Bindemittel - Grundlagen und Arten

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Questions and Answers

Was geschieht zunächst mit dem anfangs plastischen Zementleim?

Er verhärtet sich sofort.

Er verändert seine chemische Zusammensetzung.

Er geht in den erhärteten Zementstein über. (correct)

Er bleibt unverändert.

Welche Rolle spielt Calciumhydroxid (Ca(OH)2) bei der Festigkeitsentwicklung des Zementes?

Es sorgt für die Hauptfestigkeit.

Es hat keinen Einfluss auf die Festigkeit. (correct)

Es führt zu einer schnelleren Erhärtung.

Es verstärkt die Alkalität des Porenwassers. (correct)

Was entsteht aus der Reaktion von Calciumhydroxid (Ca(OH)2) mit CO2?

Tri- und Dicalciumsilikat.

Calciumsilikathydrate.

Nadeln oder Leisten.

Calciumkarbonat (CaCO3). (correct)

Wie viel Wasser wird etwa chemisch vom Zement gebunden?

25 M.-% Signup and view all the answers

Was passiert, wenn das Ca(OH)2 im Zementstein CO2 aufnimmt?

Die Alkalität sinkt. Signup and view all the answers

Wodurch wird die Hydratation des Zements beeinflusst?

Durch die Temperatur. Signup and view all the answers

Was passiert mit dem Gelwasser im Zementgel, wenn es austreibt?

Es führt zu einer irreversiblen Zerstörung des Zementsteingefüges. Signup and view all the answers

Wie viel Wasser muss dem Zement zur vollständigen Hydratation zur Verfügung stehen?

35 bis 40 M.-% Signup and view all the answers

Welches Element ist nicht Teil der Hydraulefaktoren, die mit CaO in Bindungen treten?

Na2O Signup and view all the answers

Warum ist die exakte Abstimmung des Rohstoffgemisches für die Zementherstellung entscheidend?

Da sie die mineralischen Phasen beeinflusst. Signup and view all the answers

Was könnte freies CaO im verfestigten Zementstein auslösen?

Kalktreiben. Signup and view all the answers

Bei welchen Temperaturen wird Zement typischerweise im Brennofen gebrannt?

1400 bis 1500 °C Signup and view all the answers

Warum siedelt sich die Zementindustrie häufig in der Nähe von Rohstofflagerstätten an?

Um die Produktionskosten zu senken. Signup and view all the answers

Welche Aufgabe hat die Homogenisierung der Rohstoffe in der Zementherstellung?

Um gleichmäßige chemische Zusammensetzungen sicherzustellen. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Materialien wird hauptsächlich zur Zementherstellung verwendet?

Kalkstein Signup and view all the answers

Was bezeichnet die Puzzolanität?

Die Fähigkeit zur puzzolanischen Reaktion. Signup and view all the answers

Was ist ein charakteristisches Merkmal von Zement im Vergleich zu anderen Bindemitteln?

Es kann sowohl an Luft als auch unter Wasser erhärten. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Materialien ist ein Beispiel für ein Sulfat?

Calciumsulfat Signup and view all the answers

Welche Beschreibung ist passend für Zementleim?

Ist ein Wasser-Zement-Gemisch vor dem Erhärten. Signup and view all the answers

Was ist das Hauptmerkmal hydraulischer Bindemittel?

Sie sind wasserbeständig im erhärteten Zustand. Signup and view all the answers

Was geschieht während des Sinterns?

Das Material beginnt zu schmelzen. Signup and view all the answers

Welches Material hat eine definierte chemische Zusammensetzung und Kristallstruktur?

Mineral Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen ist nicht direkt ein Bestandteil des Zementgels?

Organische Bindemittel Signup and view all the answers

Wie wird Mörtel im Vergleich zu Beton definiert?

Mörtel hat einen Korndurchmesser von ≤ 4 mm. Signup and view all the answers

Was passiert mit den Reaktionsgeschwindigkeiten von Zement bei unterschiedlichen Temperaturen?

Die Reaktion wird bei hohen Temperaturen schneller und bei tiefen Temperaturen langsamer. Signup and view all the answers

Was wird beim Hydratationsprozess des Zements während der Erstarrungsphase freigesetzt?

Hydratationswärme Signup and view all the answers

Was bezeichnet der Begriff 'Erstarrungsbeginn' im Hydratationsprozess?

Der Beginn der Verfestigung durch die Bildung von CSH-Phasen. Signup and view all the answers

Wie viele Hydratationsstufen gibt es im Zementverfestigungsprozess?

Drei Hydratationsstufen Signup and view all the answers

Was geschieht mit den CSH-Phasen während der 3. Hydratationsstufe?

Sie bilden sich kurzfaserig aus. Signup and view all the answers

Was markiert das Ende der Erstarrungsphase?

Die Brücke bildung durch faserförmige Kristalle. Signup and view all the answers

Wie wird die Erstarrungszeit des Zementleimes bestimmt?

Durch den Eindringversuch (Vicat-Nadel). Signup and view all the answers

Warum ist es für einen Zement wichtig, einen definierten Verlauf der Verfestigung aufzuweisen?

Um eine ausreichende Verarbeitungszeit zu gewährleisten. Signup and view all the answers

Was ist das Hauptmerkmal von Zementen mit schnellem Erstarren (SE)?

Sie können im Spritzbeton verwendet werden. Signup and view all the answers

Wie lange erfolgt der Erstarrungsbeginn bei Zementen mit frühem Erstarren (FE)?

Frühestens nach 15 Minuten. Signup and view all the answers

Welche Zementart enthält bis zu 1 M.-% organische Bestandteile?

HO-Zemente Signup and view all the answers

Wie hoch ist die Jahresproduktion von CEM I laut Marktübersicht?

8,3 Mio t/a Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft der Zementzusammensetzung beeinflusst die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Zements am meisten?

Die chemische Zusammensetzung Signup and view all the answers

Was stellt den größten Anteil am Zementexport dar?

Silozement Signup and view all the answers

Was hat den größten Einfluss auf die Geschwindigkeit der Festigkeitsentwicklung des Zements?

Die Hydratation von Calciumsilikaten Signup and view all the answers

Welcher Anteil von Flugasche wird im Betonbau verwendet?

3,0 Mio t/a Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Mahlfeinheit des Zements dessen Festigkeitsentwicklung?

Feiner Zement hat eine größere Oberfläche und reagiert schneller. Signup and view all the answers

Welches Merkmal zeichnet CEM II/B-LL-Zemente aus?

Eine Kombination aus Portlandzement und Hochofenzement. Signup and view all the answers

Was passiert, wenn die Mahlfeinheit des Zements zu klein ist?

Ungenügende Hydratation des Zementkerns. Signup and view all the answers

Welcher Prozentsatz des Zements wird als Sackzement vertrieben?

7% Signup and view all the answers

Welche Klinkerminerale sind besonders wichtig für hohe Druckfestigkeit?

Calciumsilikate Signup and view all the answers

Warum kann die Hydratation verschiedener Minerale zu unterschiedlichen Gefügen führen?

Weil sie unterschiedliche Reaktionsprodukte bilden. Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt der Brennprozess bei der Zementherstellung?

Er beeinflusst die mineralogische Zusammensetzung des Zements. Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Reaktion von Klinkermineralen mit Wasser ist korrekt?

Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt vom jeweiligen Mineral ab. Signup and view all the answers

Study Notes

Bindemittel - Skriptum

Definition: Bindemittel sind Stoffe, welche gröbere oder feinere Körper fest miteinander verkitten.
Mörtel: Korndurchmesser ≤ 4 mm
Beton: Korndurchmesser > 4 mm
Arten:
- Luftbindemittel (erhärten nur an Luft, wasserlöslich): Luftkalke, Sulfatbindemittel (Gips, Anhydrit), Magnesiabinder (Lehm)
- Hydraulische Bindemittel (erhärten an Luft und unter Wasser, wasserbeständig): Wasserkalk, hoch-hydraulischer Kalk, Mischbinder (P+M-Binder), Zemente
Zusammensetzung: Bindemittel und Gesteinskörnungen
Grundlagen:
- Bindemittel werden meist nicht als reine Leime ohne Gesteinskörnungen verwendet, da diese meist teuer und ungünstig sind.
- Es gibt Luftbindemittel, die nur an Luft erhärten und wasserlöslich sind, und hydraulische Bindemittel, die sowohl an Luft als auch unter Wasser erhärten und später wasserbeständig sind.
- Für tragende Bauteile werden Kalke, PM-Binder, Mischbinder und Zemente verwendet.

Sulfatbindemittel und Magnesiabinder

Baugipse: Entstehen durch Brennen von Gipstein (CaSO4 * 2H2O, Dihydrat).
REA-Gips: Nebenprodukt in Rauchgasentschwefelungsanlagen von Kohlekraftwerken (auch Dihydrat CaSO4 * 2H2O).
Herstellung: Das gebundene Kristallwasser wird ganz oder teilweise beim Brennen ausgeworfen.

Kalke

Luftkalke: Luftbindemittel aus reinem Kalkstein (CaCO3), gebrannt unterhalb der Sintergrenze (rd. 800-1000°C).
Reaktion: CaCO3 → CaO + CO2.
Löschen: CaO + H2O → Ca(OH)2 (Portlandit) mit Wärmeentwicklung.
Hydratation: Ca(OH)2 nimmt Wasser auf, welches zu einem Volumenansteig führt. Entsprechende Sprengwirkung tritt auf.
Erhärtung: Durch Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft (Karbonatisierung).

Zemente und Zumahlstoffe

Zemente: Feingemahlene hydraulische Bindemittel, die sowohl an Luft als unter Wasser erhärten und anschließend wasserbeständig sind.
Rohstoffe: Hauptbestandteile sind Kalkstein und Ton, welche die entsprechenden Mineralphasen während des Brennens bestimmen.
Zementklinker: Verbindungen von CaO mit den Hydraulefaktoren SiO₂, Al₂O₃ und Fe₂O₃, entstehenden beim Brennen bei hohen Temperaturen.
Zumahlstoffe: Puzzolane, Latent-hydraulische Stoffe - meist Industrieabfälle / Nebenprodukte.
Puzzolane: Reaktionsfähige Kieselsäure (SiO₂), CaO-arm - reaktionsfähig = puzzolanische Reaktionen.
Latent-hydraulische Stoffe: Reagieren eher verzögert mit Wasser. (z.B. Hüttensand)

Hydratation

Definition: Chemische Reaktion zwischen Zementkorn und Wasser.
Reaktionsprodukte: Zementgel, Calciumsilikathydrate (CSH), Calciumhydroxid (Ca(OH)2).
Klinkermineralien: C3S, C2S, C3A, C4AF.
Hydratationsprodukte: Ca(OH)2, CSH, CAH, CAFH
Festigkeitsentwicklung: Die Hydratation erzeugt ein Netzwerk aus Hydraten, was die Festigkeit des Zements ausmacht.

Erhärtungsphasen

Ansteifen: Übergang von plastisch zu fest.
Erstarren: Fortgeschrittene Verfestigung.
Erhärten: Langsame Verfestigung bis zur endgültigen Festigkeit.

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Description

Dieses Quiz behandelt die verschiedenen Arten von Bindemitteln, ihre Definition und Zusammensetzung. Erfahren Sie mehr über Luft- und hydraulische Bindemittel sowie deren Anwendung in der Bauindustrie.