Hydraulische Kalke

Im Gegensatz zu den Luftkalken konnen hydraulische Kalke (HL, hydraulic lime) sowohl durch Reaktion mit Wasser an der Luft als auch unter Wasser erharten. Ursache ftir letztere Eigenschaft sind Klinkerphasen, wie sie auch im Zement vorkommen. Sie erstarren infolge von Hydratationsprozessen und gehen in schwer losliche Erhartungsprodukte hoher Festig­keit iiber. Der Begriff,,hydraulisch“ hat in der Bauchemie eine doppelte Bedeutung: Er steht zum einen ftir wasserbindend und zum anderen fur wasserfest und wird damit in ganzlich anderem Sinne verwendet als in der Physik.

Durch Brennen tonhaltiger Kalksteine (Kalkmergel) bei Temperaturen unterhalb der Sin – tergrenze von ca. 1250°C wird die Kristallstruktur der Tone zerstort. Es entstehen die soge – nannten Hydraulefaktoren (A1203, Si02 und Fe203). Sie reagieren oberhalb 900°C mit dem aus der Kalksteinkomponente gebildeten basischen CaO zu Verbindungen ahnlicher Struktur wie sie im Portlandzementklinker vorliegen: Tricalciumaluminat 3 CaO • A1203 (C3A), Dicalciumsilicat 2 CaO • Si02(C2S) und Tetracalciumaluminatferrit 4 CaO • A1203 • Fe203 (C4AF).

Bereits in Кар. 1.1.2 wurde darauf verwiesen, dass in der Baustoff – und Zementchemie aus praktischen Griinden Kurzzeichen eingefuhrt wurden. Fur CaO steht C, ftir Si02 S, fur A1203 A, fur Fe203 F, fur H20 H, fur Ca(OH)2 CH, fiir CaS04 Cs und fur MgO M. Um eventuelle Verwechslungen mit den Elementsymbolen des Kohlenstoffs, Schwefels, Was – serstoffs, Fluors und Caesiums auszuschlieBen, wird beim Gebrauch dieser Baustoffsym – bolik generell ein anderer Schrifttyp verwendet.

Die gebildeten Verbindungen C3A, C2S und C4AF reagieren mit Wasser und erharten hydraulisch. Daneben enthalten hydraulische Kalke noch mindestens 3% freies CaO, das nicht an Si02, A1203 bzw. Fe203 gebunden ist. Dieser Kalkanteil erhartet wie Luftkalk.

Die Erhartung der hydraulischen Kalke beruht demnach zum einen auf der Carbonatisie – rung und zum anderen auf der Hydratation. Hydraulische Kalke erharten schneller als Luftkalke und erreichen hohere Festigkeiten.

Kalke, die durch Brennen von mehr oder weniger tonhaltigen bzw. kieselsaurehaltigen Kalksteinen mit nachfolgendem Loschen und gegebenenfalls Mahlen hergestellt werden, bezeichnet man als „Natiirliche hydraulische Kalke“ NHL. Werden hydraulische Kalke – und das ist heute uberwiegend der Fall – durch werkmaBiges Mischen von Luftkalk (z. B. CL 90) mit bis zu 20% latent hydraulischen (Hiittensand), hydraulischen (Zement) oder puzzolanischen Stoffen (Trass, Flugasche) hergestellt, bezeichnet man sie mit HL.

Wahrend friiher die hydraulischen Kalke nach ihrem Anteil an hydraulisch erhartenden Bestandteilen in Wasserkalk, Hydraulischen Kalk und Hochhydraulischen Kalk einge – teilt wurden, erfolgt heute die Klassifizierung nach ihrer Druckfestigkeit.

Hydraulische Kalke stellen das Bindeglied zwischen Luftkalken und Zementen dar. Dem – entsprechend nimmt die Druckfestigkeit mit dem Anteil an hydraulischer Komponente zu. Man klassifiziert die hydraulischen Kalke wie folgt: HL 2 (Druckfestigkeit nach 7 Tagen nicht gefordert, nach 28 Tagen 2…7 N/mm2), HL 3,5 (Druckfestigkeit nach 7 Tagen nicht gefordert, nach 28 Tagen 3,5…10 N/mm2) und HL 5 (Druckfestigkeit nach 7 Tagen г> 2 N/mm2, nach 28 Tagen 5…15 N/mm2).