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Calciumaluminate sind Verbindungen von Calciumoxid oder Calciumhydroxid und Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid von unt

Calciumaluminate

Calciumaluminate sind Verbindungen von Calciumoxid (oder Calciumhydroxid) und Aluminiumoxid (oder Aluminiumhydroxid) von unterschiedlicher Zusammensetzung. Sie spielen in der Bauchemie als reaktive Verbindungen eine große Rolle und sind als wasserfreie Oxide Bestandteil von Zementen. Grundsätzlich gibt es gebrannte (gesinterte) Calciumaluminate und chemisch gefällte Calciumaluminat-Hydrate (Hydroxide).

12CaO·7Al2O3 (C12A7).

Herstellung Bearbeiten

Gebrannte Calciumaluminate entstehen durch Brennen von Kalkstein und Aluminiumoxid bzw. Bauxit in Drehrohöfen oder in Lichtbogenöfen bei Temperaturen von über 1500 °C. Es bilden sich Tonerdezemente mit unterschiedlichem Verhältnis an CaO : Al2O3:

  • CaO * Al2O3       [CA]
  • 3CaO * Al2O3     [C3A]
  • CaO * 2Al2O3     [CA2]
  • 12CaO * 7Al2O3  [C12A7]

(Alternativ in der Schreibweise der Bauchemie)

Chemisch gefällte Calciumaluminate werden aus Natriumaluminat-Lösung durch Zugabe von Calciumoxid oder Calciumhydroxid als Präzipitat gewonnen. Auch dabei können je nach CaO : Al2O3 - Verhältnis unterschiedliche Verbindungen entstehen.

  • Ca3Al2(OH)12 = Tricalciumaluminat-Hydrat bzw. [3CaO * Al2O3 * 6 H2O]
  • Ca4Al2(OH)14 = Tetracalciumaluminat-Hydrat bzw. [4CaO * Al2O3 * 7 H2O]

Verwendung Bearbeiten

Die gebrannten Calciumaluminate werden als hochwertige, schnell abbindende Tonerdezemente mit hoher Festigkeit verwendet, in Kombination mit Portlandzement auch als Schnellzement. Die wasserfreien Calciumaluminate hydratisieren (Hydratation) beim Abbinden von Zement (exothermer Prozess, ähnlich wie das Löschen von CaO) und bilden verschiedene Hydrate.

Tricalciumaluminat-Hydrat kommt auch als mineralisches „Katoit“ vor und dient als gefälltes Präzipitat als Ausgangssubstanz zur Herstellung von Calciumaluminatsulfat (synthetischer Ettringit). Als Reaktionsprodukt und Phasenbestandteil spielt es in der Zementchemie beim Abbinden und Verfestigen von Beton als Beschleuniger eine bedeutende Rolle. Dabei reagieren die Calciumaluminat-Hydrate mit Sulfat-Trägern wie Gips oder Anhydrit und bilden in Stufen das für die Erstarrung von Zement wichtige Ettringit.

Literatur Bearbeiten

  • Horst Reul: Handbuch der Bauchemie. Augsburg 1991, ISBN 3-87846-143-7

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. H. Hosono, K. Tanabe, E. Takayama-Muromachi, H. Kageyama, S. Yamanaka, H. Kumakura, M. Nohara, H. Hiramatsu, S. Fujitsu: Exploration of new superconductors and functional materials, and fabrication of superconducting tapes and wires of iron pnictides. In: Science and Technology of Advanced Materials. 16. Jahrgang, Nr. 3, 2015, S. 033503, doi:10.1088/1468-6996/16/3/033503.
  2. Jochen Stark: Dauerhaftigkeit von Beton. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-35278-2, S. 263 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
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Calciumaluminate sind Verbindungen von Calciumoxid oder Calciumhydroxid und Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid von unterschiedlicher Zusammensetzung Sie spielen in der Bauchemie als reaktive Verbindungen eine grosse Rolle und sind als wasserfreie Oxide Bestandteil von Zementen Grundsatzlich gibt es gebrannte gesinterte Calciumaluminate und chemisch gefallte Calciumaluminat Hydrate Hydroxide 12CaO 7Al2O3 C12A7 1 Inhaltsverzeichnis 1 Herstellung 2 Verwendung 3 Literatur 4 EinzelnachweiseHerstellung BearbeitenGebrannte Calciumaluminate entstehen durch Brennen von Kalkstein und Aluminiumoxid bzw Bauxit in Drehrohofen oder in Lichtbogenofen bei Temperaturen von uber 1500 C Es bilden sich Tonerdezemente mit unterschiedlichem Verhaltnis an CaO Al2O3 CaO Al2O3 CA 3CaO Al2O3 C3A CaO 2Al2O3 CA2 12CaO 7Al2O3 C12A7 Alternativ in der Schreibweise der Bauchemie Chemisch gefallte Calciumaluminate werden aus Natriumaluminat Losung durch Zugabe von Calciumoxid oder Calciumhydroxid als Prazipitat gewonnen Auch dabei konnen je nach CaO Al2O3 Verhaltnis unterschiedliche Verbindungen entstehen Ca3Al2 OH 12 Tricalciumaluminat Hydrat bzw 3CaO Al2O3 6 H2O Ca4Al2 OH 14 Tetracalciumaluminat Hydrat bzw 4CaO Al2O3 7 H2O Verwendung BearbeitenDie gebrannten Calciumaluminate werden als hochwertige schnell abbindende Tonerdezemente mit hoher Festigkeit verwendet in Kombination mit Portlandzement auch als Schnellzement Die wasserfreien Calciumaluminate hydratisieren Hydratation beim Abbinden von Zement exothermer Prozess ahnlich wie das Loschen von CaO und bilden verschiedene Hydrate Tricalciumaluminat Hydrat kommt auch als mineralisches Katoit vor und dient als gefalltes Prazipitat als Ausgangssubstanz zur Herstellung von Calciumaluminatsulfat synthetischer Ettringit Als Reaktionsprodukt und Phasenbestandteil spielt es in der Zementchemie beim Abbinden und Verfestigen von Beton als Beschleuniger eine bedeutende Rolle 2 Dabei reagieren die Calciumaluminat Hydrate mit Sulfat Tragern wie Gips oder Anhydrit und bilden in Stufen das fur die Erstarrung von Zement wichtige Ettringit Literatur BearbeitenHorst Reul Handbuch der Bauchemie Augsburg 1991 ISBN 3 87846 143 7Einzelnachweise Bearbeiten H Hosono K Tanabe E Takayama Muromachi H Kageyama S Yamanaka H Kumakura M Nohara H Hiramatsu S Fujitsu Exploration of new superconductors and functional materials and fabrication of superconducting tapes and wires of iron pnictides In Science and Technology of Advanced Materials 16 Jahrgang Nr 3 2015 S 033503 doi 10 1088 1468 6996 16 3 033503 Jochen Stark Dauerhaftigkeit von Beton Springer Verlag 2013 ISBN 978 3 642 35278 2 S 263 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Calciumaluminate amp oldid 237925172