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Zement und Beton

SRH Vortrag Werkstoffkunde
by

Brian R

on 2 May 2013

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Transcript of Zement und Beton

ZEMENT
& BETON Prozess der
Zement-produktion Ofen Schelklingen
Heidelberg Cement Group Definition Rohmaterial-gewinnung und Zerkleinerung Der Kalkstein wird in den Mixer eingefüllt. Der Stein wird dort in die gewünschte Größe zerkleinert Abkühlen auf ca. 200°-250° Der "Roh-Zement" liegt nun in graubraunen Granalien vor. Zumischen von Gips oder Anhydrit in einer Kugelmühle Gliederung Zement ist ein Bindemittel Nach dem Anmachen mit Wasser erhärtet
Zement sowohl an der Luft als auch unter
Wasser und bleibt nach dem Erhärten auch
unter Wasser fest und raumbeständig Zement kann durch gemeinsames Vermahlen
von Haupt- und Nebenbestandteilen oder
durch Mischen hergestellt werden Was ist Zement? Beton? Struktur und Bestandteile Mechanische Eigenschaften Verwendungsbeispiele Verwendete
Rohstoffe Silicium:
Mergel, Sand, Löss Eisen:
Ton, Eisenerze, Reifenkarkassen Calcium:
Kalkstein, Kreide, Mergel
(Ton-Kalk-Gemisch) Sekundärstoffe Aluminium:
Ton • kalkhaltig:
z. B. Kalkschlamm, Trinkwasserschlamm

• silicium- und aluminathaltig:
z. Bi Steinkohleflugaschen, Rohstoffe aus
Natursteinherstellung

• eisenhaltig:
z. B. Zinnschlacke, Kiesabbran Zugfestigkeit Formveränderung Das "Rohmehl" wird auf 1400° erhitzt. Klinker entsteht Verwendungs-
beispiele Sichtbeton Kunst Heizkörper Allgemein Historisch Druckfestigkeit Zement fc = F / Ac Beton, weder verputzt noch verblendet
Jede Sichtbetonfläche ist ein Unikat
Gut kombinierbar mit anderen Werkstoffen
Material mit besonders guter innerer Dämpfung --> Lautsprecherboxen
Jeder Fehler sofort erkennbar fct = max = max F / A + frei formbar
- Schwinden
- Kriechen
(Platzwechel von Wassermolekülen) Werden in die übliche Zentralheizung mit Warmwasserkreislauf integriert
Nachträglicher Einbau ist denkbar Frostwiderstand Hochbau --> Industriebau
Ingenieurbau --> Eisenbahntunnel, Brücken, Strassentunnel, Kläranlagen ...
Strassen & Tiefbau --> Flugpisten, Schallschutzwände, Bachverbauungen
Muss nicht grau sein Wärmespeicher Brandschutztechnik bis zu 1000°C
keine toxischen Gase
leitet nicht
bildet keinen Rauch Wasserundurchlässig Herstellung Was Passiert wenn der Zement mit Wasser in Verbindung kommt? Er besteht aus den folgenden Klinkerphasen:

Tricalciumsilicat
Dicalciumsilicat
Tricalciumaluminat
Calciumaluminatferrit Hydratphasen entstehen:
sie bewirken das Erhärten des Zements

Portlandzementklinker
ist der wichtigste Hauptbestandteil Tricalciumsilicat

wichtig für Frühfestigkeit Dicalciumsilicat

wichtig für
spätere Festigkeit Tricalciumaluminat
(Ettringit)

wichtig für
Ansteifen & Erstarren Tetracalciumaluminatferrit


langsame Erhärtung zwischen 1,5 und 4 N/mm2 - Speichervermögen durch große Masse Kunststoffrohre Biegefestigkeit EIGENSCHAFTEN VON BETON Bei der Zementproduktion werden pro t Zement 870kg CO2 frei
ca 5% vom gesamten Ausstoß Neue Methode ohne Calciumcarbonat, sondern Magnesiumsilikat
(Ohne Kohlenstoff) Durch einen Brennvorgang könnte man aus dem Silikat ein Carbonat machen. Hierbei wird CO2 gebunden, dieses könnte von Kohlekraftwerken kommen Durch Einlagerung von Silikatabfällen aus der Aluminiumproduktion
lässt sich die Dichte von Beton um 87% erhöhen Lagern Kalzium-Silikathydrate nicht dicht genug aneinander, können sie aneinander vorbeirutschen und bilden winzigen Hohlräumen im Beton.

-> Anordnung auf Nanoebene fct= F*I / b*h^2 zwischen 3 und 8 N/mm2 zwischen 15 N/mm2 zentrischer
Zugversuch
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