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BIW (Subject) / Bauchemie (Lesson)

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• Was verstehen Sie unter Trachyt? Erläutern Sie kurz diesen Stoff ( Einsatzbereich, nachteile, vorteile) Ergußgestein, welcher wegen seiner porig, rauhen Grundmasse gut Mörtel anziehend ist. Trachyt ist gut bearbeitbar, jedoch nicht polierbar und nur wetterbeständig, wenn der Gehalt an Sanidin gering ist.Nachteile:Poriges Gefüge, glimmerglatt, ungleichmässiges Korn
• Wie heißen die Ausgangsgesteine für folgende metamorphe Gesteine ? Quarzit und MarmorSandstein>quarzit unter Druck und Lagerung je nach RegionKalkstein>marmor unter Druck und Lagerung je nach Region
• Nennen Sie das Verwitterungsbeständigste, Gesteinsbildende Mineral. Quart(SiO2) Härte Grad 7
• Wovon hängt die Verwiterungsbeständigkeit der Natursteine ab? Gefüge Loslichkeit in Wasser, härte, Bestandigkeit gegenüber Säuren.
• Wie und auf welche Baustoffe wirken freie Sauren in Wässern und Böden aggressiv? Was ist die Maßeinheit für diese Aggressivität der einwirkenden Säure?  Baugrundwasser und andere auf Bauwerke einwirkende Wasser enthalten vielfach Säuren(Säurerestionen) und wasserlösliche, ausblühfähige salze in einer konzentration, die auf Baustoffe verschiedener art wie Mörtel, Mauerziegel, Beton, Naturstein schädigend wirkt. Im Baustoff eingedrungene Salzlösungen können Kristallisieren und das Gefüge sprengen, zum anderen können Salzlösungen mit dem Baustoff reagieren, sodass sich neue Salze ( Ausblühungen ) bilden, die ihrerseits das Gefüge sprengen oder aber, sofern sie wasserlöslich sind auswaschen, wobei sich der Baustoff zersetzt. Messung in PH-Wert.
• Welche Baustoffe sind besonders von Korrision durch Chlorid betroffen und warum ?? Wie können Sie in Grund- Oberflächenwässern enthaltene chloride nachweisen ?? Eisen, Stahl, Aluminium, Rohrleitungen werden angegriffen, Beton ist weniger empfindlich. Nachweis: Silbernitrat ergibt Silberchlorid ( weißer niederschlag)
• Wie können Sie frisch gelieferte Ziegelsteine auf eventuell enthaltene wasserlösliche Salze prüfen?? falls es nachgewiesen wird, um welches könnte es sich handeln und wie kann es sich gebildet haben? Einlegen in Destilliertes Wasser bis zur Durchfeuchtung. Bei anschließender Trocknung an der Luft werden eventuell vorhandene Salze auf der Oberfläche der Steine auskristallisiert und durch einen weißen Schleier sichtbar. Na2SO4 oder MgSO4
• Worin unterschiedet sich ein Sandstein mit kalkigem Bindemittel von einem Sandstein mit kieseligem Bindemittel ? Wie können sie den karbonatischen Anteil Nachweisen ?? Sandsteine mit kalkigem Bindemittel sind porös, leicht zu verarbeiten und kommen häufig vor. Sandsteine mit kieseligem Bindemittel (Si02) hingegen besitzen eine größere härte und sind aufgrund ihrer geringen Wasseraufnahmekapazität beständiger gegen frost und säurehaltigem Wasser. Versuch nach Bauer Cramer.
• Von Welchen gefügespez. Eigenschaften hängt die Wetterbeständigkeit der Naturwerksteine ab ? Die Wetterbeständigkeit von Natursteinen hängt von ihrem gefüge ab: Grobe, peripherische Gefüge nehmen viel Wasser auf sind nicht frostbeständig und anfällig für Ablagerungen. Feinere homogene Gefüge mit einer größeren verschweißung der Teilchen sind eher Wasserabweisend und somit Frostbeständiger.
• Nennen sie zwei verwitterungsbeständige Bestandteile ( Minerale ) in welchen Naturwerksteinen kommen sie vor ? CaCO3 Marmor ist sehr anfällig für Verwitterung mit Verbindungen mit CO2 und H2O, Pyrit ( FeSO2, z.B. Dachschiefer ) reagiert mit Sauerstoff und Wasser zu Eisensulfat und Schwefelsäure.
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• Welcher Schadstoff in der Luft ist der Natursteinschädling Nummer eins ?? Schwefelsäure im Sauren Regen.
• Warum ist in unserem Breitengrad der Naturstein Travertin als Gebäudeaußenverkleidung nicht geeignet ? Travertin ist Kalksandstein und besteht aus CaCO3 ( Kalcit). Travertin ist ein Sedimentgestein, welches sehr porös ist und mandelförmige, ungleichmäßige Poren aufweist. Somit erklärt sich die Wasseraufnahme von 4-10 Vol%. Aus diesem Grunde ist Travertin als Fassadenabdeckung denkbar ungeeignet. Das CaCO3 wird unter dem Einfluss von Wasser und CO2 angelösst und an die Oberfläche gespült. Aufgrund der Tatsache das Travertin eine Poröse Oberfläche hat, können sich Rußpartikel und andere Schmutzpartikel gut anlagern. Neben der Optischen Beeinträchtigung bewirkt diese Schmutzschicht, das die durch den Regen angefeuchteten Steine nicht mehr abtrocknen können. ( Wasserdampfdiffusionssperre) CaCO3 kann ausgewaschen werde.
• Im Schloßpark Sancossi in Potsdam sind manche Marmorstatuen einsturzgefährdet. Welcher Bauchemische Prozess ist die Ursache dafür? Das scher wasserlösliche Calciumcarbonat CaCO3 reagiert mit H2SO4 (Schwefelsäurebestandteil des sauren Regens) zu CaSO4 (Calciumsulfat Gips) und H2O und CO2. H2O verdunstet und CO2 entweicht.CaSO4 wird wegen großer Wasserlöslichkeit ausgewaschen. Dadurch wird das Kalkgerüst zerstört und verlier seine Festigkeit. Es bildet sich eine Gipsschicht auf den Statuen.
• Durch welche Stoffe werden hauptsächlich chem. Baustoffschädigungen hevorgerufen? Hauptsöchlich ewrden Schädigungen von Bauwerken duch Oxide unter Einwirkung von Wasser oder Säuren hervorgerufen
• Welche Prozesse führen zur Zerstörung der Wandmalereien in den altägytischen Pharaoengräbern? (Mineralfarben auf Putz über welchen Stein?)? Sandstein CaCo3 Menschen atmen CO2 aus und transpirieren. Das Bindemittel bröselt mit dem Gemälde ab.
• Was ist der chemische Unterschied zwischen Kalkmörtel in einem älteren in Kalkmörtel und einem wesendlich jüngeren Mauerwerk? In einem älteren Mauerwerk hat das Kalciumhydroxid(Ca(OH)2) bereits mit dem CO2 und H2O vollständig zu CaCO3+2H2O reagiert. Im jüngeren Mauerwerk ist noch teilweise Kalciumhydroxid vorhanden. Die Reaktion findet noch statt.
• Unter der Decke und an der Außenseite des Betonwetterdachs der Fußgängerbrücke am Überseering(Citynord) haben sich Salzablagerungenn in Form von Schleiern und Stalaktiten gebildet. Durch welche bauchem. Prozesse können sie entstanden sein ? kalkauslaugungen. Ca(OH)2+CO2+H2O
• Wie kann man die Karbonatisierungstiefe in einem Betonbauteil feststellen? Indikatorlösun im Bruch Bereich aufsprühenBereich färbt sich rot-violett. Die Karbonatisierungstiefe ist der Abstand von der Betonoberfläche bis zur Grenze des rot gefärbten Bereiches. Auch der Brausetest kommt in Frage.
• Welche bauschemische Reaktion läuft ab, wenn das Schwefeldioxid aus der Luft an die Bewehrung im Beton gelangt? Welcher Bauschaden ist die Folge? Korrosion, Rostbildung: Fe+SO2>FeSO2; Fe(SO4)3+4H2O>2FeOOH+3H2SO4(Schwefelsäure) > Volumenvergrößerung/Material Sprengungen.
• Welches Salz kann sich bei der Einwirkung stickstoffhaltiger Zersetzungsprodukte organischer Stoffe in Gegenwart von Luft auf Kalk-und Zementgebundenen Baustoffen bilden?Welche Schäden werden dadurch hervorgerufen? Bei der Zersetzung von organischen Stoffen in Gegenwart von Luft entsteht Salpetersäure (HNO3). Diese kann im Baustoff mit CaCO3 reagieren. Es bildet sich die Salzlösung Ca(NO3)2 und Kohlensäure (H2CO3). Die Salzlösung kann bei Austrocknung kristallisieren, Sprengungen und Abplatzungen sind die Folge. Mauersalpeter.
• Wie verhalten sich Bleirohre gegenüber a)Kalk- und Zementmörtel b)Gipsmörtel? Je höher der Hydrogencarbonat Anteil, desto weniger wird das Blei angegriffen, weil sich eine Schützende schich von schwer löslichen starkanhaftenden Bleicarbonat bildet.Je höher der Anteil an Calciumsulfat, desto weniger wird das Blei angegriffen, da sich eine schützende, stark anhaftende Bleisulfat bildet.
• An etlichen Sandsteinblöcken des im Stil des Historismus erbauten Postgebäuden am Stephansplatz sind weiße schlierige Salzausblühungen und Abplatzungen zu beobachten. Um was für Salze könnte es sich handeln, und wie könnten sie entstanden sein? Sandsteinoberflächen weisen nach gewisser Zeit Verkrustungen auf, da sich an ihrer porösen Oberfläche Schmutzteilchen besonders gut absetzen. Diese Verkrustungen wirken als Dampfdiffusionssperre.H2O kann eindringen, Salze an die Oberfläche spülen, welche sich dort ablagern und unter Volumenzunahme auskristallisieren und zu Sprengungen und Abplatzungen führen. Ist dieses geschehen, beginnt der Prozess von neuem. Die Salze, welche als schlierige Ausblühungen erscheinen sind wahrscheinlich CaCO3, bzw. CaSO4.
• Was ist Kesselstein und wie entsteht er? Kalkablagerungen im Wasserkocher, Kaffemaschine etc.Durch das Verdunsten des Wassers, bleibt Calciumcarbonat zurück.
• Nennen sie 4 Kriterien für die Betonschädlichkeit von Grundwässern. Saure Grundwässer, chloridhaltige, carbonhaltige, nitrathaltige Wässer
• Die aus Marmor bestehenden Statuen, Säulen auf der Akropolis werden unter dem Einfluss der Luftverschmutzung zersetz. Welche Chemis. Prozesse laufen dabei ab(Reaktionsgleichungen)? Was ist das Zersetzungsprodukt und worin unterscheidet es sich von Marmor? Das schwer wasserlössliche Calciumcarbonat (CaCO3) reagiert mit H2SO4(Schwefelsäurebestandteil des sauren Regens) zu CaSO4 (Calciumsulfat Gips) und H2O und CO2.H2O verdunstet und CO2 entweicht. Man kann von Vergipsung sprechenCASO4 wird wegen großer Wasserlöslichkeit ausgewaschen. Dadurch wird das Kalkgerüst zerstört und verliert seine FestigkeitEs bildet sich eine Gipsschicht auf den Statuen. Welche sehr weich ist und von Wind und Regen abgetragen wird.
• Was versteht man unter einem nicht hydraulischen und unter einem latenthydraulischen Bindemittel? Geben sie jeweils 2 beispiele. Unter einem nichthydraulischen Bindemittel versteht man ein Bindemittel, welches nur an der Luft erhärtet, z.B. Luftkalke, oder BaukalkLatenthydraulisch erhärtet zwar selber, mußaber durch zement angeregt werden.
• Welches sind die wichtigsten Bindemittel von Sandstein?Erläutern Sie in stichworten Ihre Eignschaften, vor allem im Hinblick auf Umwelteinflüsse. Die wichtigsten Bindemittel sind CaCO3(Auswascbar durch Säuren ) und SiO2
• was ist Travertin und wie entsteht er ? Travertin ist Kalksinter und besteht aus CaCO3 ( Kalcit). Travertin ist ein chemisches Sedimentgestein, welches sehr porös ist und mandelförmige, ungleichmäßige Poren aufweist. Somit erklärt sich die Wasseraufnahme von 4-10 Vol%. Aus diesem Grunde ist Travertin als Fassadenbekleidung denkbar ungeeignet. Das CaCO3 wird unter dem Einfluss von Wasser und CO2 angelöst und an die Oberfläche gespült. Aufgrund der Tatsache, dass Travertin eine Poröse oberflache hat können sich rus Partikel und andere schmutzpartikel gut anlagern. Neben der optischen Beeinträchtigung bewirkt diese Schmutzschicht, das die durch den Regen angefeuchteten Steine nicht mehr abtrocknen können ( Wasserdampfdiffusionssperre) CaCO3 kann ausgewaschen werden.
• Nennen Sie 3 nichtmetalloxide (Name und chem Forme), die an der Luftverunreinigung maßgeblich beteilgt sind. in werlcher Art und Weise wirken sie auf Baustoffe ? Kohlendioxid(CO2), Schwefelsäure(SO2), Stickoxide (NOx sie werden in verbindung mit Wasser zu säuren, dringen in die kalkhaltigen Baustoffen ein und reagieren mit dem Kalk zu Salzlösungen. Diese kristallisieren bei Austrocknung aus. Volumenzunahme und sprengungen und Abplatzungen.CO2> Karbonatisierung,SO2>sulfatbildung. NOx> Mauersalpeter
• Was ist Mauersalpeter? Wie entsteht er und warum kann er im Bauwesen sehr gefährlich sein? Mauersalpeter ist das aufsteigen von salpeter Säure haltigen Wässern ins Mauerwerk > Zermörbung des Mauerwerks durch.
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• Wässer mit welchem pH-Bereich sind für Beton Schädlich und warum? Wasser ist bei einem pH-Wert unter 9,5 Betonangreifend. In dem sauren bis schwach alkalischem Bereich wandelt sich das Ca(OH)2 des Beton in CaCO3 um, wird dann ausgespült. Somit ist die Stahlbewährung nicht mehr vor Korrosion geschützt und der Beton karbonatisiert.Verlust der Druckfestigkeit, Abplatzungen, Sprengungen.
• Was verstehen Sie unter weichem Wasser? Welchen Einfluss hat weiches Wasser auf Beton(Reaktionglc.)? Calcium-und Magnesiumfreies oder armes Wasser wird als weiches Wasser bezeichnet, das weiche Wasser ist Kohlensäure haltig.Weiche Wasser gelten wegen des hohen CO2 Gehaltes als Betonangreifend. Sie können je nach Dichte des Betons, das Calciumhydroxid des Zementsteins auslaugen.>Verliert Festigkeit, PorösCa(OH)2+H2C=3+2H2O
• Wie entsteht hartes Wasser? Hartes Wasser entsteht wenn das im Wasser gelöste CO2 mit Kalk in Berührung kommt und ihn bindet. Es sickert durch Kalkhaltige Böden, marmor, etc.
• Wie verhalten sich Bleirohre bei hartem Wasser?  Bleirohre bilden mit hartem Wasser Bleikarbonat(Salzablagerung, schwer wasserlöslich. Diese Ablagerung in den Rohren sind durchaus positiv zu bewerten, da sie Schutz vor toxischen Metallen bieten. Reaktionsgleichung: Pb+CO3>PbCO3(Bleicarbonat)
• Worauf ist die wärmedämmende Eigenschaft von Baugips zurückzuführen? Baugips ist wärmedämmend, da er einen Porengehalt von ca. 50% hat.
• Wie verhalten sich Eisen/Stahlbaustoffe gegenüber Gipsmörtel? Eisen und Stahl ist nur bis zu einem pH-Wert 9,5 korrosionsbeständig. Da gips ein saures Milieu hat, kann er mit Feuchtigkeit den Stahl das Eisen angreifen. Korrosion setzt ein.
• Formulieren Sie die Erhärtungsreaktion von Luftkalk. Wie kann man sie beschleunigen? Reaktion von Luftkalk: Ca(OH)2+CO2>CaCO3+2H2OBeschleunigt werden kann diese Reaktion durch vermehrte Zugabe von CO2
• Was verstehen Sie unter Puzzolanen?Geben Sie ein Beispiel. Unter puzzolanen Stoffen versteht man nicht hydraulische oder latent hydraulische Stoffe. Ein puzzolaner Stoff ist zum Beispiel Traß und Flugasche
• Welche Festigkeitsklassen unterscheidet man bei Zementen? Was bedeuten diese zahlen? 32,542,552,5Sie geben Auskunft über die Mindestdruckfestigkeit.
• Was verstehen Sie unter NA-Zementen und HS-Zementen und wann setzt man sie ein? Na-Zemente haben niedrigen wirksamen Alkaligehalt. Sie werden verwendet bei Bauteilen, die mit Alkaliempfindlichen Zuschlägen (z.b. Flint) hergestellt werden.HS-Zemente haben einen hohen wiederstand gegen Sulfathaltige Wässer. Man setzt sie in Beton ein der in Wässern mit hohem Sulfatgehalt eingebaut wird.
• Welcher Bestandteil des Portlandzementes (Name u. chem. Formek) ist besonders anfällig gegenüber sulfathaltigen Wässern? Was entsteht dabei? Wofür ist dieser Bestandteil verantwortlich? Tricalciumaluminat(verantwortlich für die Erstarrung des Zement)Das reagiert mit dem Sulfat=Calciumsulfat=Gips=Ettringitbildung.
• Wieviel kg Wasser werden von 200kg Zement für eine vollständige Hydratation bei der Erhärtung gebunden? Wie groß ist dann der Wasser/Zement –Wert? 0,4 ist der Wasserzementwert und 80kg Wasser. 90% Wasser. 
• Welche Frishbetonprüfungen kennen Sie?  Ausbreitmaß, Verdichtungsmaß, Slumtest, Setzzeitversuch, LP Topf, DARR Probe, Frischbetonrohdicht.
• Was verstehen Sie unter einem porphyrischen Gefüge? Geben Sie ein Beispiel. Ein porphyrisches Gefüge ist ein Gestein, das an der Erdoberfläche unter geringem Druck entstanden ist. Es besteht aus Kristallen sehr unterschiedlicher Größe und bildet ein sehr weiches Gestein, wie Bimsstein.
• Nennen Sie 2 schädliche Stoffe un unserer heutigen Atmosphäre, die Bauwerke angreifen können. CO2 und SO2 sind z.B. zwei der Bauschädigenden Substanzen die in der Luft enthalten sind. In Verbindung mit Wasser bilden sie Säuren, die dann kalkhaltige Bindemittel angreifen.
• Auf den Ziegelsteinen eines Mauerwerks kommt es zu Salzablagerungen. Wie werden solche Salzablagerungen bezeichnet? um welches Salz könnte es sich handeln? Na2SO4, Sulfattreiben
• Was passiert wenn klein Fritz zu oft hinter dem Haus schießen geht immer in eine Ecke? Das Erdreich rund um Stallungen ist i.d.R. stark mit Nitraten verseucht. Wird dieses Erdreich nicht entfernt, entsteht in Verbindung mit Feuchtigkeit Salpetersäure die in das MW aufsteigen kann und dort in Verbindung mit Kalkhydrat Mauersalpeter bildet. Bei der Kristallisation des Mauwersalpeters kommt es durch Volumenzunahme zu Absprengungen des Materials. Die Festigkeit des Mauerwerks wird durch Austragung des Calciumhydroxids herabgesetzt. 2HNO3+H2O+Ca(OH)2>Ca(NO3)2x4H2O
• Was versteht man unter Kohlensäure Verwitterung? Und welche Baustoffe sind besonders betroffen? Geben sie zwei Beispiele? Carbonatisieren des Baustoffes und es sind alle Baustoffe betroffen, die eine Calciumcarbonat enthalten, wie zum Beispiel Marmor, travertin, Sandstein, Dachschiefer und Sekundär ist es in beton und Kalkmörtel erhalten.
• Was ist der Nachteil beim einem zu frühen Verfugen, bei einem Mauerwerk? Die Fugen Laugen aus und der Mörtel hat noch nicht komplett carbonatisiert> wasserlösliche Calciumhydroxid(Bindemittel) kann ausgewaschen werden im unterschied zum Beton ist hier die Carbonatisierung unabdinglich.
• )Welche Schäden können Carbonatharte Wasser am Mauerwerk hervorrufen? Ausblühungen vom Kalk durch aufsteigendes Carbonathartes Wasser im Baustoff

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