CSH Kristalle

Bildung von CSH-Kristallen

Wenn der Zement mit Wasser in Berührung kommt, kommt es praktisch augenblicklich zur so genannten Hydrolyse. Dabei reagiert das Wasser mit der Oberfläche der Zementklinker, was zu einem ersten Ansteifen des Zementleims führt. Doch danach gerät die spontane Reaktion zunächst ins Stocken. Erst frühestens eine Stunde nach dem Hinzufügen des Wassers brechen die Klinkeroberflächen auf und es beginnt der eigentliche Erstarrungsprozess des Zementleims. Bei dieser Hydratation werden die mit Wasser gefüllten Zwischenräume zwischen den Zement-Feststoffpartikeln nach und nach durch Hydratverbindungen ersetzt. Dabei handelt es sich um kristalline Feststoffe, in denen Wasser chemisch gebunden ist.

Je nach verwendetem Zementtyp bilden sich unterschiedliche Hydratkristalle. Beim Portland-Zement, der sehr viele Calciumsilikate enthält, sind es vor allem Calciumsilikathydrate (CSH). Am Anfang sind diese Kristalle noch sehr winzig, erst nach etwa vier Stunden bilden sich größere CSH-Verbindungen, die zunehmend in der Lage sind, die Zwischenräume zwischen den Zementpartikeln zu überbrücken. Es entstehen langfaserige, nadelförmige Strukturen. Diese Form spielt eine große Rolle für die hohe Festigkeit des späteren Zementsteins und damit des Betons. Die Kristallnadeln „verfilzen“ sozusagen miteinander.

(Baustoffwissen