Hallo Uwe,
Beton ist ein künstlicher Stein aus Zement, Sand und Wasser. Nachfolgend im Schnelldurchlauf die Chemie des Betons. Hierfür brächte man eigentlich zwei Semester Hochschulstudium.
Zement ist ein Gemisch aus Klinkermineralien [Alit, Belit, Aluminat und Aluminatferrit] welche als Grundbestandteil Kalzium haben. Das Mischungsverhältnis dieser vier Klinkermineralien bestimmt maßstäblich die Eigenschaften des Zements und damit des Betons wie Anfangs- und Endfestigkeit, Erhärtungsgeschwindigkeit usw.
Wasser braucht man zum Anmachen des Betons, das heisst um ihn in eine Konzistenz zur Verarbeitung zur bringen. Dafür werden zwischen 30 und 40 Prozent der Zementmasse an Wasser benötigt, aber lediglich 20 Prozent des Wasser [bezogen auf die Zementmasse] reagieren aber auch nur mit dem Zement. Der Rest ist physikalisch notwendig wegen der spezifischen Oberfläche der Zementteilchen. Nach Abhärtung verdunstet dieser Anteil und bildet dadurch Poren im Beton
Es reagieren beim Zement die Klinkerminerale unvollständig zu Karbonaten. Das sind chemisch gesehen Salze, wobei hier die basische Umgebung durch die Basenbildung der Klinkerminerale erhalten bleiben muss. Das gewährleistet den Korrosionsschutz der Bewehrung.
Bei der Reaktion wird nach rd.90 Minuten ein räumliches kristallines Gerüst aufgebaut. Dieses Gerüst gewährleistet die Anfangsfestigkeit. Wird dieses nicht gewährleistet – zu später Einbau – hat man eine schlechtere Festigkeit.
Nach etwa 3 Tagen ist ein Festigkeit von 70% erreicht. Die restlichen 30% werden bis zum 28. Tag erreicht. Für die 70% sind maßgeblich die kristallinen Strukturen des Anfangsgerüstes notwendig.
Zement ist steif nach seinem Abbinden, Kalk jedoch nicht. Deshalb mischt man die Anteile Zement und Kalk um eine elastischere Masse zu bekommen - Ausdehnung bei Temperatur etc. Nachteil ist dabei aber die fehlende Wasserabweisung.
Kalk ist kein Additiv sondern wird bewusst beigemischt bei einem Kalk-Zement-Mörtel. Von Haus ist Kalk nur bei Portlandkalksteinzement [CEM II/A-L] mit einem Anteil zwischen 6 bis 20 Prozent dabei.
Additive sind Zusätze wie Verflüssiger, Beschleuniger oder Verzögerer usw. Verflüssiger nimmt man um den Wasseranteil zu reduzieren und damit den Porenanteil zu senken. Beschleuniger oder Verzögerer haben einen zeitlichen Einfluss auf das Bilden des ersten kristalinen Gerüstes.
Wenn man im Baumarkt einen Kalk-Zement-Mörtel kauft, dann ist das ein Gemisch aus Kalk Zement und Sand und man braucht nur noch die Menge von Wasser laut Rezeptur hinzumischen.
Christian