Dem Schnellzement auf den Grund gehen
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FAU-Wissenschaftlerin entschlüsselt Mechanismus für verzögerte Zementerhärtung
Wer Zement mit Wasser anrührt, bekommt eine sogenannte Zement-Wasser-Paste. Sollen mit dieser Paste Gebäude saniert, Straßen oder Brücken repariert werden, muss sie fließfähig gehalten werden. Das geht zum Beispiel mit Phosphorsäure. Wie das genau bei Calciumaluminat-Zement, einem Bestandteil von Schnellzement funktioniert, war lange nicht bekannt – bis jetzt: eine Forscherin der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), hat den Mechanismus, der dahintersteckt, entschlüsselt. Ihre Ergebnisse hat sie in der Zeitschrift „Cement and Concrete Research“ veröffentlicht*.
Eine Zementpaste härtet aus, weil sich bei der Mischung mit Wasser neue Mineralkristalle bilden, die Wasser einbauen, und sich ineinander verzahnen und so für Festigkeit sorgen. Dieser Prozess kann verzögert werden, indem der Masse beispielsweise Phosphorsäure beigemischt wird.
Die Phosphorsäure in der Calciumaluminat-Zementmischung bewirkt, dass sich der sonst eigentlich alkalische pH-Wert ändert. Solange dieser Wert verändert ist, kann die Zementpaste nicht aushärten. Dies führt also dazu, dass sie länger verarbeitbar bleibt, so das Ergebnis von Tanja Manninger, Lehrstuhl für Mineralogie.
Aber wie verhält sich der fertige Calciumaluminat-Zement, dessen Erhärtung durch Phosphorsäure verzögert wurde – ist er möglicherweise weniger stabil? In mehreren Experimenten hat Tanja Manninger herausgefunden, dass der mit Phosphorsäure versetzte und der normale Calciumaluminat-Zement sich mineralogisch gleich verhalten.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Tanja Manninger, Tel.: 09131/85-23987, tanja.manninger@fau.de
Originalpublikation:
https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.04.020
Weitere Informationen:
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