtung wasserbeständig
  • unlöslich unter Wasser
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8
Q

Nichthydraulische Bindemittel

Definition

A
  • erhärtet an Luft
  • Sind nach Erhärtung relativ gut wasserlöslich
  • nicht beständig unter Wasser
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9
Q

Gipsvorkommen

natürlich

A
  • Gips als natürliches Gesetin / Mineral weltweit verbreitet

* Abbau unter & über Tage (z.B. im Harz)

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10
Q

Gipsvorkommen

künstlich

A
  • Inustrielles Anfallprodukt aus Rauchgas-Entschwefelungs-Anlagen = REA-Gips
  • Kohleverbrennung
  • > SOklein2-haltige Abgase
  • > Reinigungsprozess Ca(OH)klein2 + SOklein2(g) + Oklein2 (g) + H2O
  • > CaSOklein4.2Hklein2O

ca. 50% des deutsche Gipsvorkommen

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11
Q

Gips-& Anhydritbaustoffe - Herstellung & prinzipielle Reaktion

Kreislauf

A

• Gipsstein: CaSOklein4 * 2H2O

- Brennen 130-180 °C
• Halbhydrat (Stuckgips): CaSOklein4 *0,5H2O
- Wasserzugabe
• CaSOklein4 * 0,5 H2O + 1,5 H2O
- Erhärtung "Hydratation"
- Brennnen 300-600^C
• Anhydrit CaSOklein4
- Wasserzugabe
• CaSOklein4 + 2H2O + Anreger (NAklein2SOklein4, Kalk, Zement)
- Erhärtung "Hydratation"
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12
Q

Hydratation von beta-Halbhydrat (Stuckgips)

A
  • CaSOklein4 * 0,5H2O -> CaSOklein4 * 2H2O
  • beta-Halbhydrat + Wasser -> Gips

nach 10-15 min

• Verzögerung durch: Zucker, Zitronensäure

Beschleunigung durch: KOH, NaCI etc.

  • Druckfestigkeit
  • therm. Ausdehnungskoeff.: 20*10^-6 K^-1
  • chem. Dehnung beim Abbinden: 1 mm/m
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13
Q

Gips-& Anhydritbaustoffe

Typische Eigenschaften

A
  • sehr gute bauphysikalische Eigenschaften bzgl. rascher Feuchteaufnahme & -abgabe (bis zu 50 M.-%)
  • nach dem Versteifen kein Feuchthalten notwendig
  • schall- 6 wärmedämmend
  • feuerhemmend
  • Ästhetik (weiß, beliebig einfärbbar)
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14
Q

Gips-& Anhydritbaustoffe

Typische Eigenschaften

Nachteile

A
  • bei Durchfeuchtung starker (vorübergehender) Festigkeitsrückgang
  • Lösungserscheinungen bei Kontakt mit fließendem Wasser
  • korrosionsfördernd bei Eisen & Stahl (Sulfat-Ionen)
  • nicht zusammen mit hydraulischen Bindemitteln einsetzen (Gefahr der Ettringitbildung)
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15
Q

Gips-& Anhydritbaustoffe

Typische Anwendungsgebiete

Mehrphasengips (Putzgips)

A

• beta-Halbhydrat CaSOklein4 0,5H2=
- 130-180°C
• Anhydrit III & II
- > 180°C

  • > 30 min
  • > 3 N/mm²
  • Wandputz, Trockenmörtel
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16
Q

Gips-& Anhydritbaustoffe

Typische Anwendungsgebiete

Anhydritbinder

A
  • Anhydrit II
  • 300-600°C
  • > 30 min
  • 5-20 N/mm²
  • Estrich, Putz
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17
Q

Kalkkreislauf - Luftkalkherstellung & Erhärtung

A

• Kalkstein CaCOklein3
- Brennen 900°C (-CO2)
• Branntkalk: CaCOklein3 - > CaO + CO2 (g)
- Löschen + H2O
• Gelöschter Kalk (Weisskalkhydrat): Ca(OH)klein2 + H2O
- + CO2
• Carbonatisierung: Ca(OH)klein2 + COklein2 -> CaCOklein3 + 2H2O
- -H2O, langsames Erhärten

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18
Q

Natürlicher hydraulischer Kalk

19
Q

Künstliche & formulierte hydraulische Kalke

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A 
Kalkhydrat
\+
Zement, Puzzolane, Hüttensand
->
Vermahlung
=
• künstliche hydraulische Kalk:
HL 2; HL 3,5; HL 5

• formulierte Kalke:
FL 2; FL 3,5; FL 5

20
Q

Luftkalk vs Hydraulischer Kalk

Luftkalk

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A
  • Erhärtung durch Carbonatisierung
  • Sehr langsame Reaktion
  • Nicht wasser- und frostbeständig
  • Keine hydraulischen Eigenschaften (d.h. kein Wasserbindevermögen)
  • sehr große Feinheit, hohe Ergiebigkeit
  • gute Verarbeitbarkeit (Geschmeidigkeit, Wasserrückhaltevermögen)
21
Q

Luftkalk vs Hydraulischer Kalk

Luftkalk

Anwendungsgebiete im Bauwesen

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A
  • Mauermörtel für niedrige Beanspruchung
  • Putzmörtel ohne längere Feuchteeinwirkung
  • Zusatz zu Zementmörtel & Beton zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften
  • Herstellung von Kalksandsteinen & Porenbeton
22
Q

Luftkalk vs Hydraulischer Kalk

Hydraulischer Kalk

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A
  • Erhärtung durch Carbonatisierung & Hydratation (chem. Wasserbindung)
  • Schnellere Erhärtung
  • Teilweise hydraulische Eigenschaften
  • Je nach Formulierung höhere Festigkeiten & höheren Widerstand gegen Feuchtebelastung
23
Q

Luftkalk vs Hydraulischer Kalk

Hydraulischer Kalk

Anwendungsgebiete im Bauwesen

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A
  • Mörtel & Putze mit höheren Anforderungen (z.B. Außenputz)
  • Mörtel für schlagregenbeanspruchtes Mauerwerk (z.B. Schornstein)
  • Fahrbahnunterbau, Bodenverfestigungen
24
Q

Magnesiabinder (“Sorelzement”)

Kreislauf

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A 
• Magnesit (MgCO3)
- Brennen 800-900°C
• MgCO3 -> MgO + CO2
- Wasserzugabe mit MgCl2 als Katalysator
• MgO + H2O -> Mg(OH)2 + Bildung von Magnesiaoxichloriden
-Carbonatisierung
• Mg(OH)klein2 + CO2 -> MgCO3
25
Magnesiabinder ("Sorelzement") Probleme
* Nicht wasserbeständig (Nur für Innen- und Trockenräume) * starkes Schwinden & Quellen (bis 2,5 mm/m) * Korrosionsfördernd (z.B. bei Stahl)
26
Zementherstellung Kreislauf
``` • Rohstoffe - Gewinnen & Brechen - Homogenisieren & Lagern • Rohmehl - Brennen • Klinker - Homogenisieren & Lagern • andere Hauptbestandteile • Sulfatträger - Mahlen - Lagern - Verladen ```
27
Zementherstellung relativ schnell aber energieintensiver Prozess
* Rohmehl-Herstellung * 2 min im Vorwärmerturm 300-1000°C * 30 min Drehohrofen 1000-1500°C * 30 min im Klinkerkühler 1500-100°C * Klinkersilo / Zementmahlung
28
Zementherstellung
* Größter Energiebedarf für die Calcinierung von CaCO3 -> CaO + CO2 * Theoretisch braucht man ca. 1.8 GJ zur Herstellung von 1t Zementklinker * Infolge von Wärmeverlusten, zusätzlicher Trocknungsenergie ist ther. praktische Energiebedarf > 3GJ/t Klinker
29
Hauptbestandteile des Portlandzementklinkers
* Alit (C3S) * Belit (C2S) * Aluminat (C3A) * Ferrit (C4AF) Ziel: Anteil an Alit maximieren (trägt am meisten zur Festigkeit bei
30
Portlandzement
Portlandzementklinker + Gips
31
Hauptbestandteile des Portlandzement
* Alit (C3S) * Belit (C2S) * Aluminat (C3A) * Ferrit (C4AF) * Gips (CS)
32
Zementzusatzstoffe inert
* Gesteinsmehle (Kalkstein, Quarz, etc.) | * inaktiv
33
Zementzusatzstoffe Puzzolanisch
* Flugasche * Mikrosilica • reagiert mit Ca(OH)2 zu festigkeitsbildenden Calcium-Silikat-Hydrat
34
Zementzusatzstoffe Latent hydraulisch
* Hüttensandmehl | * Reaktiv in Anwesenheit von Wasser
35
Beispiel: Bedeutung der Zementbezeichnung CEM II A - M (S-LL) 32.5 R
• CEM II - Portlandkompositzement • A - Zusatzstoffanteil 0...19% • M - Mischzement "multiple blend" • (S-LL) - S: Hüttensand ("slag") - LL: kalkstein ("limestone") • 32.5R - Festigkeitsklasse 32.5 N/mm² nach 28d
36
Zement im Beton
* Im Normalbeton 250.350kg Zement/m³ Beton * Verantwortlich für die Festigkeitsentwicklung durch Hydratationsreaktionen zwischen Zement & Wasser * ca. 50% des Anmachwassers werden durch Hydratation chemisch gebunden * Zementleim als Klebstoff des Betons
37
Portlandzement Hydratation: Calciumsilikate (C3S, C2S)
Alit • C3S + H2O -> CSH+ Ca(OH)2 Belit • C2S + H2O -> CSH + Ca(OH)2
38
CSH wichtig
* CSH ist hauptverantwortlich für die Festigkeitsentwicklung | * Ca(OH)2 ist verantwortlich um einen hohen pH Wert einzustellen und so die Bewehrung vor Korrosion zu schützen
39
Portlandzement Hydratation: Aluminat (C3A)
* C3A + Gips + H2O -> Ettringit (nach wenigen Sekunden) | * Ettringit -> Monosulfat (nach 1d)
40
Portlandzement Hydratation: Aluminat (C3A) wichtig
* C3A ist die reaktivste Klinkerphase | * Die Zugabe von Gips & die Bildung von Ettringit verzögern die Hydratationsreaktionen des C3A´s
41
Portlandzement Hydratation: Ferrit (C4AF)
• C4AF + gypsum -> Ettringit oder Monosulfat
42
Portlandzement Hydratation: Ferrit (C4AF) wichtig
C4AF reagiert ähnlich wie C3A nur viel langsamer
43
Kinetik
Tabelle

Baustoffkunde 2 (31 decks)

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