Bindemittel

Zement,

Kalk,

Gips

a. Erhärtung nur bei Luftzufuhr

b. Erhärtung an Luft und unter Wasser

c. Erhärtung nach Wasserzugabe nur bei ANwesenheit eines Anregers

(z.B. Kalkhydrat)

Luftkalk:

Baukalke, die vorwiegend aus Calciumoxid oder Calciumhydroxid bestehen und unter Einwirkung von CO2 an der Luft langsam erhärten. Da diese Kalke keine hydraulischen Eigenschaften aufweisen, erhärten sie im Allgemeinen nicht unter Wasser.

Hydraulischer Kalk:

Hydraulische Kalke erhärten durch Zusammenwirken von Carbonaterhärtung und hydraulischer Erhärtung.

Kalkstein [CaCO3]

Dolomit [CaMg(CO3)2]

Siliciumoxid: SiO2 (Kieselsäure)

Aluminiumoxid: Al2O3 (Tonerde)

Eisenoxid: Fe2O3

Verleihen den hydraulischen Charakter. Das bedeutet: Wasserbinded, wasserfest und unter Wasser erhärtend

Mit zunehmenden Gehalt an Hydraulefaktoren steigt die Festigkeit.

Gips wird bei der Zementherstellung verwendet, um die Erstarrungszeit des Zements zu regeln. Dabei wird der gebrannte Zementklinker in einer Kugelmühle zusammen mit Gips oder Anhydrit zu Zement vermahlen.

a. Tricalciumsilikat

b. Tricalciumaluminat

Hüttensand, Puzzolan, Flugasche, Gebrannter Schiefer

Feuerwiderstand:

Gipsbaustoffe in Form von Platten, Putzen, Verkleidungen u. ä. erhöhen die Feuerwiderstandsdauer der darunter befindlichen Bauteile. Grund hierfür ist der im abgebundenen Gips enthaltene Kristallwasseranteil von ca. 21 M.-%. Dieses Kristallwasser verdampft im Brandfall und bildet auf der dem Feuer zugewandten Seite einen schützenden Dampfschleier, wodurch die Temperatur der Gipsschicht auf der dem Feuer abgewandten Seite nur langsam ansteigt.

Halbhydrat: Gips nach dem Brennen

Dihydrat: Halbhydrat vermischt mit Wasser

Anhydrit

Neben dem Vorkommen als natürliches Mineral wird Anhydrit auch durch Brennen von Gips hergestellt. Bei Temperaturen um 100 °C verbleibt im Gipsstein etwas Kristallwasser, wodurch Halbhydrat entsteht; bei höheren Temperaturen wird das gesamte Kristallwasser entzogen und es entsteht Anhydrit. Steht Anhydrit unter dauernder Feuchtigkeitseinwirkung, so nimmt er Wasser auf. Anhydrit wandelt sich durch diese Wassereinlagerung in Gips um und quillt dabei auf.

Gips

Gips als natürlicher Rohstoff wird vorwiegend bergmännisch als Gipsgestein gewonnen, fällt aber heute auch häufig als Nebenprodukt in der Industrie z.B. bei der Rauchgasentschwefelung an. Technisch nutzt man das Vermögen des Gipses, das durch Erhitzen (Brennen) teilweise oder ganz verlorene Kristallwasser beim Anrühren mit Wasser wieder aufzunehmen und dabei abzubinden. Bei Erhitzen auf etwa 110 °C entsteht gebrannter Gips, bei 130 bis 160 °C Stuckgips, bei 290 bis 900 °C entsteht Anhydrit, bei dem das Kristallwasser ganz ausgebrannt ist.

Beim Prozess der Wassereinlagerung und der Umwandlung zu Gipsgestein kommt es zu massiver Ausdehnung (bis zu 50 % Volumenzunahme), was nicht nur zu Problemen im Tunnel- und Stollenbau sondern oft auch zu Gebäudeschäden durch Hebungen im Bodenbereich führen kann.

• α-Halbhydrat (CaSO4 • ½ H2O) entsteht in einem geschlossenen Gefäß (Autoklav) unter Nassdampfatmosphäre, bzw. drucklos in Säuren und wässrigen Salzlösungen. Aufgrund seiner höheren Dichte ist er Ausgangsstoff für härtere Gipse (Typ III, IV und V) und benötigt weniger Wasser, aber mehr Zeit zum Abbinden.

• β-Halbhydrat (CaSO4 • ½ H2O) entsteht beim Brennen in einem offenen Gefäß unter normaler Atmosphäre. Beim Vermischen mit Wasser erfolgt innerhalb von Minuten eine Hydratation zum Dihydrat. Er ist Ausgangsstoff für die weicheren Gipse, wie etwa in der Bauindustrie.

Um die Hydratisierung zu beschleunigen, könnte man Anhydrit als Bindemittel ganz fein mahlen, was aber unwirtschaftlich ist. In der Praxis gibt man Anreger sulfatische oder basische dem Bindemittel hinzu.

<40°C um das chemisch gebundene Wasser nicht zu ,,beeinflussen’’ -> es wüde sonst freigesetzt werden