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Kalke
Zemente
Gipse

Verwendung für die Herstellung von Mauer-und Putzmörtel, Beton und Estriche sowie von Wandbausteinen, außer Ziegel

Die Bindemittel verbinden die feinen und groben Gesteinskörnung (Sande und Kiese) zu einem festen Mörtel bzw. Beton.

nichthydraulische,lufthärtende BM:
- Erhärtung nur bei Luftzutritt
- im erhärteten Zustand nicht wasserbeständig
- niedrige bis normale Festigkeit
- Beispiele: Weißkalk (Luftkalk), Gips, Magnesiabinder, Anhydrid

Hydraulische BM:
- Erhärtung an der Luft und unter Wasser
- im erhärteten Zustand wasserbeständig
- hohe und sehr hohe Festigkeiten
- Beispiele: Hydraulischer Kalk, Zement, Mischbinder, Schlackennaßbinder

latenthydraulische und puzzolanische Zusätze:
- Erhärtung nach Wasserzugabe nur bei Anwesenheit eines Anregers (z.B. Kalkhydrat)
- wasserbeständig
- festigkeitsbildend
- Beispiele: Hochofenschlacke, Flugasche, Traß

Baukalke
Zemente
Baugipse
Anhydritbinder
Mischbinder
P-M Binder

Baugipse
Anhydritbinder
Zemente

natürliches Gipsgestein : Calciumsulfat-Dihydrat (CaSO4*2H2O)
natürliches kristallwasserfreies Calciumsulfat: Anhydrit (CaSO4)
REA-Gips-feinteiliges, kristallines Calciumsulfat: Dihydrat(CaSO4*2H2O) von hoher Reinheit und als Rohstoff direkt verarbeitbar

Alpha - Halbhydrat:
"nasses" Brennen:
dichte kristalline Form, hohe Festigkeit (im Autoklaven)

Beta - Halbhydrat:
"trockenes" Brennen:
flockige Form, geringe Festikeit (normaler Brand)

CaSO4+2H20(Gipsstein) wird zu Gipspulver gebrannt, 1,5*H20 Kristallwasser entweichen.
CaSO4+0,5H20 wird angemacht, indem Wasser zugegeben wird, es ensteht Gipsbrei
Beim erhärten verdunstet überschüssiges Zugabewasser und es bildet sich Calciumsulfat-Dihydrat (CaCO4+H20), auch als erhärteter Gips bekannt

Temperaturen 0°C bis 290°C: Calciumsulfat Halbhydrat
200°C: Stuckgips, Mörtelgips, Ansetzgips

Temperatur vonm 290°C bis 1000°C: Calciumsulfat
320°C: Maschinenputzgips, Putzgips, Haftputzgips
500°C: Marmorgips=Stuckgips mit Alaun
600°C: Putzgips
1000°C: Estrichgips

Temperaturen über 1000°C: Anhydrit

- Gips ist geringfügig wasserlöslich, nicht für feuchte Räume oder Bauteile im Freien geeignet.
- Gips darf nicht mit hydraulischem Kalk oder Zement verarbeitet werden (Ettringitbildung).
- Gips vergrößert beim Abbinden sein Raumvolumen um ca. 1 %, schwindet nicht und kann deshalb auch ohne Zuschläge verarbeitet werden.
- Gips hat aufgrund der leichten Wasserabgabe eine gute Feuerschutzwirkung.
- Gips ist neutral und bildet deshalb für Stahl keinen Rostschutz
- für den Ausbau gibt es eine Reihe von Fertigteilen.

Kalk besteht aus Kalziumoxyd und Kohlendioxyd:
Kalziumkarbonat (CaCO3).
Kalziumoxyd verbindet sich mit Wasser zu:
Kalkhydrat (Ca(HO)2) = (Kalziumhydroxyd)

Brennen
Erhitzt man Kalziumcarbonat (CaCO3) auf ca. 1.000 °C, zerfällt er unter Bildung von Kalziumoxid (CaO) und Kohlendioxid (C02)
Löschen
Kalziumoxid, auch Branntkalk genannt, setzt man mit Wasser um, wobei Kalziumhydroxid oder Löschkalkentsteht:
CaO + H2O → Ca(OH)2+ 1150 J/g

Erhärten
Kalziumhydroxid wandelt sich durch Aufnahme von Kohlendioxid (CO2) und Abspaltung von Wasser (H2O) wieder in Kalziumcarbonat(CaCO3) um. Dieser Vorgang wird als Karbonatisierung bezeichnet

In Luft nur ca. 0,03 % Kohlendioxid enthalten. Umwandlung von Kalkhydrat zu Kalziumcarbonatverläuft daher sehr langsam (Karbonatisierung einer 2 cm dicken Putzschicht dauert ca 1 Jahr)

Baukalke
Zemente
Baugipse
P-M Binder
Anhydritbinder

Hydraulische Kalke unterscheiden sich von den reinen Kalken(CaO) dadurch, dass an das Kalziumoxyd noch sogenannte Hydraulefaktoren aus Siliziumoxyd(SiO2), Aluminiumoxyd(Al2O3) und Eisenoxyd(Fe2O3) gebunden sind.

An Hydraulefaktore ngebundenes Kalziumoxyd ist:
-Trikalziumaluminat(3CaO . Al2O3)
-Tetrakalziumaluminatferrit(4CaO . Al2O3. FeO3)
-Dikalziumsilikat(2CaO . SiO2)

Diese 3 Kalkverbindungen erhärten ausschließlich mit Wasser und sind u.a. auch Bestandteile des Zements. Im hydraulischen Kalk ist neben diesen Verbindungen immer noch, mehr oder weniger, durch Aufnahme von Kohlendioxyd erhärtendes Kalkhydrat enthalten.

Daher brauchen Hydraulische Kalke sowohl Wasser als auch Luft zum Erhärten. Dadurch entsteht ein wasserundurchlässiges Gestein.

bestehen nicht aus kristallinen, sondern aus amorphen und somit leichter reaktionsfähigen Siliziumoxyden
Puzzolane reagieren mit Kalkhydrat und Wasser zu Kalziumsilikathydraten und erhärten zu einer dichten, wasserunlöslichen Gesteinsmasse.
Hydraulische Kalke aus Puzzolanen erhärten langsamer als gebrannte hydraulische Kalke, erreichen aber im Laufe der Jahre eine fast dem Zement gleiche Festigkeit

- hydraulisch erhärtendes, fein aufgemahlenes Gemisch,das nach Zugabe von Wasser (Zementleim) aufgrund einsetzender Hydratationsreaktionen sowohl an der Luft als auch unter Wasser erstarrt und erhärtet sowie dauerhaft fest bleibt.
- wird hauptsächlich als Bindemittel für Beton und Mörtel verwendet. 
- beliebige Formbarkeit als Zementleim
- Im festen Zustand verbindet der Zementstein dieses Korngerüst in Form eines erhärteten „Klebers“.

Hauptbestandteil Portlandzementklinker.
Der Klinker ist sehr unterschiedlich in seiner chemischen Zusammensetzung
Alit als wichtigster Klinkerbestandteil wirkt vor allem festigkeitsbildend und bestimmt die Anfangs-und Endfestigkeiten.

-beschreibt die Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien von Normalzement. Die Zemente sind mit dem CE-Konformitätszeichen gekennzeichnet.
-unterscheidet 27 Normalzemente und unterteilt diese in 5 Hauptzementarten

CEM I	Portlandzemente
CEM II	Portlandkompositzemente
CEM III	Hochofenzemente
CEM IV	Puzzolanzemente
CEM V	Kompositzementezemente

- Portlandzementklinker (K)
- Hüttensand/granulierte Hochofenschlacke (S)
- Silicastaub(D)
- natürliche Puzzolane (P)
- natürlich getemperte Puzzolane (Q)
- kieselsäurereiche Flugaschen (V)
- kalkreiche Flugaschen (W)
- gebrannter Schiefer (T)
- Kalksteinqualität (LL) mit einem Gesamtgehalt an org. Kohlenstoff (TOC) ≤ 20%
- Kalksteinqualität (L) mit einem Gesamtgehalt an org. Kohlenstoff (TOC) ≤ 50%.

N: Zement mit üblicher Anfangsfestigkeit
R: Zemente mit hoher Anfangsfestigkeit
L: niedrige Anfangsfestigkeit

LH: niedrige Hydratationswärme
HS: hoher Sulfatwiderstand
NA: niedriger Alkaligehalt

Die Buchstaben A, B, C geben Aufschluss über den prozentualen Anteil an Hauptbestandteilen.

- Festigkeitsklassen des Zementes.
- Die Werte bezeichnen die Mindestanforderung an die Druckfestigkeit nach 28 Tagen. Beispielsweise erwartet man von einem 42,5er Zement eine Normfestigkeit von mehr als 42,5 [N/mm2] nach 28 Tagen.

Die Anfangsfestigkeit von Zement ist die 2-oder 7-Tage-Druckfestigkeit, bestimmt nach DIN EN 196-1.
Für jede Normfestigkeitsklasse ist in Abhängigkeit von der Festigkeits-entwicklungjeweils eine Klasse mit üblicher Anfangsfestigkeit „N“ (= normal) und mit hoher Anfangsfestigkeit „R“ (= rapid) definiert

- anorganische natürliche mineralische Stoffe
- anorganische mineralische Stoffe aus der Klinkerherstellung
- ein oder mehrere als Hauptbestandteile verwendbare Stoffe, soweit sie nicht Hauptbestandteile dieses Zementes sind

Erstarrungsregler zählen nicht zu den Nebenbestandteilen

- Gips CaSO4
- 2H20, Halbhydrat CaSO4
- 1/2 H2O und/oder Anhydrit CaSO4

- werden zugegeben, um die Herstellung oder die Eigenschaften von Zement zu verbessern
- dürfen nicht die Korrosion der Bewehrung fördern oder die Eigenschaften des Zementes oder des damit hergestellten Mörtels bzw. Betons beeinträchtigen.
- z.B. Mahlhilfsmittel

- Erstarren ist Vorstufe des Erhärtens
- Damit eine ausreichende Verarbeitungszeit für den Beton zur Verfügung steht wurden Normen eingeführt, wann ein Zement frühstens erstarren darf

Festigkeitsklasse	frühester Erstarrungszeitpunkt
32,5	75 Minuten
42,5	60 Minuten
52,5	45 Minuten

Der Erstarrungsbeginn wird nach DIN EN 196, Teil 3 mit dem Nadelgerät nach Vicatam Zementleim bestimmt.

- Der Wasserzementwert beschreibt das Masseverhältnis von Wassergehalt und Zementgehalt

- Der Wasserzementwert ist von ausschlaggebender Bedeutung für den Porenraum im Zementstein und damit für die Dichtigkeit und Festigkeit des Betons.

- Zement bindet chemisch und physikalisch nur etwa 40% seiner Masse an Wasser, was einem w/z-Wert von 0,4 entspricht. Darüber hinausgehendes Wasser hinterlässt im Zementstein Kapillarporen. Je größer der Wasserzementwert wird, umso geringer sind Dichtigkeit und Festigkeit des Betons.

Die Klinkerminerale beteiligen sich in unterschiedlichem Maß an der Erhärtungsreaktion:
• C3S schnelle Erhärtung, große Hydratationswärme,
• C2S langsame Erhärtung, Nacherhärtung, geringe Hydratationswärme,
• C3A schnelles Erstarren, mittlere Hydratationswärme,
• C4(AF) geringe Erhärtung, geringe Hydratationswärme.

Unter Raumbeständigkeit des Zements versteht man, dass der abbindende Zementleim oder der erhärtete Zementstein keine wesentliche Volumenänderung erfährt. 

Zemente müssen raumbeständig sein. Sie gelten als raumbeständig, wenn sie ein Dehnungsmaß von 10 mm, bestimmt im Le-Chatelier-Ring (DIN EN 196-3) nicht überschreiten

Kalktreiben: ensteht, wenn Zementkörner im Inneren ungelöschten Kalk enthalten. Wasser dringt zu dem Kalk durch und der Kalk wird abgelöscht, dadurch tritt eine Volumenänderung auf. War der Zementleim schön erhärtet tritt eine Rissbildung auf.
Kalktreiben setzt für gewöhnlich nach kurzer Zeit ein

Magnesiatreiben:Durch Einschlüsse von Magnesiumoxid hervorgerufenes Magnesiatreiben kann sich erst
nach einigen Jahren bemerkbar machen. Das Magnesiumoxid reagiert sehr langsam mit Wasser.

Gipstreiben/Ettringittreiben:
- Zu Gipstreiben kann es kommen, wenn der Gipsgehalt des Zements nicht ordnungsgemäß auf die Zusammensetzung und Mahlfeinheit abgestimmt ist.
- zu hoher Gipsgehalt führt zur Bildung Monosulfat und Trisulfat (Ettringit)
- Ettringit lagert Wasser an und fürht somit zu einer Volumenzunahme und somit zu einer Auflockerung des Zementsteins

Alkalitreiben:

Je feiner ein Zement gemahlen ist, desto höher sind die Frühsteifigkeit und die Normfestigkeit nach 28 Tagen.

Die Mahlfeinheit von Zement wird über die spezifische Oberfläche beurteilt und als Blaine-Wert in cm2/g angegeben.

Eine Beurteilung der Gebrauchseigenschaften des Zementes ist mit diesem Verfahren nur in begrenztem Umfang möglich.

- Hydratation des Zementes ist ein exothermer Vorgang
- je feiner der Zement gemahlen ist, desto mehr wärme wird freigesetzt
- je höher die Anfangsfestigkeit, desto höher die Hydratationswärme
- Zemente, die eine niedrige Hydratationswärme aufweisen, sind bei massigen Bauteilen vorteilhaft, da sie eine geringere Wärmeausdehnung hervorrufen.
- Zemente mit hoher Hydratationswärme werden für Betone mit hoher Frühfestigkeit und zum Betonieren bei kühler Witterung verwendet

Die Hydratationswärme von Normalzementen mit niedriger Hydratationswärme darf den charakterischen Wert 270 J/g nicht überschreiten.
Zemente mit niedriger Anfangsfestigkeit und niedriger Hydratationswärmeentwicklung (< 270 J/g nach 7 Tagen, bestimmt nach DIN EN 196-8) sind durch das Kurzzeichen LH zu kennzeichnen.

HS: Zement mit hohem Sulfatwiderstand
(CEM I mit C3A ≤ 3 M.-% und Al2O3≤ 5 M.-% oder Hochofenzemente CEM III/B und CEM III/C mit Hüttensand ≥ 66 M.-%.)
NA:Zement mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt

- nicht genormt.
- wird durch die verwendeten Rohstoffe, das Herstellungsverfahren und die Mahlfeinheit bestimmt

- Lagerungsdauer von Zement  ist begrenzt, da Zemente aufgrund ihrer hygroskopischen Eigenschaften feuchtigkeitsempfindlich sind, d.h. Agglomerationserscheinungen und vermindertes Erhärtungsvermögen auftreten können.
- Zemente mit hoher Mahlfeinheit sind feuchtigkeitsempfindicher als Zemente mit geringerer Mahlfeinheit.

Lagerungsdauer von Zement:
-der Festigkeitsklasse 52,5 höchstens 1 Monat,
-der Festigkeitsklassen 42,5 und 32,5 höchstens 2 Monate gelagert

Beim Lagern von Sackzement in trockenen Räumen ist mit Festigkeitsverlusten von:-
10-30 % nach 3 Monaten
20-30 % nach 6 Monaten
zu rechnen.
Die jeweils höheren Werte gelten für die feiner gemahlenen Zemente.
Bei trockener Lagerung ist Zement frostunempfindlich.

- C3A und C3S hydratisieren am schnellsten
- C4(A,F) , C2S deutlich langsamer
- Frühfestigkeit des Portlandzementswegen der Hydratation des C3S
- C2S trägt zur Festigkeitsentwicklung im höheren Alter bei

1) Anmachen> Zementleim (Gemisch von Zement und Wasser)>Zementstein

3 Stadien der Hydratation:
Stadium 1: Gips, C3A und Wasser reagieren zu Ettringit, d.h. Bildung von nadelförmigen Kristallen.
Stadium 2: im Zeitraum einer halben Stunde nach Wasserzugabe bis zum endgültigen Erstarrungsbeginn geht die Ettringitbildungzurück. Zement ist in dieser Phase chemisch relativ inaktiv. Dadurch entsteht ein Grundgefüge mit geringer Festigkeit. Zementstein ist empfindlich auf Abkühlung und Austrocknung.
Stadium 3: Erstarrungsbeginn setzt ein, Zementleim verliert zunehmend seine Verarbeitbarkeit. Erhärtung erfolgt durch die Reaktion des C3S. Vorgang ist nur möglich, wenn Wasser vorhanden ist. An der Bauteiloberfläche ist durch Nachbehandlung dafür zu sorgen, dass das Wasser nicht verdunstet. Mit zunehmendem Alter erfolgt die Reaktion von C2S.