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Tanja Haaf

Tanja Haaf

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Crée / Actualisé 15.09.2013 / 04.09.2024
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Wie entstehen Gipsbinder?

Beim Brennen von Gipsstein entsteht mit zunehmender Brenntemperatur das Anhydrit CaSO4 in verschiedenen Modifikationen

Was passiert wenn Gipsbinder Wasser aufnehmen?

Durch Wasser werden die Gipsbinder angemacht und es entsteht wieder ein Doppelhydrat. Darf nicht als Außenputz verwendet werden!

Gipse ohne Zusätze

  • Stuckgibs: versteift rasch;Verwendung bei Stuck-, Form- und Ritzarbeiten;Herstellung von Gipsbauplatten
  • Putzgips: versteift früher als Stuckgips, kann aber länger verarbeitet werden; Verwendung als Innenputz

Gipsbinder mit Zusätzen

  • Gipshandputz: versteift langsam, genügend Bearbeitungszeit für einlagige Innenputze
  • Gipsmaschinenputz: kontinuierliches maschinelles Verarbeiten von Innenputzen
  • Gips-Mauermörtel: Mörtelherstellung für nichttragende Wände, Trennwände und Decken
  • Spezielle Gips-Trockenmörtel
  • Zusätze: Verzögerer, Beschleuniger,Plastizierer, Haftmittel
  • Füllstoffe: Zuschläge wie Sand, Kalksteinmehl, Perlite oder Vermiculite

Verarbeitung und Eigenschaften von Gipsbindern

  • Klümpchenbildung v ermeiden
  • Gips ins Wasser eingestreut (nicht anders herum!)
  • saubere Gefäße verwenden: Gipsreste wirken als Kristalisationskeime und verkürzen die Arbeitszeit
  • nach Verarbeitung, kein Feucht halten notwendig, wie bei Zement oder Kalk

Wirkung des gebundenen Kristallwassers (21 M-%) in Gipsbindern

  1. hohe Feuerschutzwirkung von Gipsverkleidungen (15 mm dicker Gipsputz bei Bauteilen gilt als feuerhemmend)
  2. Volumenvergrößerung beim Abbinden um etwa 1 Vol.-%
  3. Wasserlöslichkeit des Doppelhydrats
  4. Gips ist chemisch neutral, nicht basisch wie Zementmörtel oder Beton, deshalb Stahl- und Eisenteile vor Korrosion schützen

Was sind Gipskartonplatten?

Platten aus modifiziertem Stuckgips, die zum Teil mit organischen oder anorganischen Zusätzen versehen sind und mit fest haftendem Karton ummantelt sind.

Was sind Gipsfaserplatten?

Werden auch Fermacellplatten genannt. Platte aus Gips mit drin eingebetteten Zellulosefasern aus Altpapier.

Was sind Gips-Wandbauplatten (GW)?

Massive, glatte Bauplatten aus Stuckgips; werden mit Nut- und Federsystem verarbeitet

Sonstige Gipsbaustoffe

Für Brandschutz gibt es Gipsbauplatten aus einem Gipskern mit außenseitig fest verbundenem Glasvlies

Was ist REA-Gips?

REA-Gips gewinnt man aus so genannten  Rauchgas-Entschwefelungsanlagen; Abfallprodukt, dass in erheblicher Menge anfällt; REA-Gips ist sehr rein, weil er fast nur aus dem Doppelhydrat (bis zu 99%) besteht. Naturgips enthält häufig noch 5-20% Ton und Kalk

In welche 2 Klassen teilt man Anhydritbinder (AB)?

  • Natürlicher Anhydrit: natürlicher, wasserfreier Gips Verlust des Kristallwassers durch geologische Vorgänge
  • Synthetischer Anhydrit: fällt bei der Flusssäureherstellung aus Flussspat an; gleich bleibende Qualität

Was macht Anhydritbinder aus?

Anhydrit wir heute auch als REA-Gips hergestellt  und findet so besonders als Bindemittel für Fließestriche Verwendung. Durch anreger mäßig schnelle Reaktion mit Wasser

Anwendung von Anhydritbindern

Estriche nach DIN EN 13813 und DIN 18560. Estriche aus CAC und CAB haben eine sehr hohe Raumbeständigkeit.

Wie und woraus stellt man Baukalke her?

  • Herstellung aus Kalkstein, Dolomit oder Kalkmergel
  • Ausgangsmaterial erhitzen, dabei die Sintergrenze (1500°C) nicht überschreiten
  • Luftkalke entstehen aus Kalkstein und Dolomit
  • hydraulische Kalke aus Kalkmergel

chemische Vorgänge beim Kalkkreislauf

Brennen: Kalkstein wird gebrannt zu gebranntem Kalk, dabei entweicht Kohlendioxid

Löschen: Gebrannter Kalk wird mitWasser gelöscht zu gelöschtem Kalk (Kalkhydrat)

Erhärten: Gelöschter Kalkmit Mörtelwasser nimmt Kohlensäure aus der Luft auf = Erhärteter Kalk (Kalkstein) und freiwerdene Baufeuchtigkeit

Was muss beim Arbeiten mit Baukalk beachtet werden?

  • Mörtelwasser beim Mörteln während des Erhärtens erhalten; darf nicht durch Zugluft, Sonnenbestrahlung, Heizung und Vermauern von trockenen und saugfähigen Steinen entzogen werden
  • Beim Mauern saugender Steine und beim Putzen trockenen Putzgrund gut vornässen und saugendes Steine besser vermeiden
  • Beschleunigung durch erhöhte CO2-Zufuhr.
  • Beseitigung der Baufeuchte nicht durch Wärme

Luftkalke

Weißkalk: aus fast reinem Kalkstein CaCO3 gebrannt und sehr ergiebig

Dolomitkalk: aus CaCO3*MgCO3 gebrannt und weniger ergiebig; für Außenputz in Gebieten mit Industrieluft Verwendung vermeiden -> Ausblühungen; verwendbar als Tannendünger

Hydraulische Kalke

Erhärtung durch Wasser erfolgt zementähnlich; hydraulisch meint "wasserbindend" und "wasserfest"; steigender Anteil an hydraulichen Verbindungen, steigert die Druckfestigkeit; Klassifizierung des hydraulischen Kalks erfolgt nach Druckfestigkeit

Trasskalk

Hydraulischer Kalk zur Herstellung von Trasskalkmörtel; sehr dichte und meist ausblühungsfreie Fugmörtel für Ziegel- und Natursteinverblendungen; Hydraulische Kalke stellen den Übergang vom Luftkalk zum Zement her

Wie unterscheidet sich die Druckfestigkeit der einzelnen Kalke?

Die Druckfestigkeit von reinem Luftkalk liegt bei 1N/mm², die von hydraulischen Kalken liegt höher und eine noch höhere Druckfestigkeit hat Zement.

Wie darf man Gips, Anhydrit und Baukalke mischen?

Alle Kalke dürfen untereinander gemischt werden und das in jedem Verhältnis. Luftkalke dürfen beliebig mit Zement, Gips oder Anhydrit gemischt werden. Hydraulisch erhärtende Kalke dürfen nur mit Zement gemischt werden, aber auf keinen Fall mit Gips oder Anhydrit => führt zu Sulfattreiben (Zementbazillus, Ettringitbildung).

Verwendung von Baukalken

Bindemittel für Mauermörtel und Putzmörtel, aber auch zur Herstellung von Kalksandsteinen

Im Grund- und Straßenbau zur Bodenverfestigung und Stabilisierung eingesetzt

Was sind latent-hydraulische Stoffe und Puzzolane?

Stoffe, die allein mit Wasser kein Bindemittel ergeben; hydraulische Erhärtung erfolgt mit Stoffen, wie Calciumhydroxid oder ähnlichen Stoffen

Hauptzementarten bei Normalzement

  • CEM I : Portlandzement (als einziger Hauptbestandteil)
  • CEM II: Portlandhüttenzement, Portlandsilicastaubzement, Portlandpuzzolanzement, Portlandflugaschezement, Portlandschieferzement, Portlandkalksteinzement, Portlandkompositzement
  • CEM III: Hochofenzement (Portlandzementklinker mit einem hohen Anteil Hüttensand gemischt)
  • CEM IV: Puzzolanzement
  • CEM V: Kompositzement

Haupt- und Nebenbestandteile von Zement

Zugabe kleiner als 5%,dann handelt es sich um ein Nebenbestandteil,

Bestandteile:

  • Portlandzementklinker (K)
  • Hüttensand (S)
  • Silicatstaub (D)
  • Puzzolane (P und Q)
  • Flugasche (V und W)
  • Gebrannter Schiefer (T)
  • Kalkstein (L und LL)

Wofür stehen die Buchstaben N und R hinter der Zementangabe?

  • N: normale Reaktionsgeschwindigkeit
  • R: schnelle Reaktionsgeschwindigkeit

Was ist Zement?

Normalzemente enthalten Portlandzementklinker; erstarren an der Luft und unter Wasser -> hydraulisches Bindemittel; höhere Festigkeit als hydraulisch erhärtende Kalke; Rohstoffe, Herstellung, Zusammensetzung und Eigenschaften verschieden; Spezialzemente, die nicht in der Norm erwähnt werden

Warum verwendet man Nebenbestandteile und Zusätze?

Nebenbestandteile verbessern physikalischen Eigenschaften (Verarbeitbarkeit, Wasserrückhaltevermögen);  keine negativen Auswirkungen auf Beständigkeit und Korrosionsschutz der Bewehrung

Zusätze erleichtern die Zementherstellung und verbessern Zementeigenschaft

Welche Zemente werden in Deutschland am häufigsten verwendet?

  • 60 % CEM I- Zemente
  • 25 % CEM II- Zemente
  • 13 % CEM III- Zemente

Portlandzement

  • aus Kalkmergel und Sand
  • Rohstoffe bis Sintern erhitzt, bilden sich Potlandzementklinker
  • Klinker fein gemahlen mit Gips und Hüttensand und Trass versetzt
  • PZ ist ein sehr schnell abbindendes Bindemittel

Portlandhüttenzement

  • 6-35 Masse -% Hüttensand
  • aus Portlandzementklinker mit Hochofenschlacke vermahlen
  • Hüttenzemente niedrigere Wärmeentwicklung

Trasszement

  • TrZ (20-40 Masse -% Trass und 60-80 Masse -% Portlandzementklinker)
  • TrZ verzögert Erhärtung des Betons
  • geringere Anfangsfestigkeit als PZ
  • niedrige Wärmeentwicklung

Erstarren und Erhärten von Zement

  • Reaktion zwischen Zementteilchen mit Wasser
  • Hydratation: Wärme wird freigesetzt
  • es entsteht Zementleim, der sich zu Zementstein erhärtet
  • Hydratation beginn SOFORT nach Wasserzugabe
  • schnellere Reaktion bei Wärme
  • langsamere Reaktion bei Kälte

Anforderungen an Zement

  1. Zusammensetzung
  2. Mahlfeinheit bestimmt Festigkeit (je feiner, desto Höher die Festigkeit)
  3. Erstarren beginnt frühestens nach 1 Std. 8Nach anmachen), beendet nach spätestens 12 Std.
  4. Druckfestigkeit von mind. 25 N/mm2
  5. Korrosionsschutz von Stahl -> stark basisch (PH-Wert 12,6); Rostbildung ab PH 9,5
  6. dur Luftzutritt Verringerung der Basizität
  7. Ausblühungen (weiß), da Ca(OH)2 wasserlöslich
  8. Hydratation verläuft exotherm, d.h. es wird Wärme frei gesetzt
  9. zur vollständigen Hdrytation benötigt man 35-40 M-% Wasser
  10. Reaktion mit Gips: Entstehung von Etringit: Kristallisationsdruck, der den Zementstein zertreibt

Besondere Zemente

  • Zusatz HS: hoher Sulfatwiederstand
  • Zusatz NW: niedrige Hydratationswärme
  • Zusatz NA: niedrig wirksamer Alkaligehalt

Wasserglas

  • Anorganisches Bindemittel für Sonderzwecke
  • Wässrige Lösungen aus Alkalisilikaten
  • Verwendung: Bindemittel für Außenanstriche,säurefeste Kitte und Mörtel,feuerfeste Kitte;Injektionsbindemittel, Imprägniermittel im Brandschutz 

Mischen von Bindemitteln

2 Ursachen von Unverträglichkeit:

a) es entstehen (neben der Erhärtung) noch weitere Reaktionen, die zu Schäden führen (Etringitbildung, Sulfattreiben)

b) die Bedingungen für einen normalen Ablauf der Erhärtungsreaktion werden durch zugemischte Komponenten verändert (PH-Wert-Änderung)

alleine zu verwenden sind:

  •             Magnesiabinder
  •             Sulfathüttenzement
  •             Tonerdeschmelzzement

Von dem übrigen Bindemitteln können Zemente und alle anderen hydraulischen BM untereinander und mit Kalk gemischt werden. Nicht mit Gips oder Anydrit!!!

Wirkung von Bindemitteln auf Bauteile

  • Gipsmörtel bringt Stahl zum Rosten; keine Einwirkung auf Zinn,Alu und Kupfer
  • Kalk- und Zementmörtel greifen Zink, Blei und Alu stark an; Keine Einwirkung auf Zinn und Kupfer
  • Stahl wir nicht von Zement angegriffen
  • Steinholz und Magnesiamörtel sind rostfördernd

Magnesiabinder

- Grundstoff ist gebrannte Magnesia

- Füllstoffe: Sand, Kies, Korund oder organische Stoffe wie Sägespäne, Weichhölzer, Kork, Gummi, Textilfasern, Papier

- Farbpigmente werden beigemischt

- fördert die Korrosion => alle mit ihm in Berührung kommenden Metalle abisolieren

- greift auch Emaille, Aluminium und Blei an

- Magnesiabinder werden zur Herstellung von Magnesiaestrichen und als Bindemittel für Holzwolleleichtbauplatten verwendet