Baustoffe für tragende Bauteile: Band 1: Grundlagen. by o. Prof. em. Dr.-Ing. Karlhans Wesche (auth.)

By o. Prof. em. Dr.-Ing. Karlhans Wesche (auth.)

Die wissenschaftliche Baustofflehre baut auf den Grundlagen der Materialwissenschaft auf. Die damit zusammenhängenden Baustoffkenngrößen werden im Teil A dieses ersten Bandes des systematisch und eingehend behandelt. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, die Eigenschaften der Baustoffe durch die Struktur der Materie zu erklären und die verschiedenartigen Erscheinungen der Eigenschaften auf möglichst wenige allgemeine Grundlagen zurückzuführen.
Einleitend geht der Autor auf die Auswahl der Baustoffe, die technischen Baubestimmungen und die ökologischen und gesundheitlichen Gesichtspunkte ein. Im Hauptteil werden die Maßeinheiten, die chemischen Grundlagen, die Dichte- und Gefügekenngrößen, die Formänderungen und die Festigkeit behandelt, außerdem die hygrischen, thermischen, akustischen, elektrischen und optischen Kenngrößen. Themen der weiteren Abschnitte sind die Dauerhaftigkeit, die zur Baustoffprüfung notwendige Meß- und Prüftechnik, die statistischen Grundlagen für die Auswertung der Prüfergebnisse und die Qualitätssicherung der Bauprodukte.
Das Gesamtwerk "Baustoffe für tragende Bauteile" besteht aus folgenden, thematisch jeweils abgeschlossenen Bänden:
Band 1: Grundlagen (Baustoffkenngrößen, Meß- und Prüftechnik, Statistik und Qualitätssicherung)
Band 2: Beton, Mauerwerk (nichtmetallische-anorganische Stoffe)
Band three: Stahl, Aluminium (metallische Stoffe)
Band four: Holz und Kunststoffe (organische Stoffe)

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Neben dem Kristallisationsdruck tritt durch den Einbau von weiteren Kristallwassermolekülen auch ein Hydratationsdruck auf: NaS04 + 10 H 2 0 ~ NaS04 . 10 H 2 0 ~ NaS04 . 7 H 2 0 + 3 H 2 0. Aufgrund eines fehlerhaften Herstellprozesses können Baustoffe Verbindungen enthalten, die bei einer Feuchtigkeitsbelastung mit Wasser Treibmineralien bilden. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist der freie Kalk CaO, der bei nicht vollständigem Löschen des gebrannten Kalks im Kalkhydrat, bei falscher Zusammensetzung im Portlandzementklinker oder bei ungenügender Aufbereitung der Rohstoffe im Ziegel auftreten kann.

Die bindenden Elektronenpaare gehören 37 den beteiligten Atomen gleichberechtigt an. Diese Betrachtungsweise wird in Abb. A 2 für Chlor und Stickstoff dargestellt. Zur Verdeutlichung sind die Elektronen in der Außenschale mit dargestellt. ~ IN - NI einzelnes Elektron Elektronenpaar Abb. A 2: Elektronenpaarbildung bei Chlor und Stickstoff Im Falle von Chlor spricht man von einer Einfachbindung und im Falle von Stickstoff von einer Dreifachbindung zwischen den beteiligten Atomen. Alle nichtmetallischen Elemente mit Ausnahme der Edelgase kommen in der Natur molekular vor, wobei die Atome untereinander kovalent gebunden sind.

Es bildet sich hierbei ein Molekülverband (Ionengitter) aus, der einen relativ hohen Siede- bzw. Schmelzpunkt besitzt. Im Gegensatz hierzu stehen die kovalenten Verbindungen, die kleinere Molekülverbände bilden, die nur durch 40 relativ schwache Dipolkräfte zusammengehalten werden. Dieser Sachverhalt ist in der Tab. A 5 verdeutlicht. Tabelle A 5: Siedepunkte von Chlorverbindungen Verbindung Siedepunkt °C Bindungsart Ionenbindung NaCI + 1441 SCh + 59 polare Atombindung Ch - 34 unpolare Atombindung Eine energetisch günstige Elektronenverteilung in der Außenschale erzielen Metallatome, indem sie ihre Außenelektronen abspalten.

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