Baustoffkunde (Fach) / Baustoffkunde 1 / 2 (Lektion)

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Grundlagen, Metalle, Beschichtung, Holz, Glas, natürl. u. künstl. Steine, Keramik, Bindemittel, Beton usw.

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  • Floatglas ( Kalk-Natron-Glas) durchsichtig, klar, gefärbt, plan feuerpolierte Oberfläche hergestellt durch kontinuierl. Aufgießen u. Fließen über ein Metallbad Floatglas ist das Basisprodukt für weiter Verarbeitung z.B. durch ...
  • VSG? Verbundsicherheitsglas: Zwei Glasscheiben mit einer hochelast. Kunststoffschicht verbunden. Eine Folie wird eingelegt und gewalzt (keine Scherben zerfall, bleibt alles an der Folie hängen)
  • Isolierglas Mehrscheibenisolierglas (Wärmeschutzglas) ... Eine Verglasungseinheit aus mehreren Glasscheiben, getrennt durch ein abgeschlossenen Zwischenraum (gefüllt mit Luft o. Edelgas-> keine Wärmeverlust)
  • Sonnenschutzglas Absorbsionsglas Einfärben-> Infrarot-Durchlässigkeit herabgesetzt-> Glas erwärmt sich-> Abgabe von Wärme nach Innen und Aussen Reflexionsglas Metallbedampfung reflektiert Infrarot Anteil des Sonnenlichtes-> ...
  • Verwitterung und Schutzmaßnahmen (natürl. Steine) ... Um Natursteine dauerhaft zu erhalten sollten Maßnahmen gegen folgende Faktoren ergriffen werden: Frost• Wasser in Poren und Rissen gefriert 􀃆 Sprengdruck durch VolumenzunahmeOrganische Substanzen• ...
  • Künstliche Steine Gebrannte Steine: Ziegel, Klinker, Steinzeug Anorganisch - mineralisch gebundene Steine: Kalksandstein, Betonstein, Porenbetonstein, Hüttensteine
  • Gebrannte Steine Aus den Ausgangsstoffen Ton / Lehm werden nach deren Aufbereitung Rohlinge konti-nuierlich gepresst, getrocknet und gebrannt. Die Brenntemperatur variiert je nach Pro-dukt zwischen etwa 900 und 1500 °C ...
  • Brennprozess bei gebrannten Steinen Beim Brennprozess entstehen neue Phasen, die zusammenwachsen. SiO2 bildet mit anderen Bestandteilen Silikate. Bei Brenntemperaturen über 1100 °C setzt ein Sinter-prozess ein. Geht man beim Brand bis ...
  • Mineralisch gebundene Steine (Kalksandstein) Silikatisch gebundene Sandsteine. Das Bindemittel besteht aus Calciumsilikathydrat. Künstlich hergestellt Forgebung durch Pressen und Hochdruckdampfhärtung Bestandteile: Kalk CaO→ C                         ...
  • Eigenschaften von künstl. Steinen Ziegel:    p[g/cm3]= 1,0-2,5 , βD= 5-75, Wasseraufnahme= 15% KS-Stein: p[g/cm3]= 0,6-2,2 , βD= 5-28, Wasseraufnahme= 15% Porenbeton: p[g/cm3]= 0,3-1,0 , βD= 2,5-10, Wasseraufnahme= 15%
  • Mauerwerk heterogener Verbundstoff der Komponenten Stein u. Mörtel Mauermörtel besteht aus Natursand, Bindemittel, (Luftkalk, hydraul. Kalk, Zement) u. Wasser
  • Aufgaben des Mörtels Herstellung des Verbundes Ausgleich von Ungenauigkeiten im frischen Zustand Abdichten der Fugen gegen Witterungseinflüsse
  • Aufgaben des Mauerwerks Lastabtrag von Eigengewicht und Verkehrslast Verformungen Rissfrei ertragen Wärmeschutz Schallschutz Feuchteschutz Hoher Feuerwiederstand bei langem erhalt der Tragfähigkeit
  • Verformungsverhalten von Mauerwerk Der Mörtel muss einen geringeren E-Modul als der Stein besitzen. In diesem Fall führt dies unter Last zu einer größeren Verformung ohne das Mauerwerk zu zerstören. Im Mörtel werden horizontale Druckspannungen ...
  • Einfluss auf die Festigkeit und Verformbarkeit von ... • Das kapillare Wasseraufnahmevermögen der Steine muss beachtet werden. Unge-nügend vorgenässte Steine können dem frischen Mörtel Wasser entziehen, welches er zur Erhärtung benötigt. Hierbei ...
  • Steingut und Steinzeug (Keramik) Steingut (wesentl. Bestandteil Rohstoffe -> Silikate SIO2) gebrannt< 1000°C entsteht weicher poröser Scherben (Wasseraufnahme von 15% daher 2. Brand, dabei eine Glasur aus Blei- o. Zinksilikat z.B. ...
  • Eigenschaften von Keramik Strapazierfähigkeit, Langlebigkeit, Pflegeleicht u. hygenisch, sehr geringe Wasseraufnahme, nicht brennbar, Frostsicher, Formbeständigkeit, Geschmack- u. Geruchlosigkeit      
  • Glasierte Fliesen werden entsprechend ihrer Strapazierfähigkeit ... • Klasse 1 Für Räume mit leichter Beanspruchung, z. Bsp. den Barfuss- und Hausschuhbereich in Bädern und Schlafzimmern oder als Wandbelag • Klasse 2: Für Räume mit mittlerer Beanspruchung, wie ...
  • Was versteht man unter Bindemittel? Stoffe, die nach dem Ver-mischen mit gröberen und feineren Gesteinskörnungen diese fest miteinander verbin-den, so dass ein monolithischer Verbundbaustoff entsteht. Die Erhärtungsreaktion der Bindemittel ...
  • Warum erhärtet das Bindemittel von selbst? Erkenntnis der Thermodynamik Übergang von Zustand Z2 (höher Energiegehalt) in einen Zustand Z1 (niedrigerer Energiegehalt), schnelleres ablauf um so mehr Energiefreigegeben wird.→ angestrebt wird ...
  • Anorganisch-mineralischer Bindemittel Typ: Gips, Kalk, Zement, Magnesiabinder Form: pulverförmig Verwendung: Putze, Mörtel, Estrich, Beton, Steine
  • Hydraulische u. nicht hydraulische Bindemittel Hydraulische u. nicht hydraulische Bindemittel unterscheiden sich in der Erhärtung nicht hydraul. ist z.B. Gips, Luftkalk → Erhärtung nur an der Luft hydraul. ist z.B. hydraul. Kalk, Zement → an ...
  • Was ist Gips? Ein Bindemittel, das in der Natur als Gipsstein gefunden wird. Ein kristalliner Stoff besteht aus Calciumsulfat u. Wasser. Das Wasser ist im Kristallgefüge eingebaut. Gips kommt sowohl massiv, in feinkörniger ...
  • Herstellung u. Erhärtung von Gips Der Gipsstein CaSO4•2H2O (stabil, energiearm) auch Calciumsulfat-Dihydrat genannt, bei 100-1000°C gekocht o. gebrannt→ austrieb des Wassers ganz o. teilweise. CaSO4•2H2O+Energie → CaSO4+2H2O↑ ...
  • Unterschied zwischen α- u. β-Halbhydrat Beim Halbhydraten untescheidet man zwischen α- u. β-Halbhydrat. Chemisch identisch jedoch ist α-Halbhydrat, wenn es ausgehärtet ist eine dreimal höhere Festigkeit als β-Halbhydrat. Halbhydrat erhärtet ...
  • Verschiedene Calciumsulfat-Phasen • α-Halbhydrat (CaSO4 • ½ H2O) entsteht in einem geschlossenen Gefäß (Autoklav) unter Nassdampfatmosphäre, bzw. drucklos in Säuren und wässrigen Salzlösungen. Aufgrund seiner höheren Dichte ...
  • Eigenschaften von Gips nach der Erhärtung • Volumenzunahme (≈ 1 - 2 Vol.-%) beim Abbinden • nicht dauerhaft Feuchte beständig, da Wasser löslich • deutlicher Festigkeitsverlust bei Durchfeuchtung (bis zu 2/3) • porös, daher Luftfeuchte ...
  • Gipssorten und Anwendungsgebiete Stuckgipsβ-Halbhydrat15 – 30 min3 – 5 N/mm2Stuck, Gipsbauplatten PutzgipsHalbhydrat + Anhydrit> 30 min.> 3 N/mm2Wandputz, Mörtel HartputzgipsHalbhydrat> 30 min40 - 50 N/mm2Putz,künstlicher Marmor ...
  • REA-Gips (synthetisch hergestellter Gips) Alternativ zu natürlichem Gipsstein wird heute synthetisch hergestellter Gips in großen Mengen eingesetzt, der als Anfallstoff (anfallender Wertstoff) in Rauchgas-Entschwefelungs-Anlagen von Kohlekraftwerken ...
  • Volumenzunahme bei der Erhärtung von Gips Volumenzunahme bei der Erhärtung von GipsBei der Erhärtung von Gips nach dem Anmachen mit Wasser ergibt sich durch den Einbau der Wassermoleküle in das Kristallgitter (CaSO4 + 2H2O ⎯→ CaSO4 • ...
  • Feuerhemmende Wirkung von Gipsbaustoffen Ca. 20 M.-% der Gesamtmasse von Gips (CaSO4 • 2H2O) ist im Kristall eingebautes Wasser (folgt aus dem Molekulargewicht von CaSO4 = 136 und 2H2O = 36). In 1 m2 einer 10 cm dicken, trockenen Wandbauplatte ...
  • Luftkalk (Calciumcarbonat-Gesteinen) Der Ausgangsstoff für Kalk in jeglicher Form, also auch für den Luftkalk, ist der Kalk-stein, der meist gebrochen oder gemahlen Verwendung findet. Aber auch kristallin kommt Kalk in den Mineralien Calcit, ...
  • Herstellung und Erhärtung von Luftkalk Der natürl. Ausgansstoff Kalkstein stellt den energiearmen Zustand des Bindemittel Kalk und somit den stabilen Zustand dar. Er wird bei einer Temperatur von > 890 °C entsäuert, das heißt CO2 wird ...
  • Eigenschaften von Luftkalk nach der Erhärtung • Putze aus Luftkalk regulieren wegen ihrer Porosität die Raumfeuchte (Klimaregulie-rung)• Druckfestigkeit < 1-2 N/mm2• Kalkputze sind "gut verarbeitbar"• langsame Erhärtung in Abhängigkeit ...
  • Hydraulische Kalke Für die Herstellung werden tonhaltige Kalksteine verwendet. Temp.bereich ca > 1450°C gebrannt, wobei neben CaO auch hydraulisch abbindende Calcium-Silikat-Phasen (C2S) entstehen. Ausgangsgestein ist ...
  • Was ist ein Zement? Zement ist ein hydraulisches Bindemittel für die Baustoffe Mörtel und Beton. Rohmaterialien sind: Kalkstein, Ton, Sand und Eisenerz.
  • Wie wird Zement hergestellt? Rohmaterial durch Sprengung in Steinbrüchen gewonnen u. in Brechanlagen zu Schotter zerkleinert. gleichbleibende Zusammensetzung des Rohmaterials (homogenisiert) gleichmäßige Vermischung Vom Mischbett ...
  • Was sind die Haupklinkerphasen Tricalciumsilicat3 CaO ● SiO2C3SAlit Dicalciumsilicat2 CaO ● SiO2C2SBelit Tricalciumaluminat3 CaO ● Al2O3C3AAluminat Calciumaluminatferrit4 CaO ● Al2O3 ● Fe2O3C2(A, F) oder C4AFAluminatferrit ...
  • Festigkeitsentwicklung bei Zement geschieht in Zweiabschnitten: 1) Anstreifen/ Erstarren (dauer: Minuten, Stunden) 2) Erhärten (dauer: Stunden, Wochen, Monate)
  • Hydratation Chem. Bindung von Wassermolekülen Anorganisch-mineralische Bindemittel erhärten hydraulisch, wenn nach Anmischen mit Wasser hochfeste, wasserbeständige, kristaline, mineralische Materialien entstehen. ...
  • Welches Problem stellt dasTricalciumaluminat C3A für ... Das Tricalciumaluminat C3A reagiert  als erstes sehr rasch mit Wasser und würde ein sofortiges Ansteifen des Leimes hervorrufen Dies stellt ein besonderes Problem für die Verarbeitbarkeit des Zementes ...
  • Was macht das Ettringit im Zement? Das Ettringit kristalisiert in langen Nadeln von der Oberfläche des Zementleims aus,es kommt zum ersten Ansteifen. Es ist ein Erstarrungsregler, der das rasche Ansteifen verlangsamt.
  • Welche Bedeutung haben Tricalciumsilicat u. Dicalciumsilikat? ... Sie sind für die Festigkeit des Zementsteins von Bedeutung, sie bilden in der 2. Phase feine lange Calciumsilikathydratanadeln, die sich ineinander verfilzen!
  • Gefügeentwicklung bei der Zementhydratation 3. Stufe ... Bildung feiner u. kurzer Nadeln u. Fasern, Raum wird verdichtet. C3S u. C2S spalten Kalkhydrate Ca(OH2) ab, dadurch kommt es zu einem pH-Wert von 12,6 des Porenwassers → Der Korrosionsschutz des eingebetteten ...
  • Welchen Einfluss kann man auf die Zementeigenschaft ... Die Mahlfeinheit Auswirkung:→ Erhärtungsgeschwindigkeit, Verarbeitbarkeit, Festigkeit Reaktiongeschwindigkeit u. Wärmeentwicklung lassen sich Steuern durch C3S, C2S, S, P, V, T
  • Portlandzementklinker (K) Die häufigsten Ausgangsprodukte zur Herstellung von Portlandzementklinker sind Kalkstein und Ton oder Kalkmergel. Ähnlich den hydraulischen Kalken bestehen sie aus den Hauptkomponenten Kalk, Kieselsäure, ...
  • Hüttensand (S) Beim Schmelzen von Eisenerz im Hochofen fällt Hochofenschlacke an. Die aus dem Hochofen abgezogene Schlackenschmelze wird mit Wasser abgeschreckt. Es entsteht ein glasig erstarrter, latent hydraulischer ...
  • Zementarten und ihre Zusammensetzung ● Portlandzement      CEM Ireiner Portlandzementklinker ● Portlandkomposit zement    CEM IIPortlandzementklinker + jeweils ein weiterer Haupt-bestandteil ● Hochofenzement       CEM ...
  • Weißzement Außer normalen grauen Zementen gibt es auch Weißzemente. Diese werden aus sehr eisenarmen Rohstoffen hergestellt (Fe2O3-Gehalt < 0,1 %). Je höher der Eisengehalt ist, desto dunkler ist der Zement. ...
  • Schnellzement In der Praxis wird nur ein Zement, der nach zwei Stunden eine Mörteldruckfestigkeit von > 4 N/mm² erreicht als Schnellzement bezeichnet