Hauptanwendungsgebiete: massige Betonteile, Betonieren bei hohen AuBentemperaturen. Spezialzemente (Auswahl)

WeiBzemente werden aus weitgehend Fe – und Mn-freien (Fe203 < 0,4%, Mn203 < 0,2%) Rohstoffen wie Kalkstein, Kaolin und Quarz in speziellen Verfahren hergestellt. Da beim Brennen kein C4AF (mit eingelagertem Mg) entstehen kann, das fur die,,betongraue“ Far – bung verantwortlich ist, werden helle, gut einfarbbare Betone erhalten, die insbesondere als Sichtbeton Anwendung finden.

Hydrophobierte Zemente (Pectacrete) sind wasserabweisend eingestellte Portlandze – mente. Durch Zugabe eines hydrophoben Stoffes (Anwendung finden u. a. Salze langketti – ger Fettsauren) werden die Zementkomer umhullt und wasserabweisend gemacht. Erst bei der Verarbeitung wird die wasserabweisende Schicht um das Korn durch die Reibewirkung des Sandes und/oder den Kontakt mit der Bodenkrume zerstort und der normale Erhar – tungsprozess kann einsetzen. Verwendung: Im StraBenbau und zur Verfestigung feinkomi – ger, sandiger Boden.

Tonerdezement, Tonerdeschmelzzement TSZ (nicht genormt). Die besonderen Eigen­schaften der Tonerdezemente sind auf den hohen Anteil an A1203 zunickzufuhren. Er ist fur die hohe Druckfestigkeit bereits nach 24 Stunden (> 40 N/mm2) verantwortlich und bildet die Voraussetzung fur ihre hohe Feuerbestandigkeit. Andererseits ist aber gerade der hohe Al203-Gehalt die Ursache fiir die beschrankten Anwendungsmoglichkeiten der Ton­erdezemente im normalen Betonbau. Ihr Einsatz fiir tragende Bauteile, Stahl – und Spann – beton wurde in Deutschland 1962 verboten. Gegenwartig werden Tonerdezemente noch als Bindemittel fiir feuerfesten Mortel und Beton verwendet.

Tonerdezemente werden durch Schmelzen von Kalkstein und Bauxit bei 1500…1600°C und anschlieBende Feinmahlung gewonnen. Bauxit ist ein Gemenge aus verschiedenen

Aluminiumoxidhydraten bzw. – hydroxiden wie z. B. Bohmit y-AlO(OH), Diaspor a – AIO(OH) und Hydrargillit a-Al(OH)3), aus Alumosilicaten, Eisen – und Titanoxiden u. a. Der Aluminiumoxidgehalt des Bauxits betragt in der Regel 50…65%. Tonerdeschmelzzement besteht zu ca. 80% aus Calciumaluminaten, bis zu 10% aus Si02 und bis zu 15% aus Fe203. Die Calciumaluminate liegen aber nicht als C3A vor, sondem es bilden sich kalkarmere Calciumaluminatphasen, uberwiegend Monocalciumaluminat CA neben C12A7, CA2, C2AS u. a. Im Ergebnis der Hydratation entstehen kalkreiche Alumini- umhydrate und gelartiges Al(OH)3. Die wichtigsten Hydratationsprodukte zu Beginn der Hydratation sind CAH10, СгАНз und C3AH6. Stark vereinfacht lassen sich fur die tempe – raturabhangigen Umsetzungen die Gleichungen (9-28 und 9-29) formulieren.

CA + 10 H -15 > CAH10 (9-28)

2 CA + 11 H >25 > C2AH8 + Al(OH)3 (9-29)

Im Temperaturbereich 15…25°C wird eine Mischung aus САНю und СгАНз erhalten, der Anteil an c2ah8 erhoht sich mit der Temperatur. Uber 30°C entsteht zunehmend die sta­bile СзАНе-Phase (Gl. 9-30).

3 CA + 12 H ————– ► СзАН6 + 2 Al(OH)3 (9-30)

Подпись: 3 C2AH8 Подпись: > 30 °С Feuchtigkeit Подпись: 2 C3AH6 + 2 Al(OH)3 + 9 H Подпись: (9-31)

СгАНв und САНю sind metastabile, energiereiche Phasen. Sie wandeln sich bei Tempe – raturen Uber 30°C und einem hohen Feuchtigkeitsgehalt der Luft ebenfalls in das stabile Hexahydrat СзАН6 um. Diese Umwandlung der fUr die Festigkeit im erharteten Tonerde – zement so wichtigen C2AHe-Phase (Gl. 9-31) ist mit einer Verringerung des Volumens verbunden. Diese Volumenverringerung und die Freisetzung von H20 fuhren zu einer er – hohten Porositat und zu Schwindrissen. Dadurch verschlechtem sich die Festigkeitseigen – schaften.

Schnellzement. Der ebenfalls nicht genormte Schnellzement (Regulated Set Cement, Jet – Cement) ist ein spezieller PZ, der sehr schnell erstarrt und erhartet und hohe Friihfestig- keiten erreicht (nach ca. 4 Stunden: Druckfestigkeit 10 N/mm2, nach 2 Tagen: ca. 40 N/mm2; das entspricht einem Zement der Festigkeitsklasse 52,5 R). Die Verarbeitungszeit liegt bei etwa 30 min. Schnellzemente sind kalkreiche Portlandzemente mit einem erhohten Aluminat- sowie einem zusatzlichen Fluorgehalt. Neben C3S tritt als wesentlicher Be- standteil eine Calciumaluminatfluoridphase der Zusammensetzung llCaO • 7A1203 • CaF2 auf. Sie bewirkt die schnelle Erstarrung und Erhartung. Anwendung: schnelle Reparaturen beschadigter Betonflachen, Betonieren unter Wasser. BRD: Wittener Schnellzement (Fa. Ardex Chemie, Witten).

Weitere Informationen und Details zu speziellen Zementen, ihren Eigenschaften und An – wendungsfeldem s. Lehrbiicher der Baustoffkunde.

Tab. 9.8 Zementarten und Zusammensetzung nach DIN EN 197-1

Haupt-

zement-

arten

Bezeichnung der 27 Produkte (Normalzement- arten)

Zusammensetzung (in %)

Hauptbestandteile

Portland-

zernent-

Idlnker

К

Hutten-

sand

$

Silica­

staub

D3>

Puzzolane naturiich nauriich getem – pert

P Q

Flugasche kiesel – kalk – saure – reich relch

V W

gebrann-

ter

Schtefer

T

Kalkstein L Ц.

СЕМ I

Portland-

zement

СЕМ 1

95-100

*

■-

СЕМ II

Portland-

hutten-

zement

CEM

ll/A-S

80-94

6-20

~

■*

"

CEM

ll/B-S

65-79

21-35

*

Portland-

silica-

staub-

zement

GEM

ll/A-D

90-94

6-10

Portland-

puzzolan-

zement

CEM

ll/A-P

80-94

6-20

CEM

li/B-P

65-79

21-35

CEM

ll/A-Q

80-94

6-20

»

CEM

ll/B-Q

65-79

*

21-35

Portland-

fiugasche-

zement

CEM

il/A-V

80-94

6-20

CEM

ll/B-V

65-79

*

21-35

*

**

CEM

il/A-W

80-94

>

6-20

CEM

ll/B-W

65-79

*

21-35

Portland-

schiefer-

zement

CEM

ll/A-T

80-94

6-20

CEM

И/В-Т

65-79

*

21-35

*•

Portland-

kalkstein-

zement

CEM

ll/A-L

80-94

6-20

CEM

ll/B-L

65-79

*

21­

35

CEM

ll/A-LL

80-94

*

6-20

CEM

ll/B-LL

65-79

21­

35

Portland – komposit – zement ^

CEM

ll/A-M

80-94

6-20

CEM

ll/B-M

65-79

21-35

CEM III

Hochofen-

zement

CEM

lll/A

35-64

36-65

*

*

CEM

lll/B

20-34

66-80

CEM

ІІІ/С

5-19

81-95

СЕМ IV

Puzzolan-

zement4*

CEM

IV/A

65-89

*

………………………… 11-35 …….. …….

CEM

IV/B

45-64

………………………… 36-55 ……………….

*

СЕМ V

Komposit – zement4*

CEM

V/A

40-64

18-30

– •

____ . 18-30____ ___

*

CEM

V/B

20-38

31-50

– .

____ ………. 31-50 ____ ……….

*

1) Die Wert© in der Tabelle beziehen sich auf die Summe der Haupt – und Nebenbestandteile (ohne CaS04 und Zementzu – satze).

2) Zusatzlich Nebenbestandteile bis 5% moglich.

3) Der Antal von Silicastaub ist auf 10% begrenzt.

4) in den Zementen CEM ll/A-M, СЕМ ll/B-M, GEM IV/A und GEM IV/B sowie GEM V/A und GEM V/B mussen die Hauptbesiandteile neben Portlandzementklinker angegeben werden, z. B. CEM ll/A-M (S-V-L) 32,5 R.