1.9.1 Tonerdezement – Herstellung und Eigenschaften

Herstellung

Tonerdezemente sind Calciumaluminat-Zemente, deren Klinker aus Bauxit und Kalkstein durch Schmelzen oder Sintern hergestellt werden. Die Hauptphasen sind CA, C4AF, C12A7 und C2AS.

Eigenschaften

  • normal erstarrend, aber schnell erhärtend
  • Verarbeitbarkeitszeit: ca. 1,5 bis 2 Stunden
  • normale Festigkeitsentwicklung von Mörtel aus CAC (Normmörtel mit w/z = 0,40):
    • 6 bis 8 Stunden: ca. 35 bis 55 MPa
    • 1 Tag: ca. 60 bis 80 MPa
    • 28 Tage: ca. 80 bis 100 MPa
  • feuerfest: Mörtel und Betone aus CAC geben beim Erhitzen das beim Erhärten gebundene Hydratwasser kontinuierlich ab, so dass eine Dehydratation ohne sprunghafte Gefügeänderung stattfindet. Bei Temperaturen um 1000 °C kommt es bei Zugabe geeigneter Gesteinskörnungen zu einer keramischen Bindung und dementsprechend zu einem erneuten Festigkeitsanstieg.
  • sulfatbeständig, da C3A-frei
  • hohe Abriebfestigkeit (Abrasionswiderstand) von Mörteln und Betonen unter Verwendung von CAC
  • beschleunigende Wirkung: Verwendung als Zusatz zu Portlandzementen (Anwendung in der Bauchemie für eine Vielzahl von Schnellreparatur-, Reprofilierungs- und Klebemörteln)
  • hohe chemische Beständigkeit: Insbesondere gegenüber biogener Schwefelsäurekorrosion weist CAC eine wesentlich erhöhte Beständigkeit im Vergleich zu Portlandzement auf.
  • Die hohe Hydratationswärmeentwicklung erfordert eine sorgfältige Nachbehandlung zur Vermeidung von Wasserverlusten an der Oberfläche, die sonst zu Absanden oder Abmehlen führen können.
  • Feine oberflächliche Risse schließen sich i. d. R. beim ersten Wasserkontakt.

Besondere Hinweise:
Die Hydratation von Tonerdezement unterscheidet sich wesentlich von der des Portlandzements, da die Form der gebildeten Calciumaluminathydrate von der Temperatur, bei der die Hydratation stattfindet, abhängt. Bei Temperaturen ≤ 40 °C führt die Hydratation zu einer vorübergehenden hohen Festigkeit, die im Laufe der Zeit abhängig von Temperatur und Feuchtigkeit auf ein geringeres stabiles Festigkeitsniveau abfällt. Dieser als Konversion bekannte Vorgang ist auf eine unvermeidliche und unumkehrbare Umwandlung der Hydrate im Zementstein, verbunden mit einem Anstieg der Porosität, zurückzuführen.