Beton trocknet nicht! – Über die Chemie des härtesten Baustoffs der Welt, und warum der so eine miese CO2-Bilanz hat.

00:00:00: Herzlich Willkommen im Klugscheißer-Labor.

00:00:02: Heute geht es um dieses eine Produkt, das für sieben Prozent des weltweiten CO² Ausstoßes verantwortlich ist.

00:00:09: also so viel wieder.

00:00:09: komplette Flug und Schiffsverkehr zusammengenommen ist ein einziges Produkt, dass dafür verantwortliche ist.

00:00:16: Hi Peter!

00:00:18: Hi Doktor!

00:00:20: Ich kann da gar nichts mehr sagen.

00:00:22: Direkt, neugierig klar... ich weiß nicht was das sein könnte, aber du wirst

00:00:25: es mir gleich fragen.

00:00:25: Da kommst du nicht drauf.

00:00:26: Keine Ahnung.

00:00:27: Dann kommst Du nicht drauf?

00:00:28: Ich habe

00:00:28: keine Ahnung, nee das glaube ich auch nicht, dass ich darauf komme.

00:00:31: Wie

00:00:31: geht's dir, wie war deine Woche?

00:00:35: Ja ganz gut eigentlich, ganz gut.

00:00:40: Bei uns steht aktuell hier viel an, Umzug nach Melbourne und von daher alles ein bisschen stressig.

00:00:48: Wie war

00:00:48: deine Woche?

00:00:50: Joa!

00:00:51: Viel Arbeit wenig Lohn.

00:00:53: So wie die davor.

00:00:58: Alles gut ich höre mich nur gerne.

00:01:02: Faktencheck!

00:01:04: Deshalb ging es mir ja so schlecht weil ich schon wieder im Fakton check was Doves gemacht haben, nämlich Mist erzählt.

00:01:13: Ich habe erzählt bei der Umwandlung von Testosteron zu Östrodiol durch das Enzym Aromatase, dass im Fettgewebe von Männern vorkommt weshalb Männer die ein bisschen vielleicht zu viel Fett geweber haben, dass sie einen erhöhten Estrogenspiegel haben.

00:01:36: Das passiert... Diese Umwandlung passiert durch das Enzym Aromatase.

00:01:41: Die Aromatese aromatisiert den A-Ring des Testosterons und in diesem A-ring steht nicht eine Hydroxigruppe, das ist kein Zyklohexen mit einer Hydroxygruppe sondern es ist ein Zyklohexe mit einer Ketogruppe wie ja natürlich jeder weiß der chemische ein chemisches Grundverständnis hat und die Struktur von Testosteron sich schon mal angeguckt hat, was ich besser mal hätte tun sollen.

00:02:13: Und die Aromatase das ist ein alphabetter ungesättliches Keton in einem Sechsring und die Aromatase macht daraus ein aromatisches System ein Phenol, also das habe ich richtig gesagt.

00:02:26: Es ist aber nicht nur einfach diese Umwandlung sondern die Aromatase muss um diese Aromatisierung durchführen zu können noch eine Methylgruppe loswerden.

00:02:35: Ich glaube es ist das Kohlenstoffatom Nummer neunzehn.

00:02:39: dort wird also noch eine Methylgruppe abgespalten.

00:02:41: Das ist also nicht so einfach wie ich es in der letzten Folge dargestellt habe.

00:02:47: Hast du auch noch was?

00:02:49: Ja, ich hab auch noch was.

00:02:51: Das ist nicht ganz so schämisch tiefgreifend.

00:02:54: Nicht ganz so verkehrt gewesen.

00:02:58: Erst mal in der Botanik.

00:03:01: Ich hatte dich ja gefragt... was dir der Kaffee botanisch ist und da hast du selbst wusst gesagt eine Beere.

00:03:07: Und dann habe ich in mein Aufzeichen nachgeguckt und hab gesagt, ich habe es jetzt gar nicht stehen.

00:03:13: Die Bezeichnung Kaffeekirsche war richtig aber es ist botanische Beere.

00:03:17: also da warst du vollkommen richtig.

00:03:23: Erläutert oder gesagt.

00:03:24: und dann noch eine kleine Klarstellung.

00:03:27: Ich habe gesagt, Kaffee ist die weit verbreitetste Droge.

00:03:30: ich meinte da natürlich den Den Inhaltsstoff der in der im kaffe als droge angesehen werden kann nämlich das koffein.

00:03:38: Und es ist ja wie wir wissen nicht nur ein kaffee drin sondern auch in Tee oder in dunkler Schokolade oder so.

00:03:45: Deswegen, Koffein ist die am weitesten verbreitete Droge und Tee- und Kaffee sind beides sehr stark verbreiteten Extraktionstechniken, die weltweit in einem ähnlich großen Maßstab durchgeführt

00:03:56: werden.".

00:03:57: Ja da kommt Koffeen natürlich noch vor in Energydrinks und verschiedenen Colas was könnte ich mir vorstellen auch zumindest größernordnungsmäßig im Konsum mit Kaffees oder Tee vergleichbar ist.

00:04:11: ne?

00:04:12: Ja, das stimmt allerdings wahrscheinlich.

00:04:13: Das ist schon interessant!

00:04:16: So nun aber zu dem CO-Ausstoß Weltmeisterprodukt.

00:04:24: Hast du eine Idee?

00:04:25: Ja ich bin gespannt.

00:04:27: Irgendwie

00:04:27: das Auto...

00:04:29: Nein eben nicht.

00:04:31: Also Schiffsverkehr und Flugverkehr stoßen glaube ich zusammen genommen weniger aus als der Autoverkehr Aber ich meinte nicht das Auto.

00:04:41: Ich meine wirklich ein Produkt, dass bei der Herstellung CO-Zweih ausstößt und zwar sehr viel... Lüss

00:04:49: auf!

00:04:50: Ich bin komplett ratlos.

00:04:53: Ich habe ja eine kleine Tochter und als die noch ein bisschen kleiner war als heute ist haben wir wirklich regelmäßig noch im linearen TV Sonntagsmorgens die Sendung mit am Maus geguckt wie sich das gehört für Papas mit ihren Töchtern Und da war eine Folge, die mich nachhaltig beeindruckt hat.

00:05:14: Weil sie so ein bisschen... ...so Selbstverständlichkeiten in mir über den Haufen geworfen hat.

00:05:23: So einen Aha-Moment.

00:05:26: Das Produkt ist Zement und es geht heute um Zement & Beton.

00:05:32: In der Sendung mit dem Haus ging es darum wie man denn für große Brücken,... ....die man über Gewässer baut, wie man dort... die Fundamente betoniert und wie das überhaupt gehen kann.

00:05:45: Da hat nämlich, es ist ja immer so da können Kinder Fragen an ihm ausstellen und die Frage war Wie kann man denn unter Wasser irgendetwas betonieren?

00:05:53: Das kann dann gar nicht trocknen wenn das Unterwasser ist.

00:05:56: Wie funktioniert das?

00:05:58: Und das wäre die erste Frage, die ich dir stellen würde.

00:06:01: Wie stellst du dir das vor?

00:06:03: Wie trocknet denn Beton?

00:06:07: Keine Gedanken.

00:06:08: Also, wie das natürlich im Normalfall... Das habe ich schon mal irgendwie gehört.

00:06:14: aber ich will jetzt auch nichts Falsches erzählen.

00:06:16: Aber ist ja richtig dass es trocknet Ja dann muss der Wasser raus so und das funktioniert ja.

00:06:21: dann aber unterwasser tatsächlich nicht.

00:06:24: Deswegen muss das ja dann irgendeinen anderen chemischen Weg nehmen, würde ich jetzt schätzen.

00:06:30: Weil einfach mal den Stöpsel am Fluss

00:06:33: ziehen und warten.

00:06:34: Das geht doch gar

00:06:35: nicht.

00:06:36: Es funktioniert ja nicht.

00:06:38: Ja da bin ich auch sehr gespannt!

00:06:42: Ich will dir ein bisschen auf die Sprünge helfen.

00:06:43: Bist du dir wirklich sicher dass das Wasser daraus muss?

00:06:51: Wenn Du so fragst wahrscheinlich nicht...

00:06:54: Nee, es ist nämlich tatsächlich so.

00:06:55: Es ist kein Trocknen im Sinne von da muss Wasser verdunsten, sondern das Trocknendem Beton ist kein Trocknen.

00:07:03: Das ist ein Aushärten und das Aushärten passiert tatsächlich sogar durch eine chemische Reaktion mit Wasser.

00:07:11: Es is' nämlich eine Hydratisierung!

00:07:13: Es bildet sich einen Hydrat eines Stoffs.

00:07:18: Sag ich jetzt erst mal – das werde ich gleich ein bisschen genauer erläutern was das für ein Stoff iß.

00:07:25: Beim Herden geht eben das Wasser nicht raus, sondern im Gegenteil der Zement, der ja quasi der Rohstoff ist.

00:07:33: Der reagiert mit Wasser und wird dann hart.

00:07:37: Und das geht unter Wasser natürlich genauso gut!

00:07:40: Man muss da ein paar Vorkehrungen treffen dass der Beton den man einleitet nicht einfach mit dem Fluss wegschwimmt oder so... Das kann man aber alles machen.

00:07:51: Dann funktioniert das natürlich auch unter Wasser denn es Das Aushärten von Beton ist eine Reaktion mit Wasser und zwar sogar eine exothermische chemische Reaktionen.

00:08:05: Da wird so gar richtig wärmefrei, das ist ja so.

00:08:09: man rührt Zement mit Wasser an dann macht man immer noch ein paar bisschen Kies rein oder Sand oder sowas sogar überwiegend weil man so viel Zement gar nicht braucht um die Festigkeit zu erhalten Und dann wird da tatsächlich wärmefrei und das wird insbesondere bei größeren Bauwerken tatsächlich manchmal zum Problem.

00:08:32: Was denkst du denn, wie warm kann denn so was werden von sich aus?

00:08:37: Wenn man mal sowas Großes betoniert.

00:08:41: Ein Hochhaus oder so ein

00:08:46: Staudamm.

00:08:48: Ja wahrscheinlich ist keine Ahnung.

00:08:51: also wahrscheinlich wird es schon ganz schön warm Aber bis zu,

00:08:58: von alleine bis zu siebzig bis neunzig Grad sogar nur allein dadurch dass eben der Zement mit dem Wasser diese Bindung eingeht die dann zum Aushärten führt.

00:09:09: Und das führt bei so riesen Bauwerken wie in einem Staudamm tatsächlich dazu, dass extern gekühlt werden muss.

00:09:17: Allein nur weil das Wasser da eben nicht raus geht, sondern reingeht.

00:09:24: Zum Beispiel bei dem Hoover Dumb oder Hoover Damn sagt man es glaube ich weiß gar nicht so genau Eine Riesen-Staubenmauer am Colorado River in der Grenze zwischen Nevada und Arizona, die den Lake Mead aufstaut.

00:09:41: Das ist der größte Stausee in den USA.

00:09:44: da war eine aktive Kühlung mit Wasser nämlich an notwendig damit das eben nicht so warm wird sich ausdehend und dann rissig wird.

00:09:55: Also es ist ein echtes Problem.

00:09:57: Ach krass!

00:09:57: Es ist interessant So und aus was?

00:10:00: bestätten das überhaupt.

00:10:03: Zement ist immer eine Mischung, das ist das erste was man verstehen muss, es ist immer ein Mischungs aus verschiedenen Stoffen und diese Stoffe nennt man Klingerphasen.

00:10:14: Wie das zu der Bezeichnung kommt, da komme ich später noch dazu.

00:10:18: Zemment ist quasi gemahlener Klingger mit ein bisschen Kalk und weil diese Phasen aus dem Klingker kommen nennt Und die haben eine lustige Benennung.

00:10:30: Was ist Klinger?

00:10:32: Das kommt aus dem Entstehungsprozess von Zement, da komme ich gleich dazu.

00:10:37: Zement wird ja gebrannt und was dann aus diesem Brennprozess rausfällt sind diese Klingker.

00:10:41: das sind wie Kieselsteine kann man sich das vorstellen.

00:10:46: Das wird dann eben nachher zermahlen.

00:10:48: mit verschiedenen Zusätzen entsteht dann Zement.

00:10:52: Diese Phasen wie gesagt kommen aus dem Klingger sich mal jemand genauer angeguckt hat.

00:11:00: und der Mikroskop, der war nicht ganz so kreativ bei der Namensgebung.

00:11:04: Und er hat die, die er zuerst gefunden hat weil sie überwiegend vorhanden ist A-Lit genannt.

00:11:10: und die Nächste, die ihr gefunden habt, hatte B-Lid genannt... ...und die Übernächste hatte C-LiT genannt.. ...und es gibt dann noch Fee-Litt!

00:11:19: Die hatte da nicht Efflitz irgendwie genannt sondern Fee Litt.

00:11:22: Also er hat die einfach nach einem Alphabet benannt, was er da gefunden hat an unterschiedlichen Kristallen, die da drin waren.

00:11:29: Und es war übrigens schon im Jahr eighteenhundertsehnundneinzig und der Typ hieß Thönnebom ein schwedischer Mineraloge.

00:11:39: Hat das gefunden?

00:11:40: Und zwar unter Mikroskop.

00:11:42: Einfach hat sich ja wie gesagt die Schimmig die die Kristalle angeguckt und wusste aber noch nicht, wie das alles so richtig funktioniert.

00:11:51: Mittlerweile weiß man dass das Alin-Alit vor allem ne, dass es nicht vor allem sondern Trikalziumsilikat ist und das B-Lidi-KalziumSilikat ist.

00:12:03: also es geht um Kalzium und Silizium vor allem.

00:12:07: Und die vor allem diese beiden Klinkerphasen sind verantwortlich für die Festigkeit nachher ... im Beton, die reagieren nämlich mit Wasser zu Calcium-Silikathydrat.

00:12:21: Das nennt man auch kurz CSH für Calcium Silikathydrate.

00:12:25: CSH gel und das ist der eigentliche Klebstoff.

00:12:30: Also diese beiden Phase, diese beiden Calciumsilikate... ...mit Wasser zu CSH gelt.

00:12:36: Das ist was wir uns merken müssen, das gehört noch ein paar Mal wichtig.

00:12:40: Und dann für unterschiedliche Eigenschaften sind dann Verschiedene unterschiedliche Mengen an weiteren Phasen dann noch drin.

00:12:50: Da ist noch ein Aluminat drinnen, da ist noch Ferrit drin.

00:12:55: Dort da ist eben Eisen auch mit einer Rolle.

00:12:59: und dieses Eisen obwohl das Ferrit zu einem sehr geringen Anteil im Zement immer nur drin ist wie gesagt unterschiedlich je nach unterschiedlicher Sorte Zement.

00:13:09: Das alleine ist für die graue Farbe verantwortlich.

00:13:12: Die graue farbe kommt tatsächlich vom Eisen im Cement.

00:13:18: und vor allem was die Reaktionsgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit wie schnell das mit dem Wasser abbindet da ist vor allem die Zusammensetzung zuständig.

00:13:31: Und diese unterschiedlichen Klinkerphasen haben eine unterschiedliche Reaktion.

00:13:34: geschwindigkeit.

00:13:35: Da gibt es auch eine Klingerphase.

00:13:39: Das muss man am Ende sogar bremsen, weil es sonst zu schnell aushärten würde und man den Beton gar nicht verarbeiten könnte.

00:13:48: Was denkst du denn?

00:13:50: Wie steuert man das?

00:13:53: Wie schnell das geht.

00:13:54: also kann man Beton irgendwann anknipsen.

00:13:56: Man sieht das ja immer die Autos fahren da herum diese Betonmischer, die drehen sich ja immer Wahrscheinlich dann

00:14:08: indem man es in Ruhe lässt, also nicht mehr in Bewegung.

00:14:16: Habe ich auch immer gedacht ja dadurch dass die sich drehen kann das hier nicht aushärten.

00:14:23: Denkt man so ist aber falsch.

00:14:26: Man kann das gar nicht steuern.

00:14:27: Es gibt doch irgendwie

00:14:28: wenig Sinn!

00:14:29: Also man kann Beimengungen dazu machen die den Prozess verzögern.

00:14:33: Man kann aber nicht sagen, so lange ich das in Bewegung halte.

00:14:37: Das härtet nach drei Stunden aus.

00:14:43: Fertig!

00:14:45: Wenn du das ins Auto rein machst, dann muss es drei Stunden später verarbeitet sein, sonst ist das im Auto fest geworden.

00:14:52: Also wenn der im Stau steht, richtiges Problem.

00:14:54: Weil ich kann mir vorstellen, wenn das in dieser Trommel fest wird... Ja Das kriegst du doch auch nicht wieder raus oder?

00:14:59: Ganz genau und ich weiß auch noch Ich habe früher in den Schulferien mir manchmal mein Geld mit arbeiten auf dem Bau Vor allem im Straßenbau Mein Geld verdient.

00:15:10: Und da war es wirklich so Wenn er Beton gekommen ist dann war die Pause vorbei Und dann war auch kein Feierabend.

00:15:16: Wenn er beton gekommen isst Dann ist er verarbeitet worden.

00:15:20: Ja gut, er gibt ja dann auch Sinn.

00:15:22: Man kann das nicht steuern und da gibt es tatsächlich noch was Interessantes.

00:15:26: man weiß nämlich bis heute auch nicht so genau warum in den ersten ein bis drei Stunden.

00:15:31: da gibt's eine sogenannte Rufphase Dormit Period wie die überhaupt zustande kommt?

00:15:37: Das weiß man nicht.

00:15:38: also ist es so man Zement und Wasser man mischt das man gibt das zusammen und dann passiert erst mal ne Zeit lang nix Eine bis drei stunden.

00:15:47: Warum das so is keine Ahnung weiß niemand.

00:15:51: Also man hat Ideen, aber es ist bis heute nicht abschließend

00:15:54: geklärt.".

00:15:56: Das finde ich jetzt sehr interessant.

00:15:59: Da wird

00:16:00: diskutiert, dass es da zu Passivierungen an Oberflächen kommt und so weiter... Es ist aber was, was aktuell immer noch diskutiert wird.

00:16:10: Ich habe hier ein Paper aus Journal of Materials Science von im Jahr für die Zeit des Jahr- und Jahrzehnts, wo das immer noch drin steht, damit es noch nicht geklärt werden konnte.

00:16:20: Ich finde das manchmal so Wahnsinn.

00:16:21: Wir können, weiß ich nicht mit U-Boden auf dem Marianngraben tauchen?

00:16:25: Wir können nachweisen oder es gibt ja... wir wissen welches Element als erstes im Universum entstanden ist aber wir wissen nicht warum Beton drei Stunden flüssig bleibt

00:16:36: Genau und dann ziemlich schnell sogar fest wird Obwohl das fest werden ist ja auch keine Sache von Minuten sondern das ist ein Prozess der Man spricht davon, dass es nach einem Monat abgeschlossen ist.

00:16:49: Aber der geht tatsächlich noch weiter über einen Zeitraum von Jahren wo man immer noch nachweisen kann das da was passiert.

00:16:58: und da sind eben auch die unterschiedlichen Phasen die unterschiedlich schnell aushärten.

00:17:06: Und jetzt hast du eben schon gefragt, was hat das mit dem Klinker auf sich?

00:17:09: Jetzt will ich also ein bisschen etwas zur Herstellung von Zement sagen.

00:17:15: Da sind wir nämlich auch bei der Frage warum entsteht da so viel CO² und kann man das nicht irgendwie ändern.

00:17:23: Das wird nämlich gleich sehr spannend.

00:17:29: Die beiden Hauptbestandteile Von Zement sind Kalksteine, das ist nämlich die Kalzimquelle und Ton.

00:17:37: Da kommt das ganze Silizium her aber auch das Aluminium und das Eisen was man ja für die Aluminat- und Ferrit Phasen braucht.

00:17:46: Und diese beiden Kalkstein und Ton werden bei etwa vierzehnhundertfünfzig Grad gebrannt und dadurch entsteht oder in dieser ... bei diesem Brennen entsteht der Klinker.

00:17:58: da passieren zwei Prozesse.

00:18:00: Zum ersten kommt es zu einer Kalzinierung, die passiert schon bei hundert bis neunhundert Grad.

00:18:08: Der Kalkstein besteht ja aus Calciumkarbonat oder Kalkstein ist Calciumcarbonat.

00:18:13: wenn man das kalziniert geht da Achtung CO² raus und Calciumoxid bleibt übrig Da der Kalk Stein nun mal ein Haupt Bestandteil von Zement ist Und da dort das CO-Zwei rausgeht, kann man das auch nicht einsparen indem man das ganze anstatt auf dem Feuer, auf dem Elektroofen heiß macht.

00:18:39: Sondern das kommt nun mal aus dem Material und dass alleine dieses CO-zwei was dort entsteht ist für rund sechzig Prozent der CO- zwei Emission bei der Zementherstellung verantwortlich.

00:18:52: Solange man wirklich, solange es wirklich Zement ist kann man diese sechzig Prozent nicht wegmachen.

00:18:59: Weil man hat keine andere Kalziumquelle.

00:19:02: Es gibt neue Materialien wo man versucht auf alternative kalziumquellen auszuweichen aber die sind natürlich viel seltener als der Kalkstein und dadurch dann auch sehr viel teurer.

00:19:13: und wir kommen am Ende noch ein bisschen auf die Dimensionen und da werden bei uns überlegen ob es überhaupt so viel Geld auf der Erde gibt, um diesen Mehrpreis zu bezahlen.

00:19:27: Also erster Prozess Kalzinnierung passiert bei achtund bis neunhundert Grad da gehen schon sechzig Prozent CO² drauf.

00:19:34: das zweit ist das Sintan.

00:19:37: Das passiert bei oberhalb von treizehn hundert grad.

00:19:41: wir haben ja gesagt gebrannt wird bei vierzehnundfuffzig grad.

00:19:44: Sag dir das Wort Sintan etwas.

00:19:47: Das war mir nämlich, dass ist auch so was, was man irgendwann mal gehört hat ne?

00:19:50: Ja,

00:19:51: wollte ich gerade sagen.

00:19:52: Kann man sich das nicht... Also

00:19:53: gehört habe ich das schonmal aber irgendwie hätte ich das jetzt.

00:19:56: also wenn du mir jetzt einfach das Wort Sinnton hingeworfen hättest dann hätt' ich nicht mal das irgendwie mit Kalk und mit Zement in Verbindung gebracht.

00:20:09: Ja doch schon!

00:20:12: Beim Sintern entsteht eine teilweise Schmelzphase.

00:20:15: Also es Teile dieses Gemisch, das man da drin hat werden geschmolzen.

00:20:24: Das sind vor allem das was dann später die Aluminat und die Ferrit Phase sind und etwas von dem Belitz.

00:20:31: Das liegt dann wirklich in geschmolsener Form vor.

00:20:34: Dort sind dann die Ionen beweglich und können zum Beispiel das ALID bilden, was bei diesem Prozess erst entsteht.

00:20:50: oder dazu reicht es, wenn das Zeug teilweise geschmolzen ist.

00:20:54: Beim Sintern ist es etwa zwanzig bis dreißig Prozent der Masse die dort flüssig sind und über diese flüssige Phase passieren dann die Austausche von den Ionen so dass dann am Ende die Klingerphasen jede für sich entstehen können und sich in einem Verhältnis zueinander einstellen können.

00:21:14: im festen Zustand würde das zwar im Prinzip auch irgendwann passieren, aber dann wird es natürlich wesentlich länger dauern weil die Ohnbeweglichkeit im festen Zustand natürlich wesendlich geringer ist.

00:21:28: Deshalb macht man das einmal für zehn bis zwanzig Minuten eben so super heiß und dann hat man's aber auch... Und die Schmelze wird dann abgekühlt oder das Sintergemisch wird dann abgekühlt Und da fallen dann dieses Klinkerkranulat am Ende hinten raus.

00:21:52: Es erstarrt dann zu Bröckchen, Kieselsteingroßenbröcken?

00:21:59: Richtig ja!

00:22:03: Die werden gemahlen und dann wird noch Kalk zugegeben.

00:22:07: Eine der Sinterphasen ist das Ferrit.

00:22:10: Das hätte eine so hohe... eine so hohe Reaktionsgeschwindigkeit mit Wasser, dass das nach Minuten schon aushärten würde und da gibt man Kalk zu.

00:22:22: Das Kalk passiviert, das verrät so ein bisschen an der Oberfläche der Partikel, der Christellchen die davor handen sind und kann das dadurch abbremsen in seiner Hitzköpfigkeit.

00:22:38: Ja und das malt man dann und fertig ist der Zement!

00:22:44: Und jetzt gucken wir uns noch zum Schluss an, wie aus dem Zement dann tatsächlich der Beton wird und was das auch nochmal beim aushärten chemisch ist.

00:22:56: Das war nämlich die Frage, die mich eigentlich interessiert hat – Was ist denn so ein Klotzbeton?

00:23:02: Wie sieht man es von innen aus auf Atomara-Ebene?

00:23:10: Beim Beton, das haben wir eben schon mal gesagt macht der Zement eigentlich nur fünfzehn bis zwanzig Prozent des Volumens aus.

00:23:17: Da ist halt noch Wasser im Spiel und Sand.

00:23:23: und Kiesich weiß noch von ganz früher als ich meinem Papa manchmal bei so Sachen geholfen habe.

00:23:28: er hat sehr viel selber gemacht immer zu Hause am Haus dann manchmal sich die Speismaschinen ausgeliehen in der Nachbarschaft und dann weiß ich noch, dass auf eine Schippe Zement kam immer sieben Schippen Sand.

00:23:42: Das

00:23:46: kommt ja genau auf das Verhältnis letztendlich raus.

00:23:48: Ganz genau!

00:23:52: So und wie stellst du dir das denn vor?

00:23:54: Wie das von innen aussieht also ist es ein großer Kristall, der gewachsen ist oder ist?

00:24:01: es Kann ja auch sein, ne?

00:24:04: So eine Erstaateschmelze.

00:24:08: Hast du da... hast du da eine Vorstellung?

00:24:10: Das ist

00:24:11: eine gute Frage!

00:24:12: Nee, also wahrscheinlich ist es dann irgendwie auf großer Ebene miteinander vernetzt würde ich schätzen.

00:24:19: Ja richtig

00:24:22: Also irgendwie schon ein zusammenhängendes Gebilde an Atomen.

00:24:28: aber bin ich jetzt auch sehr gespannt wenn Du uns mit in den Beton rein nimmst.

00:24:33: Es hat tatsächlich was von allem.

00:24:35: Also das Hauptding ist ja der Sand, was vor allem da drin ist.

00:24:40: Sand sind Quarzkristalle.

00:24:42: Die sind sehr fest und die werden quasi umspült von diesem CSH-Gel, vom quasi Klebstoff und das hat Eigenschaften von einem Glas Aber auch von Nanokristallen, also man kann da eine kristalline Ordnung auch nachweisen auf einer ganz kleinen Skala.

00:25:08: Das heißt die Partikelchen für sich sind alle in sich geordnet aber es gibt ganz viele unterschiedliche.

00:25:14: Also ist kein ein großer Kristall sondern das sind ganz ganz ganz viele nanokristalle sozusagen, die da aneinander kleben und so den Sand vernetzen.

00:25:26: Und so für eine sehr, sehr harte Gesamtkonstruktion wenn ich das so sagen will.

00:25:34: Aber ist

00:25:34: der Sand also... Der Sand ist dann aber nicht jetzt wirklich chemisch damit gebunden?

00:25:42: Der ist quasi bloß Eingeschlossen.

00:25:46: Genau, er ist eingeschlossen und aber der ist ja an sich sehr hart also quasi weiß ich nicht wie da eine Analogie wäre.

00:25:56: Ich verbinde sehr viele harte Bausteine miteinander, dann habe ich die Harte aus den Bausteinen ja auch in meinem fertigen Konstrukt.

00:26:06: Wenn ich die Baustein nur fest genug aneinander binde und diese feste Bindung das übernimmt der Zement eben oder die CSH-Phase, die zwischen den Sandpartikeln sozusagen.

00:26:19: Und dort wie gesagt in der CSH Phase nanokristalline Strukturen auch einige einige echte kristalle sozusagen portlandit plättchen heißen die so schön und nadelförmiger erittring geht.

00:26:39: Und das ist jetzt, das fand ich jetzt sehr lustig habe ich direkt gefragt wo kommen denn diese komischen namen her?

00:26:44: Ja das dachte ich auch gerade.

00:26:46: Dachte ich mir direkt es ja.

00:26:48: eine Stadt glaube ich in usa da kommt's aber tatsächlich nicht her oder sehr indirekt und auch nicht von der Stadt in den USA, sondern Portlandit wurde benannt nach dem Zement.

00:27:05: Also man hat zuerst den Zement gemacht dann hat man irgendwann festgestellt da sind ja Kristalle drin das sind einfach kalt.

00:27:12: zum Hydroxid-Kristalle.

00:27:14: Dann hat man die nach dem zement also nach der Anwendung benannt dies damit schon gab nämlich nach dem cement.

00:27:21: und der Zement Der heißt tatsächlich so, weil er so aussieht wie der Portland-Kalkstein vor der Isle of Portland in England oder in England.

00:27:35: Das ist so ein grauer Kalkstein.

00:27:39: Das heißt irgendjemand hat mal Beton gemacht und hat gesagt aber der Beton sieht ja so aus wie die Kalksteine dann nennen wir den nach dem Kalkstern Portland und dann hat irgendwie man die Kristalle entdeckt und er hat gesagt sie sind ja in dem Zement drin Und dann nennen wir die nach dem Zement, dernach und so weiter.

00:27:59: Da finde ich das Eretringid wesentlich bodenständiger, dass es nämlich nach dem Örtchen Edringen in der Eifel benannt ist.

00:28:07: Ach stark!

00:28:10: Das ist ja Wahnsinn wo diese Namen daher kommen.

00:28:14: Ja... Und als eretringit entsteht Zum Beispiel bei dem Passivieren des Verrits, in dem man das Verrit mit Kalk reagiert.

00:28:28: So...

00:28:31: Das zur Klugscheißerei.

00:28:36: Eins wollte ich noch sagen so hart wie Zement auch oder so hard wie Beton ist, dass es keine absolute Härte für alle Lebensbereiche.

00:28:46: Es ist nämlich nur eine Druck härte, es hat keine Zughärte oder wesentlich wenig Zughärtel.

00:28:55: Weshalb man da immer eine Stahlbewerbung noch mit verbauen muss?

00:29:00: Wenn man Brücken baut oder Gebäude errichtet wird werden die niemals nur aus Beton sein sondern da wird auch Eisen mit verbaut sein.

00:29:12: Das Eisen hat nämlich dann genau die Zugfestigkeit und der Beton hat die Druckfestigkeit, deshalb ist das so eine gute Kombination.

00:29:19: da kann man jetzt nur oder gibt es noch Details wo dann ein Problem ist?

00:29:24: am Anfang ist der betonbasisch und je mehr er aushärtet umso mehr.

00:29:29: CO² dringt auch wieder ein.

00:29:33: CO-Zweil macht Kohlensäure, macht das sauer und dann irgendwann geht der Stahl in der Mitte kaputt.

00:29:37: Das sind große Probleme die kann man sich im Einzelnen angucken.

00:29:42: Das würde aber für diesen Podcast den Rahmen springen.

00:29:48: Zum Abschluss wollte ich dir mal so eine Schätzfrage stellen weil das ja... Ich habe es ganz am Anfang gesagt Für ein einziges Prozent, das für sieben Prozent der CO-Zwei-Emission weltweit verantwortlich ist.

00:30:02: Was schätzt du denn?

00:30:03: Wie viel Zement wird jedes Jahr produziert?

00:30:07: Wie viele Milliarden Tonnen?

00:30:10: Das ist schon mal ein Hinweis!

00:30:12: Es sind Milliarden Tonne.

00:30:15: Ja, Milliarden Tonn, ich weiß

00:30:16: nicht was man sich gar nicht vorstellen kann... Also wahrscheinlich dann irgendwie auch nicht nur eine Milliarde oder fünf Milliarden, sondern irgendwie im höheren Bereich.

00:30:27: Also es sind

00:30:28: fünf Milliarden ist nicht so schlecht.

00:30:29: Es sind etwa vier Milliarden Tonnen Zement aussehen werden aber dreißig Milliarden Tonn Beton gemacht.

00:30:35: Beton ist ja immer nochmal mehr und dann habe ich mal gesucht nach wie man sich das vorstellen kann.

00:30:44: und dreizig Milliarden Tonne Beton, dass wäre so viel Wie fünftausendmal die Che-Postpyramide, das ist die größte Pyramide der Welt.

00:30:52: Die große Pyramid von Gizee in einer Pyramite sind ungefähr sechs Millionen Tonnen.

00:30:59: Fünf tausend mal diese größten Pyramiden der Welt und das ist eine Jahresproduktion!

00:31:04: Das wird jedes Jahr produziert an Beton.

00:31:08: Das ist echt immens... ich glaube du hast dich da jetzt kurz versprochen?

00:31:12: Ich glaub dir heißt Che-Opps Pyramida.

00:31:13: Du hast Che-post gesagt

00:31:15: Ja Habe ich.

00:31:18: Inline Faktencheck,

00:31:20: Check.

00:31:20: In Line Faktoncheck genau!

00:31:22: Aber das ist was... ...fünftausendmal diese große Pyramide?

00:31:26: Ja Das ist immens, das kann man sich wieder absolut nicht vorstellen.

00:31:32: Und ja, das ist schon krass was da so gebaut wird und was da dann irgendwie an CO² auch frei wird.

00:31:39: Das war der Aufhänger ein bisschen deiner Folge und man selber probiert dann irgendwie mit dem Rad zur Arbeit zu fahren um das CO² vom Auto irgendwie einzusparen.

00:31:51: Ich mach's trotzdem weiter.

00:31:54: Ja natürlich!

00:31:55: Ist ja auch gut für den Körper.

00:31:56: Das stimmt Das kommt noch dazu.

00:31:58: Obwohl bei dem ganzen CO-Zweih, dass ich da immer ausatme wenn ich da schnaufend zu arbeite, dann denke ich mal manchmal ob das nicht ein Nullsummspiel ist.

00:32:10: So long!

00:32:11: Aber danke auf jeden Fall für diesen interessanten Einblick.

00:32:14: weil also was ich jetzt... Ich dachte mir schon wo du dann so gesagt hast Cement okay das is ja Nur anorganik, also ganz dicke Anführungszeichen.

00:32:28: Aber das ist da so viel auch meistens wenn man zumindest geht es mir so, wenn man irgendwie ein komplexe chemische Strukturen und so denkt Das ist dann immer irgendwie direkt organische Chemie und irgendwelche großen Moleküle.

00:32:42: aber das ist daher natürlich auch in anorganischen Systemen sage ich jetzt mal.

00:32:48: Super viel zu beobachten, super viel zu erklären und auch noch ja wie wir erfahren haben unergründetes Wissen gibt also warum der Beton nicht erstmal nicht fest wird.

00:33:01: Also das fand ich super interessant.

00:33:03: jetzt tatsächlich.

00:33:05: Und fürs klug scheißend.

00:33:06: zu Hause kannst du dir merken, ein Beton trocknet nicht ne?

00:33:08: Wenn irgendjemand sagt Beton Trockner sagst nein halt!

00:33:11: Der trocknen nicht, der härtet nur Und das ist ja was, was wir den Leuten mitgeben wollen hier.

00:33:16: Also klug scheißer Wissen zur Anwendung im täglichen Betracht.

00:33:22: Im tägliche Leben um damit Arbeitskollegen Freunde oder so doch zum Teil unnötigen Korrekturen ein bisschen zu nerven.

00:33:33: Sehr schön!

00:33:35: Wir bedanken uns fürs Zuhören.

00:33:37: Gebt uns bitte alle fünf Sterne auf Spotify, leigt uns auf Plattformen eurer Wahl.

00:33:44: Abonniert uns gerne auch auf mehreren Plattforms gleichzeitig.

00:33:48: das hilft uns am Anfang zu wachsen und darüber freuen wir uns sehr gut und wir sind auch sehr dankbar dafür.

00:33:55: so wollte ich das sagen.

00:33:57: Wir hören es wieder nächste Woche Peter.

00:33:59: dann mit einem Thema von dir schon sehr gespannt Und?

00:34:03: Ja, ich tatsächlich

00:34:04: auch.

00:34:05: Ich weiß noch nicht worum es gehen wird.

00:34:09: Da haben wir noch was gemeinsam!

00:34:12: Na dann bin ich gespannt.

00:34:13: Okay, ich

00:34:13: wünsche dir auch eine schöne Woche.

00:34:14: Bis dann.

00:34:16: Ciao ciao.

00:34:16: Mach's

00:34:16: gut, ciao.