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Bindemittel

Bindemittel sind dazu da, um verschiedene Baumaterialien miteinander zu verbinden. Die meisten werden durch Brennen aus bestimmten Gesteinen gewonnen und danach mehlfertig gemahlen. Dadurch wird die reagierende Oberfläche der Bindemittel um ein vielfaches vergrößert. Mit diesem hohen Oberflächenanteil reagieren sie dann sehr leicht mit der Luftfeuchtigkeit und/oder dem Kohlendioxid der Luft.

In der Bauindustrie unterscheidet man zwischen hydraulischen Bindemitteln, die sowohl an der Luft als auch unter Wasser härten (z. B. Zement, Mischbinder, hydraulischer Kalk (Trass), Putz- und Mauerbinder auf Zement-/Acryl-Basis), und nichthydraulischen Bindemitteln (auch Luftbindemittel), die nur an der Luft härten (z. B. Luftkalke, Gips, Magnesiabinder, Lehm). Nichthydraulische Bindemittel sind im erhärteten Zustand nicht wasserbeständig.

Die wichtigsten Bindemittel sind:

  • Zement ist ein künstlicher Baustoff, der nicht wie andere Bindemittel in der freien Natur vorkommt. Zement wird durch Brennen von Kalkstein, Ton und Mergel im Drehrohrofen hergestellt, in dem aus zerkleinerteBindemittel Zementm Calciumcarbonat und Ton der sogenannte Klinker entsteht. Der Klinker wird anschließend fein gemahlen und mit geringen Anteilen Gips versetzt, um die Erhärtungszeit zu verzögern. Das fertige mehlfeine Produkt ist dann Zement, bzw. Portlandzement. Außerdem werden durch Zusätze wie z.B. Hüttensand, Traß oder Flugasche noch andere Zementarten hergestellt. Zemente gehören zu den hydraulischen Bindemitteln und erhärten somit auch unter Wasser, bzw. benötigen zur Erhärtung keine Luft. Sie sind nach der Erhärtung in nicht aggressivem Wasser beständig. Zement wird z.B. zur Herstellung von Kalkzement und Zementputzen, Zementestrichen und WDVS-Kleber und –spachtelmassen verwendet.

  • Gips ist ein Naturbaustoff, der bereits zu Beginn des 3. Jahrtausends v. Chr. als Baustoff verwendet wurde, und zwar sowohl als Fugenmörtel zwischen den Steinquadern der Pyramiden, als auch als Verputzmaterial. Der Naturbaustoff Gips kommt einerseits in der Natur vor und fällt andererseits bei Entschwefelungsanlagen an (REA-Gips). Gips wird u.a. zur Herstellung von Innenputzen, wie Kalkgipsputz oder Gipsputz, wie auch zur Herstellung von Gipskartonplatten verwendet. Der Anhydritbinder wird vorwiegend als Estrichgips verwendet und dient zur Herstellung von Anhydritestrichen.



  • Lehm ist das älteste Bindemittel, das gleichzeitig als Putz- und Mauermörtel verwendet worden ist. Bauweisen mit Lehm wurden in allen Erdteilen angewendet, wo geeigneter Lehm zu finden war. Bindemittel lehmDer Rückgang der Verwendung von Lehm im Bauwesen setzte am Ende des vorigen Jahrhunderts ein und kam mit der einsetzenden Industrialisierung mehr und mehr zum Erliegen. Erst in den letzten Jahren leben der Lehmbau und damit auch lehmhaltige Putze des ökologischen Bauens wieder auf. Sie haben im Bereich des biologischen Bauens geringfügig an Bedeutung gewonnen.



  • Kalk wurde bereits im 17. Jahrhundert v. Chr. in Mesopotamien für Kalkputze verwendet. Erst seit dem 15. Jahrhundert sind Berichte über die Herstellung von Mörteln mit hydraulischen Bindemitteln Bindemittel Kalkund somit von hydraulischem Kalk bekannt. Später wurde durch Brennen einer besonders tonhaltigen Kalksteinsorte der sogenannte Romankalk hergestellt. Luftkalk ist die einfachste und am leichtesten herzustellende Form eines Bindemittels. Aus dem in Steinbrüchen gebrochenem Kalkstein wird der als Baustoff zu Anwendung gelangende gebrannte Kalk durch Brennen bei ca. 1.000 – 1.200°C (unterhalb der Sintergrenze) gewonnen. Die Bezeichnung Luftkalk rührt daher, dass diese Kalke nur an der Luft erhärten können, indem sie von dieser Kohlendioxid aufnehmen. Hydraulische Kalke unterscheiden sich von Luftkalken durch ihre Fähigkeit, auch unter Wasser auszuhärten, weshalb sie auch Wasserkalke genannt werden. Aus natürlichen Vorkommen von Kalkmergel wird durch Brennen hydraulischer Kalk hergestellt. Hydraulische Kalke werden als Bindemittel in Kalkmörteln oder als Zusatz in Mörteln mit Putz- und Mauerbindern verwendet. Ferner finden hydraulische Kalke zur Herstellung hydraulisch gebundener Tragschichten im Straßenbau Verwendung.

  • Silikate liegen in den meisten Baustoffen in unterschiedlichen Formen vor. Als rein silikatisches Bindemittel ist das sogenannte Wasserglas bekannt. Silikate sind Salze der Kieselsäure. Das als Bindemittel Silikatesilikatisches Bindemittel meist verwendete Kaliwasserglas wird durch Zusammenschmelzen von Sand und Pottasche hergestellt. Dabei wird der sonst in Wasser unlösliche Sand in ein wasserlösliches Kaliumsilikat überführt. Bei der Erhärtungsreaktion setzt sich Wasserglas mit Kalkhydrat zu Calciumsilikat um. Dieser Prozess wird auch Verkieselung von Versteinerung genannt.

 

  • Kunstharze Ihre Herstellung erfolgt durch chemische Synthes, als Rohstoff dient Erdöl. Das in Kunstharzputzen verwendete Bindemittel in Form einer Kunstharzdispersion wird z.B. aus Acrylsäure, Vinylacetat oder Styrolacrylat hergestellt. Dispersionen sind Kunstharze in feinster Verteilung im Wasser. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen sowie von Kunstharzen unterscheiden sich sehr weitreichend von mineralischen Bindemitteln. Einer der Hauptunterschiede besteht in den plastischen Eigenschaften. Weitere wesentliche Unterschiede liegen im Verhalten bei höheren Temperaturen. Kunstharze haben im Vergleich zu mineralischen Bindemitteln außerdem eine geringere Rohdichte, eine höhere Zugfestigkeit, eine größere Bruchdehnung und einen größeren Wärme-dausdehnungskoeffizienten und einen geringeren E-Modul. Die dispergierten Kunstharze härten nur dann zum gewünschten Bindemittel aus, wenn das sie umgebende Wasser verdunstet, denn dadurch rücken die Kunststoffteilchen näher zusammen und polymerisieren, d.h. sie bilden einen zusammenhängenden und dann nicht mehr wasserlöslichen Film.

  • Siliconharze
    Sie nehmen eine Zwischenstellung zwischen organischen und anorganischen Bindemitteln ein. Die Herstellung erfolgt durch fein gemahlenes Silicium und Methylchlorid.
    In Putzen werden vielfach Silikonöle eingesetzt. Durch sie wird eine gewisse Wasserabweisung erreicht und gleichzeitig bleibt die Diffusionsfähigkeit besser, als bei z.B. reinen Kunstharzen.

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