7.3 : Porosität in Beton

Die Porosität von Beton ist ein Maß für die Hohlräume in seiner Struktur. Diese Hohlräume beeinflussen seine Festigkeit und Haltbarkeit erheblich. Wenn Wasser und Zement miteinander interagieren, entsteht durch eine chemische Reaktion namens Hydratation eine halbfester Leim. Dieser Leim enthält gebundenes Wasser, das etwa 23 % der Trockenmasse des Zements ausmacht, und Gelwasser, das winzige Hohlräume, sogenannte Gelporen, füllt und etwa 28 % des Zementgelvolumens ausmacht.

Das Verhältnis von Wasser zu Zement in der Mischung ist entscheidend – es beeinflusst das Ausmaß der Hydratation und damit die Porosität und Festigkeit des ausgehärteten Betons. Bei einem idealen Hydratationsprozess bildet sich zusätzlicher Raum, der nicht von festen Hydratationsprodukten eingenommen wird, Kapillarporen, die etwa 18,5 % des ursprünglichen Zementvolumens ausmachen. Während der Beton aushärtet, kann eine kontinuierliche Hydratation die Kapillarporen mit Hydratationsprodukten füllen und so die Dichte des Materials erhöhen.

Für eine vollständige Hydratation und optimale Festigkeit muss der Aushärtungsprozess sorgfältig gesteuert werden. Er ermöglicht eine zusätzliche Hydratation und reduziert die Porosität, indem die Kapillarräume mit stabileren Hydratationsprodukten gefüllt werden und der Leim dadurch verdichtet wird. Dieser sorgfältige Prozess ist entscheidend für die Herstellung von langlebigem, hochwertigem Beton, der weniger anfällig für Umwelteinflüsse und mechanische Beschädigungen ist.