Bøger af Dr Udo Ludwig

FUr die gezielte technologische Herstellung von Gipsen, insbesondere von Mischgipsen ist eine rasche und genaue Bestimmung der Phasenzusammensetzung der erbrannten Produkte von besonderer Bedeutung. Aus der Literatur ist be­ kannt, daB im System CaS0 - 2 H0 mit fUnf verschiedenen Phasen zu rechnen 4 2 ist. Es handelt sich urn Calciumsulfat-Dihydrat (Dihydrat, DH), Cal~iumsulfat­ halbhydrat (Halbhydrat, HH), Anhydrit rII (A III), Anhydrit II (A II) und 0 Anhydrit I (A I). Das Halbhydrat kristall isiert < 45 C orthorhombisch und 0 > 45 C rhomboedrisch. AuBerdem kommen das Halbhydrat und der Anhydrit III in jeweils einer a- und einer B-Form vor. Wichtig fUr die folgenden Betrach­ tung en sind das Dihydrat, das Halbhydrat, der Anhydrit III und der Anhydrit II. Diese Phasen entwickeln bei der Reaktion mit Wasser eine stark unterschied­ liche Reaktivitat. DarUber hinaus wird die Reaktivitat der einzelnen Phasen durch ihre Bildungsbedingungen bestimmt. In den nachfolgenden AusfUhrungen sollen die Moglichkeiten einer quantitativen Phasenanalyse anhand der vor­ liegenden Literatur erortert und durch eigene Versuche erganzt werden. 2. Phasen im System CaS0 - H0 4 2 Eine anschauliche Beschreibung der Phasen im System CaS0 - H0 findet sich 2 4 in der ausfUhrlichen Darstellung bei Knauf (1).

Aufgabe dieser Arbeit war es, die bestehenden Kenntnisse uher den EinfluB der Zementart und die Diehtigkeit des Martels oder Betones im Zeitpunkt des Sulfatangriffes in Langzeitversuehen zu uberprufen, die AggressivitAt ver­ schiedener Sulfatl5sungen bei ~nderung ihrer Konzentra­ tion und Temperatur zu untersuehen und daraus eine Theorie Uber den Meehanismus des Sulfatangriffs aufzustellen, die die auftretenden Ph~nomene erkl~rt. 4.1 Hochofenzemente haben gegenUber C A-armen bzw. -freien 3 Portlandzementen eine wesentlieh bessere SulfatbestAndig­ keit, die mit steigendem HUttensandgehalt erhaht wird. Die Sulfatbest~ndigkeit der Portlandzemente mit hohem Sulfatwiderstand wird unabhangig vom CAF-Gehalt mit 4 steigendem C S-Gehalt bzw. C S/C S-VerhAltnis verbes­ 2 3 3 sert. Eine Zugabe von 15 M.-% TraB zu C A-armem Zement 3 hat eine Verschleehterung der SulfatbestAndigkeit zur Folge, da der TraBgehalt nieht ausreieht, die erh6hte Porositat dureh Verringerung des Kalkgehaltes infolge erh6hter Kalkbindung auszugleiehen. Die SulfatbestAn­ digkeit von C A-freiem Portlandzement wird dureh An­ 3 hydrit anstelle von Dihydrat als S03-Trager verbessert. 4.2 Die Sulfatbestandigkeit eines ~artels ist abh~ngig von seiner im Augenbliek des Sulfatangriffes vorliegenden Diehtigkeit und Festigkeit. Dureh eine besehleunigte Naeherhartung infolge der Sulfateinwirkung nimmt mit zu­ nehmender Aggressivlagerungsdauer der EinfluB untersehied­ lieher Diehtigkeit im Zeitpunkt des ersten Sulfatangriffs ab. Bei sehr jungen Marteln und Betonen wird dureh die - 17- sehr hohe offene Porosit~t die Diffusion der lonen in den und aus dem Zementstein begUnstigt, wodurch zum einen die Nacherh~rtung infolge Ettringitbildung beschleunigt und zum anderen der Kalkgehalt der PorenlBsung verringert wird.

DIe blslang veroffenthchten Untersuchungen sprechen dafiir, da/3 dIe Hydra­ tahon der vier Klinkermineralien TricalclUmsillkat, DlcalclUmsllikat, Tn­ calciumalummat und Tetracalciumaluminatferrlt 1m erhartenden Zement­ stem annahernd gleich fortschreitet. Auf Jeden Fall 1St dIe ReaktlOnsge­ schwmdlgkelt nlcht derart unterschiedllch, Wle es von den Klmkerphasen bekannt 1st, wenn Jede ftir slch hydratisiert wird. Anzelchen emer unter­ schledhch gro/3en Hydratationsgeschwmdlgkelt der Klmkerphasen wurden nur bel sehr C S-relchen Portlandzementen festgestellt (36). DIe Propor­ tlOnalltat zWisdben physlkal1schen bzw. chemlschen Elgenschaften und dem gebundenen Wasser erharten dIe Vorstellung, da/3, sobald das Anfangssta­ dlUm der HydratatlOn abgeschlossen 1st, mfolge der gleichen HydratatlOns­ geschwmdlgkelt stets das glelche Gemlsch von Hydratphasen geblldet wlrd. Allerdmgs konnte m der Llteraturtibersicht gezelgt werden, da/3 dIe emzel­ nen Mogllchkelten zur Bestlmmung des HydratatlOnsfortschnttes mIt emer gewlssen Problematlk behaftet smd. Bel der ubhchen Methode den HydratatlOnsgrad uber dIe Rontgenbeugung zu ermltteln, bestehen dIe Schwlengkeiten vorwlegend darin, da/3 slch dIe KonzentratlOnsverhaltmsse der Proben unterschelden und slch dIe Reflexe verschledener Bestandtelle tiberlagern konnen. DIe mdlrekten Methoden smd mtegrale Verfahren. Sle wtirden nur dann zu­ verlasslge zeltunabhanglge Aussagen tiber den HydratatlOnsgrad llefern, wenn dIe ReaktlOnsprodukte wahrend des ganzen ReaktlOnsverlaufs die glel­ chen bheben. Wahrend der frtihen HydratatlOn treten Jedoch Wle oben er­ wahnt und spater naher behandelt (Abschmtt 3.2.6) andere Produkte auf als m den spateren Stadlen.