Festigkeit und Hydratationswärme

Bei der Reaktion von Zement und Wasser zur Herstellung von Hydratationsprodukten wird Wärme freigesetzt, die als Hydratationswärme bezeichnet wird.

Anfangs erfolgt die Wärmeerzeugung aufgrund der Hydratation von Aluminaten und Silikaten im Zement schnell. Es folgt ein plötzlicher Abfall, wenn Hydratationsprodukte die Silikate überziehen, dann ein allmählicher Anstieg, wenn verbleibende Silikate nach dem Auflösen der Beschichtung reagieren, gefolgt von einer Abnahme und schließlich einer Stabilisierung, wenn sich die Hydratation verlangsamt.

Die Verbindungen im Zement tragen zu seiner Hydratationswärme bei; C3A trägt am meisten bei, und C2S trägt am wenigsten bei.

Bei Portlandzement werden etwa fünfzig Prozent der gesamten Wärme zwischen einem und drei Tagen freigesetzt, etwa fünfundsiebzig Prozent in sieben Tagen und fast neunzig Prozent in sechs Monaten.

Das C-S-H, das bei der Hydratation von Silikaten im Zement gebildet wird, trägt zu seiner Festigkeit bei.

In Anbetracht der Variation der Festigkeit von hydratisiertem Zement im Laufe der Zeit trägt die Hydratation von C3S mehr zur Festigkeitsentwicklung in den ersten vier Wochen bei, während die Hydratation von C2S zu der danach gewonnenen Festigkeit beiträgt.

Nach etwa einem Jahr trägt die Hydratation von C3S und C2S jedoch gleichermaßen zum Kraftzuwachs bei.

Im Gegensatz dazu trägt die Hydratation von C3A und C4AF wenig zur Stärke bei.