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Baustoffkunde 1&2 > 8. Anorganische Bindemittel > Flashcards

8. Anorganische Bindemittel Flashcards

1
Q

Einteilung der Bindemittel

A
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2
Q

Gipsvorkommen

A

natürlich:
• Gips als natürliches Gestein / Mineral weltweit verbreitet
• Abbau unter und über Tage (z.B. im Harz)

künstlich:
•Industrielles Anfallprodukt aus Rauchgas-EntschwefelungsAnlagen = REA-Gips
•Kohleverbrennung
=> SO2-haltige Abgase => Reinigungsprozess
Ca(OH)2 + SO2(g) + O2 (g) + H2O CaSO42H2O

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3
Q

Gipsherstellung

A
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4
Q

Gips- und Anhydritbaustoffe – Typische Eigenschaften

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

Aber:

  • bei Durchfeuchtung starker (vorübergehender) Festigkeitsrückgang
  • Lösungserscheinungen bei Kontakt mit fließendem Wasser
  • korrosionsfördernd bei Eisen und Stahl (Sulfat-Ionen)
  • nicht zusammen mit hydraulischen Bindemitteln einsetzen (Gefahr der Ettringitbildung)
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5
Q

Kalkkreislauf

A
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6
Q

Luftkalk- Eigenschaften und Anwendungsgebiete im Bauwesen

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)
  • Mauermörtel für niedrige Beanspruchung,
  • Putzmörtel ohne längere Feuchteeinwirkung
  • Zusatz zu Zementmörtel und Beton zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften
  • Herstellung von Kalksandsteinen und Porenbeton
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7
Q

Hydraulischer Kalk- Eigenschaften und Anwendungsgebiete im Bauwesen

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

Mörtel und Putze mit höheren Anforderungen (z.B. Aussenputz)
• Mörtel für schlagregenbeanspruchtes Mauerwerk (z.B. Schornstein)
• Fahrbahnunterbau, Bodenverfestigungen

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8
Q

Magnesiabinder

A

Probleme: Bei Durchfeuchtung:
• Nicht wasserbeständig (Nur für Innen- und Trockenräume)
• starkes Schwinden und Quellen (bis 2,5 mm/m)  infolge Feuchteschwankungen
• Korrosionsfördernd (z. B. bei Stahl)

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9
Q

CO2-Ausstoß bei der Produktion von 1 Tonne Portlandzementklinker

A

~800kg CO2

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10
Q

Zementherstellung

A

Grösster Energiebedarf für die Calcinierung von CaCO3  CaO + CO2 >3GJ/t Klinker

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11
Q

Zusammensetzung des Portlandzementklinkers

A
  • Alit (C3S)
  • Belit (C2S)
  • Aluminat (C3A)
  • Ferrit (C4AF)

Generelles Ziel ist es den Anteil an Alit zu maximieren

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12
Q

Druckfestigkeit nach Alter und Bestandteilen

A
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13
Q

Unterschied zwischen Portlandklinker und Portlandzement

A

Zugabe von Gips, da Zement Sulfat benötigt um die Reaktion zu verzögern

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14
Q

Druckfestigkeit verschiedener Betonarten nach der Zeit

A
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15
Q

Hydratation: Calciumsilikate (C3S, C2S)

A

Alite and Belit reagieren prinzipiell ähnlich mit Wasser und bilden Calcium-Silikat-Hydrate (C-S-H) und Portlandite (CH)

Wichtig:

  • C-S-H ist hauptverantwortlich für die Festigkeitsentwicklung
  • Ca(OH)2 ist verantwortlich um einen hohen pH Wert einzustellen und so die Bewehrung vor Korrosion zu schützen
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16
Q

Hydratation: Aluminat (C3A)

A

C3A + Gips + H2O => Ettringit (nach wenigen Sekunden)
Ettringit => Monosulfate (nach ~1d)

  • C3A ist die reaktivste Klinkerphase
  • Die Zugabe von Gips und die Bildung von Ettringit verzögern die Hydratationsreaktionen des C3A’s
17
Q

Einfluss von Sulfat

A

Zu wenig Sulfat vorhanden => Flash set

  • Bildung von grossen plattigen AFm Kristallen welche zum sofortigen Ansteifen des Betons führt
  • Keine Verarbeitung des Betons mehr möglich

In Anwesenheit von Sulfat (z.b. durch Gipszugabe beim Mahlen)
Hydratation des C3A ist verzögert
=> Bildung kleiner Ettringitkristalle, die nicht negativ auf die Rheologie des Betons wirken
=> Optimale Verarbeitbarkeit gewährleistet

18
Q

Hydratation: Ferrit (C4AF)

A
  • C4AF reagiert prinzipiell ähnlich wie C3A - nur viel langsamer
19
Q

Hydratationskinetik der Klinkerphasen

A

C3A > C3S > C4AF > C2S
Aluminat > Alit > Ferrit > Belit

20
Q

Hydratationskinetik: Was passiert wann ?

A
21
Q

Porenverteilung im Beton

A

Baustoffkunde 1&2 (10 decks)

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