Hydratationswärme

Die Hydratation des Zements ist ein exothermischer Vorgang. Die dabei frei werdende Wärmemenge wird als Hydratationswärme bezeichnet, die im Lösungskalorimeter gemessen wird (Einheit: J/g).
Die Hydratationswärme wird umso schneller frei, je reaktionsfähiger der Zement ist, d.h. je feiner er gemahlen ist und je mehr Tricalciumsilicat und Tricalciumaluminat der Hauptbestandteile des Zements enthalten bzw. je höher der Anteil des Zementklinkers im Zement ist. Je nach Anwendungsfall werden Zemente mit hoher oder solche mit niedriger Hydratationswärme (LH-Zement, VLH-Zement) gezielt eingesetzt. LH-Zement und VLH-Zement werden z. B. häufig für Beton für massige Bauteile eingesetzt.
Große Hydratationswärmeentwicklung kann in dicken Betonbauteilen (massige Bauteile) zu großen Temperaturunterschieden zwischen Kern und Betonoberfläche führen. Daraus können Zwangsspannungen und Risse entstehen.

Hydratationswärme verschiedener Zementarten unter adiabatischen Bedingungen (Temperaturänderungen bezogen auf z = 300 kg/m³)

Rechnerisch ermittelter Temperaturverlauf von Beton mit CEM III-Zementen (z = 300 kg/m³) in 0,8 m und 1,5 m dicken Bauteilen.

Siehe auch:

• Zementarten

Literatur

• Locher, Friedrich W.: Zement – Grundlagen der Herstellung und Verwendung. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000
• Zement-Merkblatt B1: Zemente und ihre Herstellung
• Zement-Merkblatt B11: Massige Bauteile aus Beton
• Röhling, Stefan: Zwangsspannungen infolge Hydratationswärme. Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 2009