So entsteht aus einer formbaren Masse steinharter Beton
Beton muss nicht, wie oft gesagt wird, trocknen. Dies wäre der Fall, wenn das in einer Betonmischung enthaltene Wasser verdunsten würde. Es bleibt jedoch in der Betonmischung und spielt bei der späteren Festigkeit beispielsweise eines Betonfundaments eine entscheidende Rolle.
Allein das Wasser und der Zement machen eine Betonschicht fest
Die Hauptbestandteile einer Betonmischung sind Gesteinskörnungen wie Kies, Sand oder Splitt sowie Zement und Wasser. Zusätzlich werden oft Stoffe beigemischt, die dem Beton bestimmte Eigenschaften verleihen. Sie spielen beim Prozess des Aushärtens jedoch keine Rolle. Gleiches gilt für die Gesteinskörnungen. Hart wird Beton daher nur durch eine chemische Reaktion zwischen dem Wasser und dem Zement. Sie wird Hydratation genannt und verläuft in mehreren Stufen. Hier noch einige weitere Fachbegriffe, die Ihnen in diesem Zusammenhang immer wieder begegnen werden:
- Mit Zementleim bezeichnet man eine noch flüssige Mischung aus Wasser und Zement.
- Aus Zementleim entsteht nach dem Aushärten der Zementstein, der dem Beton seine hohe Festigkeit verleiht.
- Das Wasser, das zum Anmischen von Beton verwendet wird, heißt Anmachwasser.
- Die Hydratation wird auch Hydration und Hydratisierung genannt.
- Die Hydrolyse
Kommt Zement mit Wasser in Kontakt, erfolgt eine Hydrolyse. Hierbei lösen sich Calcium- und Kieselsäure-Ionen von den Zementpartikeln. Durch diese erste Auflösung der Zementpartikel wird der Zementleim bereits etwas fester. Schon beim Anmischen von Beton beginnt daher der Vorgang des Aushärtens. Die sehr viel wichtigere Hydratation erfolgt jedoch später.
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- Die Hydratation
Bei der Hydratation brechen die Oberflächen der Zementklinker auf. Dadurch gelangt das Wasser in die Zwischenräume. Dort reagiert es mit den Inhaltsstoffen des Zements und bildet Hydratverbindungen in Form von Kristallnadeln, die sich verzahnen und immer größer werden. Dieser Prozess findet von allein statt und erfordert daher keinerlei Energie.
In den Hydratverbindungen ist das Wasser chemisch gebunden. Es wird als Hydratwasser bezeichnet. Das Wasser, das Sie beim Anmischen von Beton verwendet haben, bleibt daher größtenteils dauerhaft erhalten. Nur ein kleiner Teil verdunstet. Aus diesem Grund ist bei der Herstellung von Beton das richtige Mischungsverhältnis sowie ein Schutz vor Regen beziehungsweise starker Sonneneinstrahlung nach der Verarbeitung im Freien äußerst wichtig.
Abschnitte der Zement-Hydratation Der beim Aushärten entstandene Zementstein umschließt die Gesteinskörnungen, sodass ein festes Gefüge entsteht. Die Gesteinskörnungen selbst bleiben jedoch unverändert.
- Die weitere Aushärtung
Die zweite Phase des Aushärtens dauert meist etwa einen Tag. Dann ist der Beton schon relativ fest. Eine Hydratation findet jedoch weiterhin statt. Sie verlangsamt sich im Laufe der Zeit und endet genaugenommen niemals. Nach vier Wochen ist eine Betonschicht jedoch in der Regel weitestgehend ausgehärtet. Dieser Zeitraum wird auch im professionellen Bereich nach der derzeit geltenden Norm als ausreichend angesehen, sofern der Beton unter normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen verarbeitet wird.
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