Chrom, Nickel und Zink in Klinker und Zement : Einbau, Eigenschaftsänderung und Auslaugung

摘要

Ziel der Arbeit aus dem Gebiet der Bauchemie war die Untersuchung des Einflusses erhöhter Konzentrationen an Spurenelementen (am Beispiel von Cr, Ni und Zn) auf Produktion und Verwendung des Baustoffes Zement. Dazu wurden die reinen Klinkerphasen C3S, C3A und C4AF sowie Betriebsrohmehle mit Schwermetalloxiden in unterschiedlichen Konzentrationen dotiert und gebrannt. An den unhydratisierten Proben wurden Untersuchungen wie z.B. Freikalkbestimmung, Röntgendiffraktometrie (XRD) und Untersuchungen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) in Kombination mit der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse (EDX) durchgeführt. Für die Hydratationsuntersuchungen wurden die Proben auf einheitliche Feinheit aufgemahlen (bei Klinkern unter Zusatz von Sulfatträger). Es wurde der Hydratationsverlauf mit Hilfe der Wärmeflußkalorimetrie und der XRD verfolgtund die Hydratationsprodukte mit dem REM und der EDX näher untersucht. Außerdem wurde das Ansteifungsverhalten und die Festigkeitsentwicklung von Bindemittelpasten bestimmt. Für die Auslauguntersuchungen wurden wiederum dotierte Zemente hergestellt. An diesen Zementen und daraus hergestellten Mörteln wurden drei verschiedene Auslaugtests durchgeführt (Auslaugung der Zemente, Standtest und DEV-S4-Verfahren). Die Untersuchungen haben gezeigt, daß geringe Konzentrationen an Cr, Ni und Zn keinen Einfluß auf die Herstellung von reinen Klinkerphasen und Zement sowie auf Hydratation daraus hergestellter Bindemittel haben. Für die Veränderungen bei erhöhter Konzentration ist die Zusammensetzung der Zemente von großer Bedeutung (Haupt- Nebenbestandteile).