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Ines von Hören
Irina Nickel
ZementGipsKalk
• Kalk
• Allgemeines• Vorkommen in Mineralien• Vorkommen in Sedimentgestein• Verwendung• Kalkkreislauf• Gebrannter/Gelöschter Kalk
• Gips• Allgemeines• Entstehung• industrielle Herstellung• Verwendung
• Zement• Was ist Zement?• Geschichtliches• Wirtschaftlicher Aspekt• Herstellung und Verwendung von Zement
● CaCO3
● Salz der Kohlensäure
● Ionengitter; Verhältnis 1:1
● In Wasser kaum löslich
Wasserfreie Carbonate ohne
fremde Anionen:
● Calcit (Kalkspat)
● Aragonit
● Vaterit
● Sedimentgestein
– Kreide
– Kalkstein
– Marmor
● Stromatolithe
Stromatolith
● Baustoffindustrie
● Stahlindustrie
● Mineralischer Dünger
● Füllstoff
● Herstellung von Zement
● Lebensmittelzusatzstoff und -farbstoff
CO2 + H2O → H2CO3
● H2CO3 + CaCO3→Ca(HCO3)2
● Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2
+ H2O
Gebrannter Kalk:
CaCO3 + ΔT→ CaO + CO2
Gelöschter Kalk:
CaO + H2O → Ca(OH)2; exotherm
Kalkbrei:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
● CaO – Calciumoxid
● Weißes Pulver
● CaCO3 + ΔT→ CaO + CO2
● Alternativ: 2 Ca +O2 → 2 CaO
● Verwendung:
● Beimischung zu Mörtel und Putzen
● Kalksandstein
● Trocknungsmittel , Absorption von CO2
CaO + H2O → Ca(OH)2
Schlecht wasserlöslich
Weißes Pulver
Verwendung:
Nachweismittel für CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Kalkmörtel
Bindemittel für wasserlösliche Farben
Düngemittel
Gegenmittel bei Schwefelsäure- und Oxalsäurevergiftungen
● Kalziumsulfat
● Minerale der wasserhaltigen Sulfate ohne fremde Anionen
● Monoklines Kristallsystem
● CaSO4*2H2O
● Auskristallisieren aus calciumsulfat-übersättigtem
Meerwasser
● Verwitterungsprodukt sulfider Erze
● Vulkanische Schlote (Schwefelsäure mit Kalkstein)
● Fundorte:
● Mexiko, Algerien, Spanien, Italien, USA
● Osterode (Harz), Eisleben (Sachsen-Anhalt)
● Kaum gezielte Herstellung
● Immer Sekundärprodukte
● Citronensäureherstellung
● Phosphorsäureherstellung
● Klassischer Prozess:
● H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2
● Abwasserreinigungsverfahren
● Rauchgasentschwefelung der Abase von Kraftwerken
● Abbau in Steinbrüchen
Einsatz in der Bautechnik (z.B. Wandbauplatten, Gipskartonplatten)
Medizin (Gipsverband)
Zahntechnik (Abformungen der Mund und Zahnsituation, Modelle)
Kunst (Skulpturen usw.)
Des weiteren dient Calciumsulfat
Zur Herstellung von Tofu
Als Lebensmittelzusatzstoff
Als Schüßler- Salz
Zement (v. lat.: caementum= Bruchstein, Baustein) ist ein hydraulisches Bindemittel, d.h. ein fein gemahlener anorg. Stoff, der mit Wasser gemischt, Zementleim ergibt, welcher durch Hydratation erstarrt und erhärtet.
Nachdem Erhärten auch unter Wasser fest und Raumbeständig .
1000 v. Chr. erster hydraulisch erhärtender Mörtel (gebr. Kalk, gem. Ziegel oder vulkanische Asche)
Name „Zement“ geht auf die Römer zurück. Sie errichteten betonartiges Mauerwerk aus Bruchsteinen mit gebrannten Kalk 120 v. Chr. Bau des Pantheon.
Bis ins 19. Jahrhundert Verwendung von Bindemitteln (durch Einsatz von Puzzolanen hydraulische Eigenschaften).
Entwicklung innovativer Zemente sind bis heute keine Grenzen gesetzt. (z.B. Verbesserung in Bezug auf Wasserbeständigkeit, Erhärtungsverlauf und Endfestigkeit).
Wirtschaftlicher Aspekt• Anteil der EU an der
Weltproduktion 11%, Deutschland 1,6%, China 45%
• Straßentransport nicht rentabel ab 200-300 km
• Ca. 95% der in Deutschland benötigten Menge Zement von inländischen Zementwerken produziert.
• Am stärksten nachgefragte Zementsorten: Portlandzement 56%, Portlandhüttenzement 19% Portlandkalksteinzement 11% Hochofenzement 11%
Rohmaterialgewinnung
Lagerung und Homogenisierung
Mahlen des Rohmaterials
Brennen
Zementmahlung
Verladung und Versand
Beton: Treppen, Deckenbalken, Wände, Stützen und Abwasserrohre
Mörtel: Bodenbeläge, Mauerwerk
Faserzement: Bedachung, Fassadenverkleidung
Holleman, Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie (102. Auflage)
Riedel, Janiak: Anorganische Chemie (7. Auflage)
www.Imedo.de
www.bdzement.de
www.mineralienatlas.de
www.seilnacht.com
www.brechweg.de
www.wikipedia.de