Thermodynamik der Silikate: mit 108 Tabellen
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Berlin
Verl. für Bauwesen
1966
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Thermodynamik
der Silikate
Zwe ite,ve rbe s se rte Auf l age
mit 107 B i lde rn , 1 08 Tabe l l en ,
1 Tabe l l enanhang r und 3 i6Litera tu r ans r aben O ö
Deu t s che Bear be i t ung
PROF D R ARMIN PETZOL D
Hochschu lef ü r Arch i t ek tu r
und Bauwesen We i mar
VEBVEKLAGF Ü RBAUWESENBERLIN1966
INHALTSVERZEICHNIS
1 Einführung 17
2 Allgemeine Grundlagen der Thermodynamik 21
2 :l Grundbegriffe der Thermodynamik 21
2 2 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik Thermochemie 28
2 3 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 34
2 4 Methoden der Thermodynamik 37
2 5 Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik 42
2 6 Das chemische Gleichgewicht und die Prinzipien seiner Berechnung 45
2 7 Phasengleichgewichte 48
2 8 Methoden zur Ermittlung thermochemischer Ausgangsdaten 51
2 9 Über die Thermodynamik irreversibler Prozesse 54
3 Spezielle Probleme der Anwendung der chemischen Thermodynamik auf
Silikatsystcinc 6L
3 1 Festkörperreaktionen 62
3 2 Silikatschmelzen • 63
3 3 Hydratationsreaktionen 65
3 1 Schema zur Berechnung von AG=f(T) bei Reaktionen in Silikat-
systemen unter Verwendung einfacher thermodynamischer Daten 66
311 Berechnung von AG nach Gleichung (71) 66
312 Berechnung von AG durch Integration von Gleichung (18) 67
3 5 Grenzen der Anwendbarkeit der klassischen Thermodynamik bei der
Untersuchung von Silikatsystemen und Fragen der Genauigkeit der
Ausgangsdalen 68
3 6 Rechengang zur Bestimmung der Wärmekapazität kristalliner, an
organischer Verbindungen bei hohen Temperaturen 73
4 Thermodynamik der Hoclitemperatiirreaktionen von Silikaten 81
1 1 Typen von Hochtemperaturre iktionen bei Silikaten 81
1 2 Polymorphe Umwandlungen von Silikaten und Oxiden 82
421 Enantiotrope Umwandlungen 83
122 Monotrope Umwandlungen 83
423 Beispiel der Berechnung von AG bei einer polymorphen mono-
tropen Umwandlung 83
1 nhaltsverze ichnis
4 3 Chemische Wechselwirkung in festen Phasen 86
431 System CaO—Si02 87
432 System CaO—A1203 95
433 System MgO—Si03 103
434 System A1203—Si02 106
4 4 Reaktionen unter Beteiligung gasförmiger Stoffe 106
441 Entsäuerungsreaktionen 107
442 Dissoziation von Oxiden 116
443 Silikatbildung unter Entstehung von Gasphase 121
4431 System CaC03—Si02 123
4432 System CaC03—A1203 128
4433 System Na2C03—Si02 133
4434 System BaC03—-BaO—Si02 136
4435 System SrC03—SrO—Si02 152
4436 System CaS04—Si02 157
4 5 Reaktionen mit Beteiligung von Schmelzen und kombinierte Reak
tionen 160
451 Reaktionen in und mit Schmelzen 161
452 Redox-Reaktionen 165
4 6 Entglasungsreaktionen 171
Hydratationsrcaktionen 175
5 1 Gegenwärtige Vorstellungen über den Erhärtungsmechanismus mine
ralischer Bindemittel 176
5 2 Thermochemie, Thermodynamik und Chemismus der Reaktionen im
System Ca(OIl)2—Si02—H20 182
521 System CaO—H20 182
522 System Si02—H20 184
523 Systeme C2S—II20, C3S—H20 und Ca(0H)2—Si02—H20 187
524 Produkte der Reaktion von Kalk, Kieselsäure und Wasser 189
525 Energetik der Hydratation von C2S und C3S 196
526 Berechnung thermochemischer Daten für Kalziumhydrosili-
kate und die Ionen der Kiesel- und Polykieselsäuren in Lösung 202
527 Thermodynamik der Hydratation von /?-C2S und C3S unter
normalen und hydrothermalen Bedingungen 214
528 Thermodynamische Berechnung der Haupt- und Nebenreakti
onen im System Ca(OH)2—Si02—II20 unter normalen und
hydrothermalen Bedingungen 220
529 Vergleich der thermodynamisdien Berechnungen mit experi
mentellen Befunden 231
5 3 Thermodynamik der Reaktionen im System CaO—A1203—H20 238
531 System A1203—H20 238
532 Reaktionen der Kalziurnaluminate mit Wasser 240
5 4 Thermodynamik der Reaktionen im System CaO—A1203—CaS04—
H20 _ 248
5 5 Thermochemie der Hydratation des Zements 252
5 6 Energetische Grundlagen der Hydrat itionsvorgänge bei Bindemitteln 259
Inhaltsverzeichnis 15
G Thermodynamik (jeochemisclier Prozesse 269
6 1 Besonderheiten der Anwendung der Thermodynamik auf geochemi-
sohe Prozesse • 270
6 2 Beispiele der Anwendung der • -hcmischen Thermodynamik bei der
Lösung einiger geochemischer Probleme 274
621 Magmatische Schmelzen 274
( 2 2 Metamorphe Prozesse 275
6221 Deliydratation d»s Brucits 276
6222 Zersctzungsreaktiouender Hydrosilikate beim Erhitzen 277
6223 Umwandlungen der Alumosilikate 286
6224 Vcrwitterungsprozessc ; 289
7 Tabellenanhang: Standardenthalpien, freie Enthalpien, Entropien und
Gleichungen der Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität einiger
Elemente, Ionen, einfacher Stoffe und Verbindungen 293
Literaturverzeichnis 316
Sachworterverzeichnis 331
Autorenverzeiclinis 333
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