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Zement

Der »Zement« spielt im Bauwesen und vor allem bei der Beton-Herstellung eine dominierende Rolle.

Zement {mittelhochdeutsch »zimente«, über altfranzösisch »ciment« und spätlateinisch »cimentum« von lateinisch »caementum« »Bruchstein«, zu »caedere »(mit dem Meißel) schlagen«} ist ein fein gemahlenes hydraulisches Bindemittel, das im Wesentlichen aus Verbindungen von Calciumoxid mit Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Eisenoxid besteht. Durch Reaktion mit Wasser erhärtet er an der Luft wie auch unter Wasser und bleibt nach der Erhärtung auch unter Wasser fest. Die Druckfestigkeit von Zement muss nach 28 Tagen mindestens 25 N/mm² betragen.

Stofflich ähnelt Zement den unterhalb der Sintergrenze gebrannten hydraulischen Kalken. Er entwickelt jedoch durch entsprechende Rohstoffauswahl sowie durch Verschmelzung und Umbildung der Rohstoffe oberhalb der Sintergrenze (1400 - 1500°C), vorwiegend zu Calciumsilikaten, besonders hohe Festigkeiten. Die so gebrannten Produkte werden als Portlandzementklinker bezeichnet.

Die erforderlichen Bestandteile an CaO finden sich im Kalkstein und die hydraulisch wirkenden Stoffe (»Hydraulefaktoren«) SiO2, Al2O3, Fe2O3 im Ton. Geologische Ablagerungen, die bereits auf natürlichem Wege eine innige Vermischung von Kalk und Ton darstellen und je nach vorwiegendem Anteil ihrer Stoffe als Kalk- oder Tonmergel bezeichnet werden, dienen in den meisten Fällen mit geringen Verbesserungen als Ausgangsprodukte der Zementherstellung.

Außer den natürlichen Gemengen können als Rohstoffe auch Stoffe industrieller Herkunft, die vorstehende Bestandteile enthalten, wie granulierte Hochofenschlacke (Hüttensand) oder Ölschieferrückstände, mit entsprechender stofflicher Ergänzung verwendet werden.

Es gibt verschiedene Zementsorten, u.a. Normal-Portlandzement, hochwertiger Portlandzement, Weißzement, Zementklinker etc.

Zement der Festigkeitsklassen 32,5 und 42,5 N/mm² beginnt nach frühestens 60 Minuten zu erstarren, bei der höherwertigeren Festigkeitsklasse 52,5 jedoch schon nach ca. 45 Minuten. Das Erstarrungsende wird nach mindestens 12 Stunden erreicht. Im Bauablauf kann es erforderlich sein, den Zeitpunkt des Erstarrungsbeginns hinauszuzögern, dies wird durch die Zugabe von Gips erreicht. In jedem Falle dürfen solche Änderungen in der Rezeptur des Mörtels oder Betons nur vom Betonfachmann erfolgen, da Zusatzmittel die Qualität und Endfestigkeit des Betons auch ungünstig beeinflussen können oder die Korrosionsschutzwirkung für den eingelegten Betonstahl verringert wird oder verloren gehen kann.

Erhärten nennt man die weitere Zunahme der Druckfestigkeit des Zements in Mörtel oder Beton. Sie ist zeitlich nicht begrenzt, jedoch gibt es Höchstwerte für die erreichbaren Druckfestigkeiten der verschiedenen Festigkeitsklassen 32,5 und 42,5 (Normfestigkeiten nach 28 Tagen in [N/mm²]).

Der Zement, der für den amerikanischen Boulder-Damm (1947 in »Hoover-Dam« nach dem seinerzeit regierenden Präsidenten umbenannt) bei Las Vegas verwendet wurde, ist bis heute, nach über 70 Jahren, noch immer nicht ganz fest!

siehe auch:
- Beton
- Calcit
- Dyckerhoff-Zement
- Estrich
- Gips
- Kalk
- Klinker
- Opus Caementitium
- Pantheon
- Portlandzement
- Schnellzement
- Zementestrich