Erstarren von Zement. T. 1. Reaktion und Gefuegeentwicklung: Fid-Bau Portal

Erstarren von Zement. T. 1. Reaktion und Gefuegeentwicklung

Locher, F.W. / Richartz, W. / Sprung, S.

Fuer das Erstarren des Zements sind die Reaktionen ausschlaggebend, die unmittelbar nach dem Anmachen mit Wasser ablaufen. Aufschluss darueber geben chemische und roentgenographische Untersuchungen. Danach reagiert unmittelbar nach dem Anmachen des Zements ein geringer Anteil des Tricalciumaluminats mit Wasser und Calciumsulfat unter Bildung von Ettringit. Diese lebhafte Anfangsreaktion kommt nach einigen Minuten wieder zum Stillstand. Danach beginnt die sogenannte Ruheperiode, die mehrere Stunden dauert und in der keine chemische Reaktion zu erkennen ist. Die Ruheperiode ist nicht auf die Wirkung des Gipszusatzes zurueckzufuehren, da sie auch bei der Hydratation von gemahlenem Zementklinker ohne Gipszusatz auftritt. Trotzdem zeigen sich wesentliche Unterschiede in den rheologischen Eigenschaften. Ohne Gipszusatz erstarrt der gemahlene Zementklinker unmittelbar nach dem Anmachen, mit Gipszusatz setzt das Erstarren waehrend der Ruheperiode ein. Aufschluss ueber die Ursachen des unterschiedlichen Verhaltens geben rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen. Danach entstehen ohne Gipszusatz tafelfoermige Calciumaluminathydrate, die in dem mit Anmachwasser gefuellten Zwischenraum zwischen den Zementpartikeln gleichmaessig verteilt sind, Bruecken zwischen den Zementpartikeln bilden und auf diese Weise schnelles Erstarren hervorrufen. In Gegenwart von Calciumsulfat entsteht anstelle des Calciumaluminathydrats eine entsprechende Menge Ettringit, jedoch nicht gleichmaessig in den Zwischenraeumen verteilt, sondern unmittelbar auf der Oberflaeche der Zementpartikel. Infolgedessen bilden die ersten Reaktionsprodukte noch keine Bruecken zwischen den Zementpartikeln und rufen daher auch noch keine Verfestigung hervor. Das normgemaesse Erstarren, das in jedem Fall waehrend der Ruheperiode beginnt, ist anscheinend auf eine Umkristallisation (Sammelkristallisation) des Ettringits zurueckzufuehren.