Das Auflösen von Zement in Wasser ist ein recht interessantes Phänomen.
Beim Auflösen von Zement in Wasser beschäftigen wir uns heute mit diesem Vorgang, der nur scheinbar einfach und offensichtlich ist. Wir beantworten folgende Fragen: Löst sich der Zement auf und wenn ja, wie schnell? Wir werden auch das Problem der Auflösung von Beton besprechen, der aus Zement besteht. Die Leute sagen mir immer, dass Zement einfach auseinanderfällt, wenn er in Wasser getaucht wird, deshalb bin ich schon seit einiger Zeit neugierig darauf. Ich habe einige faszinierende Informationen entdeckt.
Beispielsweise wird Kalk (Kalziumoxid) durch Erhitzen von Kalkstein (Kalziumcarbonat) auf eine Temperatur von etwa 1.500 Grad Celsius hergestellt, der dann zur Herstellung von Portlandzement verwendet wird. Anschließend werden Kalk, Sand und Ton vermischt und zu einem feinen Pulver, dem sogenannten Portlandzement, verarbeitet.
Der englische Maurer Joseph Aspdin veröffentlichte 1824 das erste Rezept für Portlandzement. Sie bestand darauf, eine Mischung aus Ton und fein gemahlenem Kalkstein zu kalzinieren. Er mahlte das Material zu einem feinen Pulver, nachdem er es in einem Ofen erhitzt hatte, um das Wasser auszutreiben (dieser Vorgang wird Sintern genannt).
Was passiert, wenn wir diese Substanz in Wasser tauchen? Es sind noch weitere Faktoren zu berücksichtigen, darunter die Wassertemperatur, der pH-Wert und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein zusätzlicher Chemikalien.
Zement in Wasser auflösen. Wird der Zement einfach auseinanderfallen oder sich auflösen, und wenn ja, wie schnell?
In diesem Blog diskutieren wir darüber, ob sich Zement in Wasser auflöst und was dabei passiert. Als Zement werden im Bauwesen eine Reihe von Baustoffen mit Haft- und Zuschlagstoffeigenschaften bezeichnet. Typ 2 (mäßige Sulfatbeständigkeit) und Typ 1 (breite Verwendung) sind die beiden beliebtesten Portlandzementsorten.
Aufgrund des Hydratationsprozesses von Zementpulver und Wasser ist Zement ein Bindemittel, das in Verbindung mit Wasser mit der Zeit aushärtet. Die Hydratation von Portlandzement senkt den pH-Wert, wodurch die Menge an freien Calciumionen (Ca) in der Lösung erhöht wird. Durch die freigesetzten Ca-Ionen löst sich Zement in Wasser auf.
Zement gilt daher als äußerst löslich, mit einer Löslichkeitsproduktkonstante im Bereich von 10 bis 5 bis 10-6. Länger haltbare Zemente und Zemente mit einem höheren Kalkgehalt (CaO) lösen sich schneller auf als neuere Zemente und Zemente mit einem niedrigeren Kalkgehalt, obwohl diese Unterschiede bei kurzfristiger Einwirkung möglicherweise nicht signifikant sind. Temperatur, Druck, Mineralogie, Polymere/Beimischungen und andere Faktoren können die Auflösungsgeschwindigkeit ebenfalls beeinflussen, obwohl diese Änderungen bei kurzen Expositionen möglicherweise nicht signifikant sind.
Wenn ich das erwähne, fragen mich die Leute: Von welcher Art von Zement sprechen wir? Auf dem Markt sind Portlandzement, Calciumaluminatzement und Gipszement erhältlich.
Zement in Wasser auflösen. Verschiedene Zementsorten
Alle diese Zementarten gehören zu den zahlreichen, die weltweit verwendet werden. Da Portlandzement so weit verbreitet und kostengünstig ist, denken die meisten Menschen als Erstes daran, wenn sie das Wort „Zement“ hören. Soweit ich weiß, sollte sich jedoch jede andere Sorte genauso gut auflösen wie Portlandzement, wenn man ihm genügend Zeit und Wasser gibt.
Zement in Wasser auflösen. Haltbarkeit von Beton
Die Dauerhaftigkeit von Beton wird maßgeblich durch die Auflösung des Zementleims beeinflusst. Viele Betonlabore untersuchen die Mechanismen, die der Auflösung von Zementpartikeln zugrunde liegen. Was passiert mit Zement, wenn er in Wasser getaucht wird? Wird es verdunsten und wenn ja, wie schnell?
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Zerfallsrate. Änderungen der Ionenkonzentration, des pH-Werts und der elektrischen Leitfähigkeit können zur Messung der Auflösung herangezogen werden. Aufgrund der Beziehungen zwischen diesen Elementen können wir die Auflösungsgeschwindigkeit als Funktion der Zeit untersuchen.
Zement in Wasser auflösen. Zeit versus Auflösungsrate
Zement ist ein Material, das wir täglich für verschiedene Zwecke verwenden, darunter: als Mörtel und Beton. Aber haben Sie sich jemals gefragt, was passiert, wenn Wasser und Zement in Kontakt kommen? Der Zweck dieses Blogs besteht darin, diese Frage zu beantworten.
Es gibt viele Fragen, die beantwortet werden müssen. Wie groß ist der Massenverlust von Zement? Wird es vollständig verdunsten? Wie lange dauert es, bis sich der Zement auflöst? Dies sind nur einige der Fragen, denen ich nachgehen möchte.
An diesem Punkt beginnt der Forschungsprozess
Die ersten Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen deuten darauf hin, dass der Hauptlösungsfaktor Kohlendioxid ist und die Auflösung von Zementpartikeln in Wasser ein allmählicher Prozess ist.
Durch eine chemische Reaktion, die durch das Vorhandensein von gelöstem Kohlendioxid im Wasser verursacht wird, entsteht mehr Calciumhydroxid. Dieses Calciumhydroxid wiederum reagiert mit Kohlendioxid unter Bildung von Calciumcarbonat, das sich aus der Lösung unter Bildung von Zement abscheidet. Während des Fällungsprozesses wird mehr Calciumhydroxid freigesetzt, was eine stärkere Auflösung ermöglicht.
Dies scheint ein langfristiger Vorgang zu sein, der in kürzerer Zeit wahrscheinlich keine großen Auswirkungen haben wird als normale Betonbauprojekte. Allerdings müssen die möglichen Auswirkungen dieser chemischen Wirkung berücksichtigt werden, wenn zementäre Materialien als Teile von Betonkonstruktionen verwendet werden, die über längere Zeiträume Wasser ausgesetzt sind.
Zementauflösung und Betonhaltbarkeit
Der Inhaltsstoff, der Beton seine Festigkeit und Härte verleiht, ist Zement. Der Beton wird nach und nach zusammenfallen und sich auflösen, wenn er schmilzt. Das erste Thema, mit dem wir uns befassen werden, ist die Frage, ob sich Zement in Wasser auflöst.
Die chemische Zusammensetzung von Zement hängt von der Art des verwendeten Zements ab – Portlandzement, Portlandzement auf Flugaschebasis, Portlandzement auf Schlackenbasis usw. – Die Zusammensetzung des Zements kann erheblich variieren. Die typische chemische Zusammensetzung ist unten dargestellt:
Al2O3 – 5 %+Fe2O3 – 3 % MgO – 2 % SO3 + Na2O – 1 % SiO2 + 21 % CaO – 64 %+1 % K2O
Der Hauptbestandteil von Zement sind Calciumsilicat, die zu den hydraulischen Zementen gezählt werden. Calciumoxid (CaO) und Kieselsäure (SiO2) reagieren unter Bildung von Si-O-Ca-Bindungen, die in Calciumsilikaten vorkommen. Calciumhydroxid (Ca(OH)2) und Kieselgel entstehen durch die Reaktion von Calciumsilikaten und Wasser. Bei diesem als Hydrations- oder Abbindungsprozess bezeichneten Vorgang entsteht eine harte, feste Masse, die als hydratisierter Zementleim bezeichnet wird. Wir kommen noch einmal auf das Thema des Auflösens von Zement in Wasser zurück, schauen wir uns nun das Auflösen von getrocknetem Beton aus Portlandzement genauer an.
Welche Flüssigkeiten sollten zum Auflösen von getrocknetem Beton verwendet werden?
Es gibt viele Produkte auf dem Markt, die getrockneten Beton besser oder schlechter auflösen. Unser Produktsortiment umfasst drei Arten von Flüssigkeiten zum Lösen von Beton. Dies sind: BETOFF (Konzentrat), BETOFF-X und BETOFF-BIO.
Die stärkste Flüssigkeit ist BETOFF (Konzentrat), das sogar alten Beton in wenigen Minuten auflösen kann, sehr oft ohne das Schrubben mit einer Drahtbürste. BETOFF-X ist eine verdünnte Version des Konzentrats, die normalerweise von Kunden gekauft wird, die mittelgroße Betonflecken haben. BETOFF-BIO flüssig basiert auf Inhaltsstoffen pflanzlichen Ursprungs und eignet sich am besten für frischen und dünnen Beton.