Zementklinker

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Zementklinker
Zementklinker

Zementklinker (Portlandzementklinker, kurz: Klinker) ist der gebrannte Bestandteil des Zements, der für die Aushärtung unter Beimengung von Wasser zuständig ist. Die Bezeichnung Klinker stammt von der Ähnlichkeit zu hochgebrannten (gesinterten) Ziegeln (Klinkern). Zementklinker ist jedoch nicht mit dem Ziegelprodukt zu verwechseln.

Der Klinker besteht hauptsächlich aus folgenden Phasen:

Klinkerphase Chemische Formel Kurzformel
Tricalciumsilikat \mathrm{3CaO \cdot SiO_2} \mathrm{C_3S} Alit
Dicalciumsilikat \mathrm{2CaO \cdot SiO_2} \mathrm{C_2S} Belit
Calciumaluminatferrit \mathrm{2CaO \cdot (Al_2O_3,Fe_2O_3)} \mathrm{C_2(A,F)} Brownmillerit
Tricalciumaluminat \mathrm{3CaO \cdot Al_2O_3} \mathrm{C_3A} Calciumaluminat
freies CaO \mathrm{CaO} - Freikalk

Die für die Aushärtung wichtigste Phase ist das Tricalciumsilikat, das die höchste Anfangshärte besitzt.

Chemisch gesehen besteht der Portlandzementklinker aus folgenden Hauptkomponenten:

Komponente Anteil durchschnittlich [Massen-%]
\mathrm{CaO} 66,5
\mathrm{SiO_2} 21,5
\mathrm{Al_2O_3+TiO_2} 5,5
\mathrm{Fe_2O_3} 2,5

Die Hauptkomponente Alit bildet sich im Beisein einer Schmelzphase ab etwa 1250 °C. Um eine ausreichend vollständige Reaktion (Restfreikalkgehalt unter 1,5 % ) zu erzielen, sind Temperaturen von etwa 1450 °C für eine Dauer von 5 Minuten notwendig; dabei sollten im Brennaggregat eine vorwiegend oxidierende Atmosphäre vorherrschen, und die Vorprodukte Belit und Freikalk homogen vorliegen.