Portlandzement CEM I oder Hochofenzement CEM III

  • Hallo,


    da ich mal etwas genaueres über die Verwendung über Zemente und deren Verwendung im Aquarium wissen wollte, hab ich ein bischen nachgeforscht und folgendes gefunden.
    (Zu beachten wäre noch, das es in diesem Bericht darum geht, etwas außerhalb des Aquariums mit Zement herzustellen - Säulen, Ablegersteine, Rückwände etc - und es nach entsprechender Wässerung ins Aquarium einzubringen.)


    Da immer von Portlandzement gesprochen wird als die beste Lösung, möchte ich hier einen Auszug über Hochofenzement einbringen.
    Kernaussage:
    Aus Hochofenzement hergestellter Beton weist - bei gleicher Zusammensetzung der Zuschlagstoffe wie beim Portlandzement - ein dichteres Gefüge auf und ist weniger porös.
    Hochofenzement ist außerdem widerstandfähiger gegen Salze (wichtig z.B. bei Bauten am/im Meer) und Kohlensäure (löst Kalk).


    Ich habe auch noch Rücksprache gehalten mit einem Mitarbeiter bei der Fa. Cemex in Dortmund, der mir die Eigenschaften so bestätigte.


    Meine Schlußfolgerung wäre nun, das Hochofenzement besser geeignet ist, da nach der Aushärtung durch das dichtere Gefüge
    1. wiederstandsfähiger gegen Meerwasser ist
    2. dadurch weniger Schadstoffe abgegeben werden


    Gruß Dirk :wink


    Nachfolgend noch ein paar Fachauszüge:


    Portlandzement
    Zusammensetzung und Eigenschaften
    Portlandzement, hergestellt durch die Vermahlung von Klinker und Gips bzw. Anhydrit, besteht chemisch gesehen aus circa 58 bis 66% Calciumoxid (CaO), 18 bis 26% Siliziumdioxid (SiO2), 4 bis 10% Aluminiumoxid (Al2O3) und 2 bis 5% Eisenoxid (Fe2O3). Beim Brennprozess im Drehrohrofen bilden sich aus diesen Hauptbestandteilen Mineralien, die für die besonderen Eigenschaften von Zement von entscheidender Bedeutung sind. Die wichtigsten dieser Verbindungen sind das Tricalciumsilikat (3 CaO × SiO2), das Dicalciumsilikat (2 CaO × SiO2), das Tricalciumaluminat (3 CaO × Al2O3) und das Tetracalciumaluminatferrit (4 CaO × Al2O3 × Fe2O3).
    Außer der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung ist auch die Feinheit eines Zementes ausschlaggebend für seine Eigenschaften. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass ein Zement der feiner ist, auch eine höhere Festigkeit entwickelt. Die spezifische Oberfläche (auch als Blaine bezeichnet) dient als Maß für die Feinheit und liegt normalerweise zwischen 2500 und 5000 cm²/g. Die in Europa gültige Norm für Zemente, die EN 197, unterscheidet zwischen drei verschiedenen Festigkeitsklassen (32,5, 42,5 und 52,5 MPa bzw. N/mm²), welche wiederum in langsam- und schnellerhärtende (r = rapid) Zemente unterteilt ist, und fünf verschiedene Arten (CEM I = Portlandzement, CEM II = Portlandkompositzement, CEM III = Hochofenzement, CEM IV = Puzzolanzement, CEM V = Kompositzement).



    Hochofenzement
    Hochofenzement ist eine Sorte des Portlandzements. Im Hochofenzement sind Teile des Portlandzementes (bis zu 95%) durch Hüttensand ersetzt.


    Varianten
    Hochofenzement hat nach der europäischen Norm EN 197 die Kurzbezeichnung CEM III.
    CEM III/A: 35% bis 64% Portlandzementklinker, 36% bis 65% Hüttensand.
    CEM III/B: 20% bis 34% Portlandzementklinker, 66% bis 80% Hüttensand.
    Es werden verschiedene Festigkeitsklassen gehandelt.


    Vorteile
    Die Produktion hüttensandhaltiger Zemente erfordert weniger Energie und verursacht dadurch geringere CO2-Emissione. Pro Tonne Hüttensand verringert sich der CO2-Ausstoß um ca. eine Tonne.
    Aus Hochofenzement hergestellter Beton weist - bei gleicher Zusammensetzung der Zuschlagstoffe wie beim Portlandzement - ein dichteres Gefüge auf und ist weniger porös. Durch Wärme bedingte Spannungsrisse im Beton, die insbesondere bei Hochleistungsbeton wegen dessen hohen Zementgehalten auftreten können, sind bei Verwendung von Hochofenzement seltener anzutreffen. Hochofenzement ist außerdem widerstandfähiger gegen Salze (wichtig z.B. bei Bauten am/im Meer) und Kohlensäure (löst Kalk).



    Hüttensandhaltige Zemente: (Für die, die es noch genauer wissen wollen)


    Technisch sinnvoll – Ökologisch wertvoll
    Die Herstellung von Zement ist ein rohstoff- und energieintensiver Prozess. Vor dem Hintergrund der begrenzten Verfügbarkeit dieser Ressourcen und der wachsenden Nachfrage ist die Nutzung alternativer Roh- und Brennstoffe zwingend notwendig. Hüttensand ist eine bereits seit über 100 Jahren bewährte und leistungsfähige Alternative, die zum teilweisen Ersatz des Portlandzementklinkers für die Herstellung von Zement genutzt wird und zukünftig auch genutzt werden muss. CEM II-S- und CEM III-Zemente enthalten im Vergleich zu CEM I-Zement einen geringeren Anteil an Portlandzementklinker. Dadurch werden sowohl vorhandene Ressourcen geschont als auch die CO2-Emissionen bei der Herstellung von Zement gemindert. Die Reduktion von CO2-Emissionen ist im Rahmen des Klimaschutzes unverzichtbar. Die Dringlichkeit dieser ökologischen Aufgabe wird sich mittelfristig in gesetzlichen Vorgaben niederschlagen, die letztlich auch die Verwender von Zement und Beton betreffen werden. Daher sprechen sowohl bautechnische als auch volkswirtschaftliche und ökologische Gründe für eine verstärkte Verwendung von hüttensandhaltigen Zementen.
    Bei der Roheisenherstellung entsteht als Nebenprodukt Hochofenschlacke in erheblicher Menge. Wird die feuerflüssige Hochofenschlacke schlagartig in Wasser abgekühlt, erstarrt sie weitestgehend glasig zu "Hüttensand", der latent-hydraulische Eigenschaften aufweist und mit einem Anreger (z. B. Calciumhydroxid Ca(OH)2, Calciumsulfat CaSO4 oder Alkalien) in technisch nutzbarer Zeit hydraulisch erhärtet. Weltweit werden jährlich rd. 165 Mio. t Hüttensand erzeugt. In Deutschland wird Hüttensand seit mehr als 125 Jahren als Hauptbestandteil von Zement verwendet. 2005 wurden in Deutschland 7,4 Mio. t Hochofenschlacke erzeugt, von denen 5,5 Mio. t (trocken) zu Hüttensand granuliert wurden, die nahezu vollständig zur Herstellung hüttensandhaltiger Zemente verwendet wurden.
    Hüttensandhaltige Zemente sind
    Portlandhüttenzemente (CEM II-S) mit Hüttensandgehalten von 6 M.-% bis 35 M.-%,
    Portlandkompositzemente CEM II-M mit neben Portlandzementklinker und Hüttensand mindestens noch einem weiteren Hauptbestandteil und
    Hochofenzemente (CEM III) mit Hüttensandgehalten:
    von 36 M.-% bis 65 M.-% (CEM III/A),
    von 66 M.-% bis 80 M.-% (CEM III/B) und
    von 81 M.-% bis 95 M.-% (CEM III/C).
    Sie werden entweder durch gemeinsames Mahlen der Hauptbestandteile und Sulfatträger hergestellt oder die Hauptbestandteile werden getrennt gemahlen und anschließend gemischt.



    Die latent-hydraulische Reaktion des Hüttensands führt dazu, dass die Anfangserhärtung des Zements mit zunehmendem Hüttensandgehalt langsamer abläuft. Da der Hüttensand jedoch in höherem Hydratationsalter immer noch einen deutlichen Reaktionsfortschritt zeigt, weisen hüttensandreiche Zemente bei entsprechend sorgfältiger Nachbehandlung eine größere Nacherhärtung nach 28 Tagen auf als Portlandzemente.
    Die langsame Anfangserhärtung führt zu einer niedrigen Hydratationswärmeentwicklung, damit zu geringen Zwangspannungen und letztlich zu einer geringen Rissneigung.
    Hüttensandhaltige Zemente sind in der Regel auch Zemente mit besonderen Eigenschaften. CEM III-Zemente erfüllen abhängig vom Hüttensandgehalt die Anforderungen an Zemente mit niedriger Hydratationswärmeentwicklung (LH oder VLH). CEM III/B- und CEM III/C-Zemente gelten als Zemente mit hohem Sulfatwiderstand (HS-Zement). Hüttensandhaltige Zemente CEM II-S und CEM III können als Zemente mit niedrig wirksamem Alkaligehalt (NA-Zement) eingesetzt werden, sofern das Na2O-Äquivalent in Abhängigkeit vom Hüttensandgehalt gewissen Anforderungen entspricht.
    Mit hüttensandreichen Zementen hergestellte Betone haben sehr helle Oberflächen und werden daher gerne bei den häufig gewünschten hellgrauen oder eingefärbten Sichtbetonflächen eingesetzt.

  • Hi,


    wenn ich da "Hochofenschlacke" lese stellen sich mir alle Haare auf. Ich bin zwar kein Chemiker, aber vom Gefühl her würde ich mir das verkneifen.


    mfg Uwe

  • Hallo Dirk,


    mir geht es ähnlich wie Uwe. Das Risiko, dass in der Hochofenschlacke Stoffe drin sind, die auf Aquariumbewohner
    toxisch wirken, wäre mir zu groß. Portlandzement hat den Vorteil, dass er schon oft verwendet wurde und, wenn
    man die pH-Erhöhung durch CO2 oder langes Wässern kompensiert, erfahrungsgemäß unschädlich ist.

  • Hi,
    hier in der Gegend hat das Straßenbauamt Hochofenschlacke - weil ja ungefährlich - zum Straßenbau verwendet ...


    Jetzt ist nach wenigen Jahren bewiesen, daß diese Schlacke das Grundwasser mit Schwermetallen belastet, und kurz nach dem die Straße fertiggestellt ist, muß der ganze Mist aufwendig saniert werden.


    Soviel zur Schlacke ...


    Gruß


    Konrad

  • Hallo Konrad,


    wofür ein Forum so alles gut ist. Das nenn ich mal ein Argument.


    Ich wollte nämlich gerage noch schreiben, das ich vergessen hatte zu erwähnen, das beide Zemente den Trinkwasserschutzbestimmungen entsprechen, aber wenn sich Hochofenschlacke so auswirken kann, hat sich das mit dem Hochofenzement als Alternative wohl erledigt. :face_with_tongue:


    Gut das man immer wieder drüber redet.


    Gruß Dirk :wink

  • Hallo


    wobei die Hochofenschlacke ja nochmals bei der Zementherstellung in Drehrohrofen gebrannt wird.


    Aber ob sich da die Schwermetalle verflüchtigen ?(, denke mal eher nicht !

  • Hallo,
    ich möchte hierzu anmerken, dass bei der Zementherstellung in vielen Zementwerken gleichzeitig eine Hausmüllverbrennung und Altöl/ Lösemittelverbrennung integriert ist. Das sog. BRAM (Brennstoff aus Müll)
    Durch eine ausreichend präsente Lobby ist dass natürlich völlig ungefährlich und wird laufend kontrolliert.
    Bei bis zu 1000,-€ je Tonne ist das ein "Bomben" Gesachäft.
    Die entstehenden und nicht weiter verwendbaren Schlacken der Müllverbrennung werden der Einfachheit halber dem Zement beigemischt.


    In meinem Becken werde ich keinen Industriezement einsetzen, dass Risko möchte ich nicht tragen.


    Gruß
    H-W Eickhoff

  • HI


    Also im Süsswasserbereich gibt es Dekogestein , das aus Hochofenschlacke besteht,
    Einige haben dies schon vor Jahren in Seewasserbecken eingesetzt.


    Alle Becken die ich kenne und damit betrieben worden sind , waren nach recht kurzer Zeit ein Fall
    für einen Neustart.


    Gruss

  • Zitat

    Original von Armin Glaser
    Hallo Dirk,


    mir geht es ähnlich wie Uwe. Das Risiko, dass in der Hochofenschlacke Stoffe drin sind, die auf Aquariumbewohner
    toxisch wirken, wäre mir zu groß. Portlandzement hat den Vorteil, dass er schon oft verwendet wurde und, wenn
    man die pH-Erhöhung durch CO2 oder langes Wässern kompensiert, erfahrungsgemäß unschädlich ist.


    Hi Armin ,


    Würdest du einfach wenn der pH-Wert gerade durch Portlandzement oder auch Reefbond ( da ists ja das gleiche ) steigt, z.B. die CO2 zufuhr am Kalkreaktor erhöhen? Keine angst dass da algen wachsen oder das irgendwie sonst dem becken schadet ?


    Gruß

  • Hallo MWAler,
    habe mich nach einem Hinweis auf einen DIAKAT-Thread neben dem Riffaquaristikforum nun auch hier angemeldet.


    Habe mich zuerst für diesen Thread entschieden, da ich meine Erfahrungen früherer DIAKAT-Versionen gerne mitteilen möchte.


    Vorab: DIAKAT bestand bis vor ca. 8 Jahren noch aus Zement und ich habe mich lange mit dieser Thematik beschäftigt. Die Matrix wurde dann u.a. auf Eisenhydroxid geändert, da Zement mehr Nachteile als Vorteile brachte.


    Man kann also jedes Wort von "HWE" doppelt und dreifach unterstreichen. Finger weg vom Zement in der Aquaristik! Es sein denn, man wässert und spült Zementbestandteile ca. 6-12 Monate vor dem Einsatz. Dann ist man aber immer noch nicht auf der sicheren Seite!


    Vom Hygiene-Institut Gelsenkirchen muss ich für "teuer" Geld unabhängige Elutionsversuche durchführen lassen. Es sollte geprüft werden, ob DIAKAT (aus Zement) auch in der Trinkwasserreinigung eingesetzt werden kann.


    Fazit: Keine Freigabe! Zu viele Schwermetalle im Eluat. Das Granulat durfte nur in der Grundwassersanierung eingesetzt werden.


    Ich war damals selber überrascht, da ich jahrelang angeblich hochreinen teuren Zement gekauft hatte, der auch noch Chromatarm war. Eventuell gibt es jetzt ja eine Zementsorte, die keine negativen Eigenschaften aufweist. Habe mich aber damit nicht mehr beschäftigt.


    Anbei noch Bilder von DIAKAT (früher) und was im Wasser mit Zement noch passieren kann.



    DIAKAT aus Zement



    Präzipitate (Niederschläge)



    DIAKAT in Verbindung mit Wasserstoffperoxid. Ein Kunde von mir hatte damals ein Naturschutzgebiet komplett mit 10 Tonnen aufgelöstem DIAKAT versaut (war aber seine Schuld mit dieser pfiffigen Idee, die kam nicht von mir!). Jeder Stein musste einzeln gesäubert werden.


    Das eigentliche Problem in der Aquaristik ist der hohe pH-Wert (11-12, in "Zement-Nestern" 12-13), der vom Zement ausgeht. Spurenelemente können also mit Zement prima entfernt werden. Eine Neutralisation mit CO2 ist auch möglich, jedoch teuer und nicht immer richtig regelbar.


    Ich hoffe, dass ich einigen bei der Entscheidungsfindung etwas helfen konnte.


    Gruß


    Peter Gilbers

  • Es ist schon erstaunlich, wenn man liest, mit welcher Akribie die Leute an Ihren Balling Salzen mischen und welche Anforderungen an uns Hersteller, besonders im Dekobereich :thup in punctor Reinheit der Ausgangsstoffe gestellt werden.


    Und hier wird mal eben irgendwas aus der Bauindustrie verwendet. Das Wort Milligramm kennen die dort gar nicht, die einzelnen Chargen haben, gemessen an aquaristischen Maßstäben, riesige Schwankungsbreiten in der Zusammensetzung und Ihr überlegt ernsthaft, eine komplette Deko aus einem Material zu bauen, welches noch gar nicht erprobt wurde....

    KORALLENWELT - gegr. 1993 - Torsten Luther - Inhaber
    Tätigkeitsschwerpunkte: Aquariendekorationen, Abyzz Pumpen, Propellerpumpen, Großanlagen, Planungen

  • Zitat

    welches noch gar nicht erprobt wurde....


    erprobt wurde es schon, nur leider melden sich diese tester nicht mehr :winking_face:


    aber sehr interesantes thema :thup

  • Hi Zusammen,


    echt interessant der Thread!


    Habe folgendes gefunden (Wikipedia): Zusammensetzung Hüttensand:
    30–45 % CaO, 30–45 % SiO2, 5–15 % Al2O3, 4–17 % MgO, 0,5–1 % S und Spuren anderer Elemente


    Finde ich jetzt nicht so dramatisch! Man denke was man in Spurenelementen an Schwermetallen alles unbekannte absichtlich wasserlöslich zugibt. Vorallem liegt das Zeug ja gebunden vor! Da hätte ich eher Angst vor dem anderen Bestandteilen des Zementes.


    Auf der anderen Seite nimmt man brennende Stäbchen aus Hochofenschlacke auch gegen Wühlmäuse her. Ist aber wohl eine andere Reaktion.


    Wobei ich selbst nicht wüsste, ob ich sowas hernehmen würde. Aber ich denke mal in den AQ-Zementen ist wohl auch nix anderes drinnen.


    Gruß


    Andreas

  • His
    da sieht man mal wieder was unsere Insassen im MW alles aushalten. Generationen haben Ihre DeKo mit Portlandzement erstellt. Mein Becken ist glaub ich bald zum Drittel aus geklebten Resten von Zemen,tEpoxit u.s.w. TRotzdem die Becken stehen gut. (und das schon seit zig Jahren) Also was solls.
    " Es wird nie so heiss gegessen wie gekocht." Auf Gut Deutsch . MAn muß sich auch an gewisse Parameter halten. Dazu gehört, dass Dekos mit portlandzement erstellt, gewässert werden müssen. Besser noch mit Salzsäure... . Und man muß Geduld mitbringen. Das ist aber ein Zeitgeist, der gerade in Der MW-Aquaristik die meisten Problem beinhaltet. Abzuwarten wie sich was entwickelt...
    GRuß JIM

  • Hallo zusammen,


    wir sollten hier nicht Hochofenschlacke und Portlandzement durcheinander bringen.
    Das Thema Hochofenschlacke bzw. Hochofenzement hat sich hoffentlich erledigt, zu Portlandzement dagegen gibt
    es langjährige positive Erfahrungen. Natürlich muss man ihn am Anfang mit CO2 oder Salzsäure neutralisieren, aber
    das macht man BEVOR Meerwasser eingefüllt wird. Erst wenn das verwendete Leitungswasser einen fast neutralen pH
    hat, wird es abgelassen und Meerwasser angesetzt.


    Andreas: Was du zitierst ist eine Grobanalyse. In der Formuliereng "Spuren anderer Elemente" kann sich alles Böse
    dieser Welt verstecken.

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