Zementgel

Hydratation des Zementkorns

Das Zementgel entsteht während der Hydratation des Zements aus dem Zementleim.
Hydratationsprodukte gehören aufgrund ihrer geringen Partikelgröße zu den kolloidal-dispersen Systemen. Ihr Gefüge mit gewissen Festigkeits- und Verformungseigenschaften wird dementsprechend als Gel bezeichnet. Die festen Bestandteile anorganischer Kolloide und Gele sind meistens kristallin und seltener amorph. Die Begriffe „Kolloid“ und „Gel“ beschreiben somit nicht den Ordnungszustand, sondern ausschließlich den Größenbereich der Partikel. Unter den Hydratphasen des Zements sind nur die Calciumsilicathydrate (CSH) diesem Korngrößenbereich zuzuordnen, während die Partikel der anderen Hydratphasen wesentlich größer sind, so dass ihr Anteil an der massebezogenen Oberfläche klein ist. Bei fortgeschrittener Hydratation gilt das auch für die Partikel des noch nicht hydratisierten Zements. Die Bezeichnung „Zementgel“ trifft daher im eigentlich Sinn nur auf den CSH-Anteil zu. Da aber das CSH der für die Eigenschaften entscheidende Bestandteil des Zementsteins ist, wird gelegentlich auch die Gesamtheit der Hydratationsprodukte/Hydratphasen als „Zementgel“ bezeichnet.
Das Zementgel umgibt das Zementkorn bei der Hydratation zunächst nur in einer dünnen Schicht, so dass weiter Wasser zu dem noch nicht hydratisierten Kern des Zementkorn diffundieren kann und dort zur weiteren Hydratation zur Verfügung steht.
Nach vollständiger Hydratation nimmt das Zementgel (als Zementstein) einen etwas mehr als doppelt so großen Raum ein wie das ursprüngliche Zementkorn.
Die zwischen den tafel- und schichtförmigen sowie folien- und faserförmigen Hydratationsprodukten verbleibenden Zwischenräume nennt man Gelporen.

Literatur

• Locher, Friedrich W.: Zement – Grundlagen der Herstellung und Verwendung. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000