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German 9

Der Einfluß der Erhärtungsbedingungen auf die by Dipl.-Chem. Dr. Paul Ney, Dr. Gerhard Schimmel (auth.)

By Dipl.-Chem. Dr. Paul Ney, Dr. Gerhard Schimmel (auth.)

Die Tatsache, daß mit Wasser angemachte breiförmige Mischungen von ge­ löschtem Kalk und Zuschlagstoffen wie etwa Sand nach dem Austrocknen all­ mählich fest werden und dann dauernd fest bleiben, battle schon den Kulturvölkern des Altertums bekannt. Von den Karthagern übernahmen die Griechen und von diesen wieder die Römer die Kunst des Kalkbrennens und der Herstellung von Kalkmörteln. Die Frage nach der Ursache der Erhärtung von Kalkmörteln wurde schon sehr früh gestellt. Der zur Zeit Cäsars und Augustus' in Rom wirkende Architekt VITRUVIUS POLLIO versuchte in seinem Werk »De architectura« eine Erklärung zu geben, aber weder ihm noch den mittelalterlichen Alchimisten ge­ lang es, die Vorgänge richtig zu deuten oder zu erkennen. Wir wissen heute, daß die Erhärtung von Baukalkmörteln je nach ihrer stofflichen Zusammensetzung nach zwei ganz verschiedenen Reaktionswegen verlaufen kann und unterscheiden zwischen einer hydraulischen und einer karbonatischen Er­ härtung. Die hydraulische Erhärtung ist besonders ausgeprägt bei hochhydrau­ lischen Kalken und bei Zementen. Der vorliegende Forschungsbericht befaßt sich ausschließlich mit der karbonatischen Erhärtung und speziell mit den bei ihr statt­ findenden Kristallisationsvorgängen im Mörtel. Bevor eine Begründung für diese mineralogische Betrachtungsweise eines baustoffkundlichen difficulties ge­ geben wird, erscheint es angebracht, kurz die bisherige Entwicklung der Kennt­ nisse auf dem Gebiet der karbonatischen Erhärtung aufzuzeigen.

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5 Kristallisationen von Bodenkörpern aus reinen und mit Lösungsgenossen versetzten Calciumbicarbonat-Lösungen In Bestätigung der Versuche von VATER [16] wurde beobachtet, daß ganz reine Ca(HCOa)2-Lösungen mit unterschiedlichem Calcium- und CO 2-Gehalt bei Temperaturen unter 29°C ausschließlich Calcit mit der Form des Hauptrhomboeders ausscheiden; siehe Abb. 21! gonit aus; nach VATER allgemein bei Temperaturen über 30° C. Die Abb. 22, 23 und 24 zeigen die Kristallisationen bei zunehmender rascher Erwärmung eine Ca(HCOa)2-Lösung.

22, daß zunächst neben den Nadeln des Aragonits noch Calcit-Rhomboeder vorhanden sind. In Abb. 23 sind zwei verschiedene Ausbildungen des Aragonits zu sehen: Nadeln und flache Sterne. Möglicherweise handelt es sich aber um die schneesternartigen Somatoide des Vaterits [31]. 24 sind nur noch büschelige Aggregate von AragonitNadeln zu sehen. Wie bereits erwähnt, kann bei der Erhärtung von Kalkmörteln unter natürlichen Witterungsbedingungen die Aragonitbildung außer Betracht bleiben; sie könnte aber bei der Karbonatisierung von Kalkmörteln mit reinem CO 2, bei welcher im Mörtel Temperaturen von über 30° C auftreten, von Bedeutung sein.

37 zu entnehmen ist. Vielleicht ist sie hier auf den Gehalt an Silicon Bayer F zurückzuführen. Es kann nicht verwundern, daß bei der Erhärtung in reinem CO 2 besonders große Calcit-Kristalle entstehen können, wie sie Abb. 38 zeigt (Mörtel B). Calciumhydroxid heißt als Mineral Portlandit. Sowohl Calcit wie auch Portlandit gehören der ditrigonal-skalenoedrischen Kristallklasse an, wodurch es in manchen Fällen schwierig werden kann, allein aus der äußeren Form zu entscheiden, welche der beiden Kristallarten vorliegt.

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