Hydratation
Die chemisch-physikalische Reaktion von Zement mit Wasser wird Hydratation genannt. Die Hydratation beginnt an der Oberfläche der Zementkörner und dringt zum Kern hin vor, solange das für die Reaktion erforderliche Wasser vorhanden ist. Dieser chemisch-physikalische Prozess führt zum Ansteifen, Erstarren und anschließenden Erhärten des Zement-Wasser-Gemisches. Das Erstarren und Erhärten beruht vor allem auf der Bildung kristallwasserhaltiger Verbindungen, die als Hydratphasen (CSH-Phasen) bezeichnet werden.
Abb.: Hydratphasen (Quelle: VDZ)
Zur vollständigen Hydratation von Zement ist Wasser in einer Menge von etwa 40 % des Zementgewichts erforderlich. Eine Wassermenge von 25 % des Zementgewichts wird chemisch, die verbleibende Menge (etwa 15 % des Zementgewichts) physikalisch, in verdampfbarer Form gebunden.
Hydratationswärme
Die chemisch-physikalische Reaktion von Zement mit Wasser wird Hydratation genannt. Bei dieser wird Wärme, die so genannte Hydratationswärme, freigesetzt.
Die Hydratationswärmeentwicklung hängt im Wesentlichen von der Zementart und -festigkeitsklasse ab. Die entwickelte Wärmemenge bis zur vollständigen Hydratation unterscheidet sich für die einzelnen Zemente nicht wesentlich. Entscheidender ist die Wärmeentwicklung im frühen Stadium der Hydratation. Mit abnehmendem Anteil an Portlandzementklinker und/oder abnehmender Mahlfeinheit des Zements verlangsamt sich die Wärmeentwicklung.
Nach DIN EN 197-1 werden Normalzemente mit niedriger Hydratationswärme durch Anhängen der Normbezeichnung "–LH" (Low Hydrationheat) gekennzeichnet. Die Hydratationswärme dieser Zemente darf 270 J je g Zement nicht überschreiten. Die Prüfung erfolgt entweder nach DIN EN 196-8 über 7 Tage oder nach DIN EN 196-9 über 41 Stunden.
Sonderzemente mit sehr niedriger Hydratationswärme werden in DIN EN 14216 geregelt. Diese Zemente werden mit VLH (Very Low Hydration) anstatt CEM bezeichnet.
siehe auch:
Sonderzemente mit sehr niedriger Hydratationswärme