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Kalk (CaCO3):
· Rohstoff: Kalkstein bzw. Kalkmergel (mit Ton verunreinigter Kalkstein)
· Herstellung:
Brennen: Der Kalkstein wird bei Temperaturen über 900°C zu gebranntem Kalk gebrannt. Dabei entweicht das überschüssige CO2:
CaCO3 à CaO + CO2ì.
Kalklöschen: Gebrannter Kalk und Wasser ergeben den gelöschten Kalk (àCalciumhydroxid, Kalkhydrat):
CaO + H2O à Ca(OH)2.
Es wird zwischen Naß- und Trockenlöschen unterschieden.
Erhärten:
Ca(OH)2 + H2O + CO2 à CaCO3 + 2H2Oì
Gelöschter Kalk mit Mörtelwasser nimmt Luftkohlendioxid auf. Es entsteht erhärteter Kalk (Kalkstein) und freiwerdende Baufeuchtigkeit, die verdunstet.
· Kalkmörtel: Luftkalkmörtel, hydraulischer Kalkmörtel, hochhydraulischer Kalkmörtel
Calciumhydroxid (Ca(OH)2):
· farbloser Kristall oder pulverige Masse
· in Wasser, Glycerin und Zuckerlösung löslich
· reizt die Schleimhäute
· Herstellung: durch Kalklöschen (gebrannter Kalk + Wasser à Calciumhydroxid)
(noch mehr Wasser à Kalkmilch
Absetzen lassen à Kalkwasser)
· Verwendung: bei derMörtelzubereitung, als Düngemittel, als Bindemittel für An-strichpigmente, zu Frostschutzanstrichen bei Obstbäumen, zur Abwasserreinigung und zum Freimachen des Ammoniak aus Salmiak
Keramik:
Verf.-Schritte:
1. Rohstoffe, Vor-und Aufbereitung: Hauptrohstoffe (Tonmineralien) und Zusätze werden entweder in der Trocken-, Halbnaß-, oder in der Naßaufbereitung gemischt.
2. Formgebung:
· Modellieren
· Maschinelle Methode
· Gießverfahren
· Pulververdickungsverfahren
3. Trocknung
4. Keramischer Brand
5. Nachbehandlung und Veredelung
Eisen (Fe):
· Rohstoff: Eisenerz
· Gewinnung: im Hochofen wird Roheisen aus Eisenerz erschmolzen
· Viele Verwendungsmöglichkeiten: z.B.: Katalysatoren, Arzneimittel, ...
Stahl:
· Stahl = schmiedbares Eisen
· rund 1000 Stahlsorten werden hergestellt
· Besondere Eigenschaften: Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit,
sowie andere physikalische Eigenschaften
· Herstellung: entweder mit dem Sauerstoff-Blasverfahren, oder mit dem Elektro-stahlverfahren. (Stahlguß: Stahl wird im flüssigen Zustand in Formen gegossen)
· Verwendung: Stahl wird zu Profil- und Flach-Erzeugnissen weiterverarbeitet; sehr geringer Teil wird geschmiedet
Glas:
· Glas ist eine eingefrorene, unterkühlte Flüssigkeit bzw. Schmelze
· sehr temperaturwechselbeständig
· Hauptrohstoffe: entweder * Quarz(sand), Soda und Kalkstein, Mamor oder
Kalkmergel,
oder * Altglas (Glas ist nahezu unbegrenzt wiederverwendbar)
· Schmelzvorgang: Rohstoffe werden rezepturgerecht dosiert und gemischt und in
Wannenöfen in 3 Phasen geschmolzen:
1. Phase: Rauhschmelze (800-1100°C)
2. Phase: Läuterung und Homogenisierung (1200-1550°C)
3. Phase: Abstehen (900-1200°C)
· Formgebung: * bei Flachglas: - Gießen
- Ziehen
- Walzen
- Floaten (auf Zinn-Bädern)
* bei Hohlglas: - Blasen (mit Glasmacherpfeife à für Kunst, für
hochwertige Wirtschaftsgläser und komplizierte Apparaturen für Technik und Medizin)
- Pressen
- Schleudern (Glasschmelze wird durch Fliehkraft
an die Formwand gepresst, z.B.: für Bildröhren)
· Spezielle Gläser: Geräteglas ( Borosilicatgläser oder Quarzglas), optische Gläser
(Kron- und Flintgläser), Verbundglas (Sicherheitsglas), Kristallglas, Farbgläser, Mattgläser, Strahlenschutzgläser, Einschmelzgläser, Schaumglas, Glas als Einschlußmittel radioaktiver Abfälle, ...
Zement:
· = feingemahlenes Bindemittel.
· bindet bei Luft und Wasser ab.
· Hauptbestandteile: Calciumsilicate, -aluminate und -ferrite.
· Herstellung:
1. Schritt: Gewinnung, Brechen, Mahlen, Homogenisieren und Mischen der Rohstoffe
2. Schritt: Brennen der Rohstoffe zum Klinker (=Zementziegel)
3. Schritt: Vermahlen der Klinker (Zementziegel) zusammen mit CaSO4 (= Anhydrit, zur Regulierung der Erstarrungsgeschwindigkeit)
· Die wichtigsten Zementsorten: Portlandzement, Eisenportlandzement, Hochofen-
zement und Traßzement
Beton:
· Zusammensetzung: Gemisch aus Zement, Betonzuschlag und Wasser (ggf. mit Betonzusatzmittel) à Erhärten
· Unterscheidung nach Trockenrohdichte: * Leichtbeton (unter 2kg/dm³)
* Normalbeton (2-2,8kg/dm³)
* Schwerbeton (über 2,8kg/dm³)
· Betonzusatzmittel:* Betonverflüssiger (verringern den Wasserbedarf der
Betonmischung)
* Luftporenbildner (erhöhen den Frost- und Tausalzwiderstand des Betons)
* Betondichtungsmittel (z.B.: Silikone, Wachse, Harze, ...
Entweder kapillarporenverengende bzw. verschliessende oder wasserabweisende Stoffe à dichter Beton)
* Erstarrungsverzögerer (z.B.: Gelatine, Textran, Textrin,...
für Transportbeton nötig)
* Erstarrungsbeschleuniger (NaOH, Na2SO4,...)
Gips (CaSO4 z 2H2O):
· Vorkommen: oft in der Nähe von Salzlagerstätten als Meeressediment.
· hat im Zement die Aufgabe, eine verzögerte Erstarrung zu ermöglichen.
· Beim Erhitzen auf 120-130°C geht Gips in das Halbhydrat CaSO4 z ½ H2O (Mineral-Bassanit) über. à Verwendung als Modell-, Stück- und Putzgips.
· Beim Brennen ist die H2O-Abgabe je nach Brenntemperatur unterschiedlich.
· Gipsmörtel: Abbindung durch H2O-Aufnahme à Volumenzunahme. Geschwindigkeit vom H2O-Gehalt abhängig.
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