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Zement ist eine Mischung aus Verbindungen, die durch Verbrennen von Kalkstein und Ton bei hohen Temperaturen hergestellt werden. Wasser ist der Schlüsselbestandteil, der diese Mischung durch einen als Hydratation bezeichneten Prozess in Beton umwandelt. Die wichtigsten Zementverbindungen bilden chemische Bindungen mit Wassermolekülen und werden zu Hydraten. Wasser sollte nicht verschmutzt werden, um andere Reaktionen zu verhindern, die den Zement schwächen oder den Hydratationsprozess auf andere Weise beeinträchtigen könnten.
Verbindungen
Wenn dem Zement Wasser zugesetzt wird, wird jede der Verbindungen der Trockenmischung hydratisiert, was zum Endprodukt beiträgt. Der größte Teil der unmittelbaren Festigkeit des Betons stammt vom Tricalciumsilikat. Die Langzeitfestigkeit kommt vom silikatischen Dicalcium, das langsamer mit Wasser reagiert.
Beziehung
Das Wasser / Zement-Verhältnis ist der kritischste Faktor bei der Betonherstellung. Ihre Beständigkeit hängt vollständig vom Hydratationsprozess ab. Zu viel Wasser verringert den Widerstand, während zu wenig Beton den Beton unpraktisch macht. Einer der vielen Vorteile von Beton als Baumaterial ist, dass es in verschiedenen Formen geformt werden kann, sodass eine gute Verarbeitbarkeit unerlässlich ist.
Reaktion
Die Hydratationsreaktion verbraucht eine bestimmte Menge Wasser. In der Baubranche gibt es Formeln, um genau die Menge zu berechnen, die für einen Job benötigt wird. In der Tat wird Beton mit mehr Wasser gemischt, als für die Hydratation benötigt wird. Das sorgfältig berechnete zusätzliche Wasser ermöglicht es dem Beton, leicht zu fließen und eine angemessene Füllung und Zusammensetzung zu erreichen. In der Hydratationsreaktion nicht enthaltenes Wasser verbleibt in den Poren der Mikrostruktur.
Kristall
Bei der Zementhydratation treten langsame chemische Veränderungen auf, die schließlich zur Entstehung neuer kristalliner Produkte wie Betonbaugruppen führen. Sobald der Beton definiert ist, härtet er weiter aus. Dieser Vorgang kann mehrere Jahre dauern.
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In der komplexen Chemie, die auftritt, wenn dem Zement Wasser zugesetzt wird, werden die Reaktionsprodukte Hydratationsprodukte genannt. Konkret gibt es typischerweise vier Haupttypen. Kalziumsilikathydrat ist kritisch, da es die Hauptfestigkeitskraft des Betons darstellt. Calciumhydroxid und zwei Mineralgruppen werden ebenfalls produziert.
