Erhärten

Definition von Ansteifen, Erstarren und Erhärten von Zement bei einer Prüfung der Erstarrungszeiten

Verfestigung des Zementleims zu Zementstein.

Nach der Zugabe von Anmachwasser geht der flüssige Zementleim in den festen Zementstein über. Diese Zustandsänderung von flüssig nach fest geschieht nicht schlagartig. Es werden drei Phasen (Ansteifen, Erstarren, Erhärten) unterschieden, die auch in dieser Reihenfolge zeitlich ablaufen. Ausgehend von einer Ausgangsviskosität (V₀), der Normsteife, werden den drei Phasen Viskositätsbereiche zugeordnet.
Die Viskosität von Zementleim wird mit dem Nadelgerät von Vicat beurteilt.
Der Erhärtungsverlauf unterliegt beim Zementleim vielen Einflüssen, wie z. B. der Mahlfeinheit des Zements, der Zementart, der Zementleimtemperatur (Betontemperatur), dem Wasserzementwert und der Nachbehandlung. Er wird nachgewiesen durch die Erhärtungsprüfung.
Für die Festigkeitsentwicklung des Portlandzements, Portlandhüttenzements und Hochofenzements ist in erster Linie die Hydratation des schnell reagierenden Tricalciumsilicats und des langsamer reagierenden Dicalciumsilicats verantwortlich.
Im Portlandpuzzolanzement reagiert der Trass als natürliches Puzzolan mit dem bei der Hydratation des Zementklinkers frei werdenden Calciumhydroxid unter Bildung von Calciumsilicathydrat.
Die Hydratationprodukte des Portlandschieferzements entsprechen denen des Portlandzements.
Eine große Anzahl verschiedener Verbindungen verzögert das Erhärten z.T. extrem. Dazu gehören insbesondere viele Schwermetallverbindungen, vor allem Zink- und Bleisalze, außerdem Phosphate, Borate und Silicofluoride sowie viele organische Verbindungen, z.B. zuckerartige Verbindungen und verschiedene organische Säuren, u.a. Weinsäure und Citronensäure und ihre Salze.