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Hydratationswärme: Unterschied zwischen den Versionen
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Die [[Hydratation]] des [[Zement]]s ist ein exothermischer Vorgang. Die dabei frei werdende Wärmemenge wird als Hydratationswärme bezeichnet, die im [[Lösungskalorimeter]] gemessen wird (Einheit: J/g oder kJ/kg).<br /> | Die [[Hydratation]] des [[Zement]]s ist ein exothermischer Vorgang. Die dabei frei werdende Wärmemenge wird als Hydratationswärme bezeichnet, die im [[Lösungskalorimeter]] gemessen wird (Einheit: J/g oder kJ/kg).<br /> | ||
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 [[Zementklinker|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 [[Massige Bauteile|Beton für massige Bauteile]] eingesetzt.<br /> | 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 [[Zementklinker|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 [[Massige Bauteile|Beton für massige Bauteile]] eingesetzt.<br /> | ||
Große Hydratationswärmeentwicklung kann in dicken Betonbauteilen (massige Bauteile) zu großen Temperaturunterschieden zwischen Kern und Betonoberfläche führen. Daraus können [[Zwangsspannungen]] und [[Risse]] entstehen. | Große Hydratationswärmeentwicklung kann in dicken Betonbauteilen (massige Bauteile) zu großen Temperaturunterschieden zwischen Kern und Betonoberfläche führen. Daraus können [[Zwangsspannungen]] und [[Risse]] entstehen.<br> | ||
Das Messen der Hydratationswärme mit dem Lösungskalorimeter (Lösungswärmeverfahren) ist in vielen nationalen Zementnormen vorgeschrieben, um Zemente mit niedriger Hydratationswärmeentwicklung zu kennzeichnen. Damit wird die Wärmemenge gemessen, die beim Auflösen des nicht hydratisierten und des isotherm bei 20 °C hydratisierten Zements (w/z = 0,4) in einem Gemisch aus 39 Vol.-Teilen Salpetersäure (2,00 N) und 1 Vol.-Teil Flusssäure (38 M.-% bis 40 M.-%) frei wird. Die Differenz der beiden Lösungswärmen ist die Hydratationswärme.<br> | |||
Für die Bestimmung der Hydratationswärme mit dem Lösungswärmeverfahren hydratisieren die Zementproben bei konstanter Temperatur, beim [[Adiabatisch|adiabatischen Verfahren]] aber bei ständig steigender Temperatur und dementsprechend schneller. Das adiabatische Verfahren liefert deshalb insbesondere zu Beginn der [[Hydratation]] höhere Werte als das Lösungswärmeverfahren. Beim adiabatischen Verfahren hängt der Temperaturanstieg in dem [[Mörtel]] oder Beton - und infolgedessen auch der Hydratationsfortschritt und die Hydratationswärme - in stark vom [[Zementgehalt]] ab. Das Verfahren eignet sich daher vor allem für die Baupraxis, um für einen Beton mit der geplanten Zusammensetzung die zu erwartende Wärmeentwicklung zu ermitteln. | |||
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