Einfluss von Calciumsulfat und ­Calciumhydroxid auf die Hydratation von Calciumsulfoaluminat-Klinker

Zusammenfassung: Calciumsulfoaluminat-Zemente sind eine CO2-freundliche Alternative zu Portlandzement. Um die Hydratationsmechanismen dieses Zementtyps besser zu verstehen, wurde ein handelsüblicher Calciumsulfoaluminat-Klinker untersucht, der mit unterschiedlichen Mengen an Gips, Anhydrit und Portlandit gemischt wurde. Es wurde festgestellt, dass die Hydratation der hydraulischen Hauptphase Ye’elimit (C4A3S−) durch die Zugabe von Calciumsulfat ausreichender Reaktivität beschleunigt und gesteuert werden kann. Im Beisein von Gips oder Anhydrit entstehen Ettringit und Al(OH)3 als Hydratationsprodukte. Wenn das Calciumsulfat aufgebraucht ist, bildet sich Monosulfat anstelle von Ettringit. Die Zugabe von Calciumhydroxid führt zu einer sehr schnellen Anfangsreaktion unter Bildung von Calciumaluminathydrat C4AHx, was zu einem sehr raschen Abbinden führt. Im Vergleich zu Portlandzementen können Mörtel auf der Basis von Calciumsulfoaluminatzementen eine höhere Druckfestigkeit, bis zu 100 MPa nach 28 Tagen, erreichen.

1 Einleitung

Die Herstellung von Portlandzementklinker macht ca. 5 % der von Menschen verursachten CO2-Emissionen aus. Eine vielversprechende CO2-freundliche Alternative ist die Herstellung von Klinkern auf Basis Calciumsulfoaluminat (C4A3S−) [1]. Dieser Klinker kann bei einer Temperatur von ca. 1250 °C aus Calciumsulfat, Kalkstein und Bauxit hergestellt werden [2]. Im Vergleich zu Alit (1,80 g CO2 pro ml Zementphase) setzt Calciumsulfoaluminat nur 0,56 g CO2 pro ml hydraulischer Phase frei [1]. Zudem ist dieser Klinkertyp im Vergleich zu Portlandzement leichter mahlbar. In Abhängigkeit von...

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