Reaktion mit Zement & Kalk
Wie Metakaolin mit Zement und Kalk reagiert
Portlandzement besteht zu etwa 80 % aus Calciumsilikaten — Alit (C₃S) und Belit (C₂S). Ihr Hydratationsverhalten erklärt, warum die puzzolanische Reaktion von Metakaolin so vorteilhaft ist.
Hydratation des Portlandzements
Bei der Hydratation der Klinkerphasen entstehen vor allem C-S-H-Phasen sowie Portlandit (Calciumhydroxid, CH). Art und Mengenanteile der Hydratationsprodukte hängen von Zementzusammensetzung, Wasser-Bindemittel-Wert, Hydratationsalter und Zusatzstoffen ab.
Vereinfachte, schematische Darstellung; die tatsächlich gebildeten Hydratphasen hängen von der chemischen Zusammensetzung und den Reaktionsbedingungen ab.
Die puzzolanische Reaktion
Das gebildete Calciumhydroxid (Portlandit, CH) kann mit Metakaolin puzzolanisch reagieren. Dabei können neben C-S-H- auch aluminiumhaltige Hydratphasen entstehen – etwa C-A-S-H-Phasen sowie Calciumaluminat- und Calciumsulfoaluminat-Hydrate wie Strätlingit.
Vereinfachte, schematische Darstellung; die tatsächlich gebildeten Hydratphasen hängen von der chemischen Zusammensetzung und den Reaktionsbedingungen ab.
Durch die puzzolanische Reaktion kann Metakaolin einen Teil des bei der Zementhydratation gebildeten Portlandits in zusätzliche Hydratphasen überführen. Dies kann die Porenstruktur verfeinern und – abhängig von Rezeptur, Dosierung und Nachbehandlung – Festigkeit sowie Dauerhaftigkeit positiv beeinflussen.
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