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Bauchemie:

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Bibliographic Details
Main Author:	Knoblauch, Harald (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Neuwied Werner 2006
Edition:	6., neu bearb. und erw. Aufl.
Subjects:	Chemie Bauchemie Baustoff Einführung Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XIII, 464 S. zahlr. graph. Darst.
ISBN:	3804151744 9783804151741

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adam_text	BEGRUENDET VON PROF. DR.-ING. HARALD KNOBLAUCH FORTGEFUEHRT VON O. UNIV.-PROF. DR.-ING. HABIL. DR. TECHN. DR. H.C. ULRICH SCHNEIDER BAUCHEMIE 6., NEU BEARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE 2006 WERNER VERLAG INHALTSVERZEICHNIS VORWORT VII 1 ALLGEMEINE CHEMIE 1 1.1 GRUNDBEGRIFFE 1 1.1.1 PHYSIKALISCHE VORGAENGE 1 1.1.2 CHEMISCHE VORGAENGE 3 1.1.3 HETEROGENE UND HOMOGENE STOFFE 3 1.1.4 EINTEILUNG REINER STOFFE IN STOFFGRUPPEN 4 1.1.5 ELEMENTE UND VERBINDUNGEN, ANALYSE UND SYNTHESE 6 1.1.6 CHEMISCHE SYMBOL- UND FORMELSPRACHE 6 1.1.7 NOMENKLATUR ANORGANISCHER VERBINDUNGEN 7 1.1.8 OXIDATION UND REDUKTION 7 1.1.9 CHEMISCHE MASSENGESETZE - ATOMHYPOTHESE VON DALTON 8 1.1.10 ATOM- UND MOLEKULARMASSEN 9 1.1.11 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DER STOFFE 11 1.2 ATOMBAU 13 1.2.1 DURCHMESSER, DICHTE UND ELEMENTARTEILCHEN 13 1.2.2 DAS BOHRSCHE ATOMMODELL 13 1.2.3 DAS WELLENMECHANISCHE ATOMMODELL 15 1.2.4 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE 18 1.2.5 MASSENDEFEKT, AEQUIVALENZ VON MASSE UND ENERGIE 20 1.2.6 RADIOAKTIVITAET 21 1.3 CHEMISCHE BINDUNG 24 1.3.1 URSACHEN DER VERBINDUNGSBILDUNG 24 1.3.2 IONENBINDUNG 27 1.3.3 ATOMBINDUNG 27 1.3.4 METALLBINDUNG 30 1.3.5 NEBENBINDUNGSARTEN 33 1.3.5.1 WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNG 33 1.3.5.2 VAN-DER-WAALS-BINDUNG 34 1.4 BAU UND STRUKTUR FESTER STOFFE 34 1.4.1 KRISTALLE 34 1.4.2 UEBERGAENGE ZWISCHEN ATOM-UND IONENGITTERN 35 1.4.2.1 ANIONENGITTER 36 1.4.2.2 GERUESTANIONEN 37 1.4.3 AMORPHE STOFFE 37 1.5 LOESUNGEN, KOLLOIDE UND DISPERSIONEN 38 1.5.1 ALLGEMEINES 38 1.5.2 ENTSTEHUNG UND STRUKTUR ECHTER LOESUNGEN 39 1.5.3 GESETZMAESSIGKEITEN BEI ECHTEN LOESUNGEN 40 1.5.4 KOLLOIDE, DISPERSIONEN, EMULSIONEN, AEROSOLE 43 1.5.5 KRISTALLWASSER UND HYGROSKOPISCHE STOFFE 46 1.6 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT UND REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT 48 1.6.1 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT, MASSENWIRKUNGSGESETZ 48 1.6.2 BEEINFLUSSUNG DES ABLAUFES CHEMISCHER REAKTIONEN 50 1.6.2.1 TEMPERATUR 50 1.6.2.2 KONZENTRATION DER REAKTIONSPARTNER 51 1.6.2.3 DRUCK 51 1.6.2.4 OBERFLAECHE DER REAKTIONSPARTNER 51 1.6.2.5 KATALYSE 51 1.6.2.6 ZUSAMMENFASSUNG UND BEISPIELE 52 IX INHALTSVERZEICHNIS 1.7 ARTEN CHEMISCHER REAKTIONEN UND REAKTIONSGLEICHGEWICHTE 53 1.7.1 REDOXREAKTIONEN 53 1.7.2 SAEURE-BASE-REAKTIONEN (PROTOLYSE) 54 1.7.3 REAKTIONSGLEICHGEWICHTE VON SAEUREN UND BASEN 58 1.7.4 DER PH-WERT 59 1.7.5 DIE KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHTSREAKTION 62 1.7.6 PUFFERLOESUNGEN 64 1.7.7 FAELLUNGS- UND SALZBILDUNGSREAKTIONEN 66 1.7.8 KOMPLEXBILDUNGSREAKTIONEN 68 1.8 CHEMIE UND UMWELT 71 1.8.1 CHEMIE DER LUFT 71 1.8.1.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DER LUFT 71 1.8.1.2 KREISLAUF DES SAUERSTOFFS 72 1.8.1.3 KREISLAUF DES STICKSTOFFS 73 1.8.1.4 KREISLAUF DES KOHLENDIOXIDS 74 1.8.1.5 LUFTVERUNREINIGUNGEN 75 1.8.1.6 DAS OZON-PROBLEM 77 1.8.1.7 ERWAERMUNG DER ATMOSPHAERE - TREIBHAUSEFFEKT 80 1.8.1.8 ABGASREINIGUNG UND TECHNIKEN ZUR LUFTREINHALTUNG 81 1.8.2 CHEMIE DES WASSERS 83 1.8.2.1 WASSERHAERTE 84 1.8.2.2 IM WASSER GELOESTE GASE 86 1.8.2.3 IM WASSER GELOESTE METALLE 86 1.8.2.4 TRINKWASSER (DIN 2000) 86 1.8.2.5 BAUGRUNDWASSER (DIN 4030) 88 1.8.3 BELASTENDE STOFFE IN GEWAESSERN UND ABWAESSERN 88 1.8.3.1 REDOXREAKTIONEN IN GEWAESSERN 88 1.8.3.2 FAELLUNGS-UND KOMPLEXBILDUNGSREAKTIONEN IN GEWAESSERN 91 1.8.3.3 SCHWERMETALLE IN GEWAESSERN 95 1.8.3.4 SUMMEN- UND GRUPPENPARAMETER FUER ORGANISCHE INHALTSSTOFFE VON WASSER UND ABWASSER 100 1.8.3.5 PARAMETERWERTE FUER OBERFLAECHENWAESSER UND ABWAESSER 107 1.8.3.6 ORGANISCHE HALOGENVERBINDUNGEN IM WASSER 108 1.8.3.7 WASSERGEFAEHRDENDE STOFFE 115 1.9 ORGANISCHE CHEMIE 117 1.9.1 BESONDERHEITEN DER KOHLENSTOFFVERBINDUNGEN 117 1.9.2 FUNKTIONELLE GRUPPEN 118 1.9.3 KOHLENWASSERSTOFFE 121 1.9.3.1 GESAETTIGTE KOHLENWASSERSTOFFE: ALKANE (PARAFFINE) 122 1.9.3.2 UNGESAETTIGTE KOHLENWASSERSTOFFE: ALKENE, ALKINE UND DIENE 125 1.9.3.3 AROMATISCHE KOHLENWASSERSTOFFE: ARENE 127 1.9.4 WICHTIGE VERBINDUNGEN MIT FUNKTIONEILEN GRUPPEN 128 1.9.4.1 ALKOHOLE 128 1.9.4.2 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN DER ALKOHOLE 130 1.9.4.3 PHENOLE 133 1.9.4.4 CARBONSAEUREN 134 1.9.4.5 ESTER DER CARBONSAEUREN 136 1.9.4.6 WEITERE TECHNISCH WICHTIGE ORGANISCHE VERBINDUNGEN: ETHER, ALDEHYDE, KETONE, AMINE, ISOCYANATE, SAEUREAMIDE, AMINIOSAEUREN . 137 2 ORGANISCHE BAUSTOFFE 143 2.1 UEBERSICHT 143 INHALTSVERZEICHNIS 2.2 KUNSTSTOFFE 143 2.2.1 STRUKTURAUFBAU UND EIGENSCHAFTEN 143 2.2.2 KUNSTSTOFFSYNTHESEN, POLYMERREAKTIONEN 150 2.2.3 MECHANISCHES VERHALTEN UND DICHTE VON KUNSTSTOFFEN 159 2.2.4 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON POLYMERISATIONSKUNSTSTOFFEN 161 2.2.4.1 POLYETHYLEN (PE) 161 2.2.4.2 POLYPROPYLEN (PP) 162 2.2.4.3 POLYISOBUTYLEN (PIB) 162 2.2.4.4 SYNTHETISCHER UND ETHYLEN-PROPYLEN-KAUTSCHUK (EPDM) 162 2.2.4.5 POLYVINYLCHLORID (PVC) UND POLYVINYLACETAT (PVAC) 163 2.2.4.6 POLYVINYLCHLORID (PVDC) 164 2.2.4.7 POLYSTYROL (PS) 165 2.2.4.8 POLYTETRAFLUORETHYLEN (PTFE) 166 2.2.4.9 POLYACRYLNITRIL (PAN) 167 2.2.4.10 POLYOXYMETHYLEN (POM) 167 2.2.4.11 POLYMETHACRYLSAEUREMETHYLESTER (PMMA) 167 2.2.5 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON POLYKONDENSATIONSKUNSTSTOFFEN 168 2.2.5.1 FORMALDEHYD-KONDENSATIONSPRODUKTE 168 2.2.5.2 POLYAMIDE (PA) 169 2.2.5.3 POLYESTERHARZE ODER ALKYDHARZE 170 2.2.5.4 POLYCARBONAT (PC) 171 2.2.6 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON POLYADDITIONSKUNSTSTOFFEN 172 2.2.6.1 EPOXIDHARZE (EP) 172 2.2.6.2 POLYURETHANE (PUR) 172 2.3 BITUMEN UND STEINKOHLENTEERPECH 175 2.4 HOLZ 177 2.4.1 CHEMISCHER AUFBAU VON HOLZ 177 2.4.2 BESTAENDIGKEIT VON HOLZ UND CHEMISCHER HOLZSCHUTZ 179 2.4.2.1 WITTERUNGSBESTAENDIGKEIT 179 2.4.2.2 BRENNBARKEIT UND FLAMMSCHUTZMITTEL 180 2.4.2.3 CHEMISCHE BEANSPRUCHUNG VON HOLZ 182 2.4.2.4 HOLZZERSTOERENDE ORGANISMEN 182 2.4.2.5 CHEMISCHER HOLZSCHUTZ UND HOLZSCHUTZMITTEL 183 2.5 BAUTENSCHUTZMITTEL 189 2.5.1 BINDEMITTEL UND HILFSMITTEL - POLYMERMODIFIZIERTE ZEMENTBETONE 189 2.5.2 BETONZUSATZMITTEL, ZUSATZSTOFFE, ENTSCHALUNGS- UND NACHBEHANDLUNGSMITTEL 193 2.5.3 BESCHICHTUNGSSTOFFE UND BESCHICHTUNGEN 198 2.5.4 WEITERE ERZEUGNISSE DER BAUCHEMIE 205 2.6 SILIZIUMORGANISCHE VERBINDUNGEN 205 GLAS UND KERAMIK 209 3.1 ZUSAMMENSETZUNG VON GLAS 209 3.2 HERSTELLUNG UND VERARBEITUNG 210 3.3 FAERBUNG, TRUEBUNG UND GLASUREN 212 3.4 CHEMISCHE BESTAENDIGKEIT VON GLAS 213 3.5 SONSTIGE GLASERZEUGNISSE 214 3.6 KERAMISCHE ERZEUGNISSE 216 3.7 TONGUT - BAUSTOFFE UND STEINGUT 218 3.8 TONZEUG - STEINZEUG UND PORZELLAN 220 3.9 CHEMISCHE BESTAENDIGKEIT VON KERAMIK 221 XI INHALTSVERZEICHNIS 4 ANORGANISCHE BINDEMITTEL UND KALKSANDSTEIN 223 4.1 GEMEINSAMKEITEN DER ANORGANISCHEN BINDEMITTEL 223 4.2 GIPS UND ANHYDRIT 223 4.2.1 VORKOMMEN UND GEWINNUNG 223 4.2.2 HYDRATATION, VERSTEIFEN UND ERHAERTEN 226 4.3 BAUKALKE - ZUSAMMENSETZUNG, ANFORDERUNGEN UND EIGENSCHAFTEN 228 4.3.1 ROHSTOFFE UND ARTEN 228 4.3.2 LUFTKALK 229 4.3.3 WASSERKALK 230 4.3.4 HYDRAULISCHER UND HOCHHYDRAULISCHER KALK 231 4.4 LATENT-HYDRAULISCHE STOFFE UND PUZZOLANE 232 4.4.1 LATENT-HYDRAULISCHE STOFFE 232 4.4.2 NATUERLICHE PUZZOLANE 234 4.4.3 KUENSTLICH HERGESTELLTE PUZZOLANE 235 4.5 ZEMENTE 237 4.5.1 BEGRIFFE UND ZUSAMMENSETZUNG 237 4.5.2 HERSTELLUNG DER ZEMENTE 240 4.5.3 KLINKERPHASEN 244 4.5.4 ZEMENTE MIT BESONDEREN EIGENSCHAFTEN 246 4.5.5 BAUAUFSICHTLICH ZUGELASSENE UND SONSTIGE ZEMENTE 246 4.5.6 ZUSAMMENSETZUNG UND KLINKERPHASEN VON TONERDESCHMELZZEMENT 251 4.5.7 REAKTION DES ZEMENTES MIT WASSER 251 4.5.8 HYDRATPHASEN 252 4.5.9 GIPS ALS ERSTARRUNGSREGLER 254 4.5.10 HYDRATATIONSWAERME 255 4.5.11 UMWANDLUNG VON ZEMENTLEIM IN ZEMENTSTEIN 256 4.5.12 UMWANDLUNG DES EINZELNEN ZEMENTKORNS 256 4.5.13 EIGENSCHAFTEN DES ZEMENTSTEINS 259 4.6 MAGNESIABINDER (SORELZEMENT, STEINHOLZBINDEMITTEL) 261 4.7 KALKSANDSTEIN 262 5 DIE WICHTIGSTEN BAUMETALLE: EISEN UND STAHL 265 5.1 ROHEISENGEWINNUNG 265 5.2 STAHLHERSTELLUNG 266 5.3 DIE EIGENSCHAFTEN DER STAEHLE UND DIE BEEINFLUSSUNG DIESER EIGENSCHAFTEN 271 5.4 DAS ZUSTANDSSCHAUBILD EISEN - KOHLENSTOFF 276 5.4.1 AUFBAU DER METALLISCHEN PHASEN 276 5.4.2 METALLGEFUEGE UND DEREN BEREICHE IM EISEN-KOHLENSTOFF-DIAGRAMM 279 5.4.3 EIGENSCHAFTEN DER STAEHLE IN ABHAENGIGKEIT VOM KOHLENSTOFFGEHALT 280 5.5 WAERMEBEHANDLUNG VON STAEHLEN 282 6 BAUSTOFFKORROSION UND MOEGLICHE GEGENMASSNAHMEN 287 6.1 ALLGEMEINES 287 6.2 KORROSION ZEMENTGEBUNDENER BAUSTOFFE 288 6.3 DIE WIRKUNG ZEMENTANGREIFENDER VERBINDUNGEN 289 6.3.1 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH SAEUREN 290 6.3.2 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH FETTE, OELE UND ORGANISCHE SAEUREN . . . 293 6.3.3 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH AUSTAUSCHFAEHIGE SALZE 293 6.3.4 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH STARKE BASEN 294 6.3.5 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH WEICHES WASSER 295 6.3.6 TREIBENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH SCHWEFELSAEURE 295 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.3.7 TREIBENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH MAGNESIUMSALZE 297 6.3.8 TREIBENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH KALK UND MAGNESIA 298 6.3.9 TREIBENDER UND LOESENDER ANGRIFF DURCH MAGNESIUMSALZE UND AMMONIUMSULFATLOESUNGEN 298 6.3.10 CHEMISCHE ANGRIFFE AUF DEN BETONZUSCHLAG 299 6.3.11 TAUSALZWIRKUNG UND FROSTBESTAENDIGKEIT DES BETONS 302 6.4 VORKOMMEN, UMWELTBEDINGUNGEN UND SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN BETONANGREIFENDER STOFFE 303 6.4.1 EXPOSITIONSKLASSEN 303 6.4.2 EINSTUFUNG DER WAESSER, BOEDEN UND GASE NACH DEM ANGRIFFSGRAD 305 6.4.3 ANMACHWASSER FUER BETON 310 6.5 KORROSIONSSCHUTZ DES BETONS 311 6.5.1 BETON MIT HOHEM WIDERSTAND GEGEN CHEMISCHE ANGRIFFE 311 6.5.2 SCHUTZ GEGEN SEHR STARKEN CHEMISCHEN ANGRIFF 313 6.5.3 VERMEIDUNG DES ALKALITREIBENS IM BETON 317 6.5.4 SCHUTZ GEGEN FROST- UND TAUSALZEINWIRKUNG 318 6.6 KORROSION UND KORROSIONSSCHUTZ DER UEBRIGEN NICHTMETALLISCHEN UND ANORGANISCHEN BAUSTOFFE 321 6.6.1 KORROSION VON NATURSTEINEN 321 6.6.2 REINIGUNG VON NATURSTEINEN UND ANDEREN BAUSTOFFEN 328 6.6.3 STEINKONSERVIERUNG 330 6.6.4 PORENBETON (GASBETON), FASERZEMENT, MOERTEL, KALKSANDSTEIN 335 6.6.5 PUTZ UND MAUERWERK 336 6.6.6 BAUGIPSE UND ANHYDRITBINDER 337 6.6.7 MAGNESIABINDER 338 6.6.8 ANSTRICHSCHAEDEN 338 6.7 METALLKORROSION 339 6.7.1 ALLGEMEINES 339 6.7.2 GRUNDLAGEN DER KORROSION 340 6.7.3 ELEKTROCHEMISCHE VORGAENGE 343 6.7.4 KORROSION NACH DEM WASSERSTOFFTYP 344 6.7.5 KORROSION NACH DEM SAUERSTOFFTYP 345 6.7.6 KORROSIONSARTEN UND KORROSIONSERSCHEINUNGEN 347 6.7.6.1 ALLGEMEINER UEBERBLICK 347 6.7.6.2 KORROSIONSARTEN 348 6.7.6.3 KORROSIONSERSCHEINUNGEN 351 6.7.7 KORROSION DES STAHLS IM BETON 352 6.7.7.1 GRUNDLAGEN 352 6.7.7.2 EINWIRKUNG KORROSIONSFORDERNDER STOFFE AUF BETON: KOHLENSAEURE UND CHLORIDE 353 6.7.7.3 CARBONATISIERUNG DES BETONS 354 6.7.7.4 CHLORIDDIFFUSION 356 6.7.7.5 BINDUNG VON CHLORID IM ZEMENTSTEIN 360 6.7.7.6 CHLORIDGEHALTE VON PORENLOESUNGEN 361 6.7.7.7 CHLORIDKORROSION 362 6.7.7.8 WASSERSTOFFVERSPROEDUNG 366 6.7.8 BESONDERHEITEN DER STAHLKORROSION IN UNTERSCHIEDLICHER UMGEBUNG 368 6.7.8.1 ATMOSPHAERE 368 6.7.8.2 WASSER 369 6.7.8.3 BODEN UND BODENKORROSION 371 6.7.9 KORROSIONSVERHALTEN DER IM BAUWESEN GEBRAEUCHLICHSTEN NICHTEISENMETALLE 378 XIII 6.7.9.1 ALUMINIUMKORROSION 378 6.7.9.2 BLEIKORROSION 381 6.7.9.3 KUPFERKORROSION 381 6.7.9.4 ZINKKORROSION 382 6.8 KORROSIONSSCHUTZ 383 6.8.1 AKTIVER KORROSIONSSCHUTZ 384 6.8.1.1 AUSWAHL WIDERSTANDSFAEHIGER STAEHLE 384 6.8.1.2 WETTERFESTE BAUSTAEHLE 385 6.8.1.3 NICHTROSTENDE STAEHLE 388 6.8.1.4 KATHODISCHER KORROSIONSSCHUTZ 388 6.8.2 PASSIVER KORROSIONSSCHUTZ 393 6.9 ZERSETZUNG (KORROSION) UND KORROSIONSSCHUTZ ORGANISCHER BAUSTOFFE 399 6.9.1 BITUMENZERSETZUNG UND KORROSIONSSCHUTZ 399 6.9.2 HOLZVERWITTERUNG UND KORROSIONSSCHUTZ 399 6.9.3 KUNSTSTOFFKORROSION UND KUNSTSTOFFBESTAENDIGKEIT 405 7 BAUSTOFFCHEMISCHE PRUEFUNGEN 407 7.1 ALLGEMEINE HINWEISE UND ARBEITSREGELN FUER CHEMISCHE PRUEFUNGEN 407 7.2 QUALITATIVE BESTIMMUNGEN 408 7.2.1 KATIONENNACHWEIS 408 7.2.2 ANIONENNACHWEIS 410 7.2.3 VERZEICHNIS DER FUER QUALITATIVE ANALYSEN ERFORDERLICHEN REAGENZIEN 412 7.3 HALBQUANTITATIVE BESTIMMUNGSMETHODEN 414 7.4 QUANTITATIVE BESTIMMUNG DER BETONSCHAEDLICHEN BESTANDTEILE VON WAESSERN UND BOEDEN 416 7.4.1 PROBENAHME 416 7.4.2 KURZE EINFUEHRUNG IN DIE MASSANALYSE 416 7.4.3 KONZENTRATION DER MASSLOESUNGEN 417 7.4.4 MESSGEFAESSE 418 7.4.5 ANALYSENGAENGE 419 7.4.6 WASSERANALYSE 420 7.4.7 BODENANALYSE 427 7.5 SONSTIGE BESTIMMUNGSMETHODEN 429 ANHANG 435 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE 435 ATOMMASSEN DER ELEMENTE 436 FUNDAMENTALE KONSTANTEN 438 GROESSEN, EINHEITEN UND UMRECHNUNGSFAKTOREN 439 GROESSENANGABEN 439 ABKUERZUNGEN FUER STOFFMENGENGEHALTE 439 AUSWAHL DER LOESLICHKEITSPRODUKTE BAUTECHNISCHER VERBINDUNGEN 440 AUSZUG AUS DER RAHMEN-ABWASSER-W 441 AUSZUG AUS DER TA-LUFT 441 MAXIMALE IMMISSIONSKONZENTRATIONEN NACH TA-LUFT UND VDI1974 442 LITERATURVERZEICHNIS 443 STICHWORTVERZEICHNIS 451
adam_txt	BEGRUENDET VON PROF. DR.-ING. HARALD KNOBLAUCH FORTGEFUEHRT VON O. UNIV.-PROF. DR.-ING. HABIL. DR. TECHN. DR. H.C. ULRICH SCHNEIDER BAUCHEMIE 6., NEU BEARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE 2006 WERNER VERLAG INHALTSVERZEICHNIS VORWORT VII 1 ALLGEMEINE CHEMIE 1 1.1 GRUNDBEGRIFFE 1 1.1.1 PHYSIKALISCHE VORGAENGE 1 1.1.2 CHEMISCHE VORGAENGE 3 1.1.3 HETEROGENE UND HOMOGENE STOFFE 3 1.1.4 EINTEILUNG REINER STOFFE IN STOFFGRUPPEN 4 1.1.5 ELEMENTE UND VERBINDUNGEN, ANALYSE UND SYNTHESE 6 1.1.6 CHEMISCHE SYMBOL- UND FORMELSPRACHE 6 1.1.7 NOMENKLATUR ANORGANISCHER VERBINDUNGEN 7 1.1.8 OXIDATION UND REDUKTION 7 1.1.9 CHEMISCHE MASSENGESETZE - ATOMHYPOTHESE VON DALTON 8 1.1.10 ATOM- UND MOLEKULARMASSEN 9 1.1.11 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DER STOFFE 11 1.2 ATOMBAU 13 1.2.1 DURCHMESSER, DICHTE UND ELEMENTARTEILCHEN 13 1.2.2 DAS BOHRSCHE ATOMMODELL 13 1.2.3 DAS WELLENMECHANISCHE ATOMMODELL 15 1.2.4 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE 18 1.2.5 MASSENDEFEKT, AEQUIVALENZ VON MASSE UND ENERGIE 20 1.2.6 RADIOAKTIVITAET 21 1.3 CHEMISCHE BINDUNG 24 1.3.1 URSACHEN DER VERBINDUNGSBILDUNG 24 1.3.2 IONENBINDUNG 27 1.3.3 ATOMBINDUNG 27 1.3.4 METALLBINDUNG 30 1.3.5 NEBENBINDUNGSARTEN 33 1.3.5.1 WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNG 33 1.3.5.2 VAN-DER-WAALS-BINDUNG 34 1.4 BAU UND STRUKTUR FESTER STOFFE 34 1.4.1 KRISTALLE 34 1.4.2 UEBERGAENGE ZWISCHEN ATOM-UND IONENGITTERN 35 1.4.2.1 ANIONENGITTER 36 1.4.2.2 GERUESTANIONEN 37 1.4.3 AMORPHE STOFFE 37 1.5 LOESUNGEN, KOLLOIDE UND DISPERSIONEN 38 1.5.1 ALLGEMEINES 38 1.5.2 ENTSTEHUNG UND STRUKTUR ECHTER LOESUNGEN 39 1.5.3 GESETZMAESSIGKEITEN BEI ECHTEN LOESUNGEN 40 1.5.4 KOLLOIDE, DISPERSIONEN, EMULSIONEN, AEROSOLE 43 1.5.5 KRISTALLWASSER UND HYGROSKOPISCHE STOFFE 46 1.6 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT UND REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT 48 1.6.1 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT, MASSENWIRKUNGSGESETZ 48 1.6.2 BEEINFLUSSUNG DES ABLAUFES CHEMISCHER REAKTIONEN 50 1.6.2.1 TEMPERATUR 50 1.6.2.2 KONZENTRATION DER REAKTIONSPARTNER 51 1.6.2.3 DRUCK 51 1.6.2.4 OBERFLAECHE DER REAKTIONSPARTNER 51 1.6.2.5 KATALYSE 51 1.6.2.6 ZUSAMMENFASSUNG UND BEISPIELE 52 IX INHALTSVERZEICHNIS 1.7 ARTEN CHEMISCHER REAKTIONEN UND REAKTIONSGLEICHGEWICHTE 53 1.7.1 REDOXREAKTIONEN 53 1.7.2 SAEURE-BASE-REAKTIONEN (PROTOLYSE) 54 1.7.3 REAKTIONSGLEICHGEWICHTE VON SAEUREN UND BASEN 58 1.7.4 DER PH-WERT 59 1.7.5 DIE KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHTSREAKTION 62 1.7.6 PUFFERLOESUNGEN 64 1.7.7 FAELLUNGS- UND SALZBILDUNGSREAKTIONEN 66 1.7.8 KOMPLEXBILDUNGSREAKTIONEN 68 1.8 CHEMIE UND UMWELT 71 1.8.1 CHEMIE DER LUFT 71 1.8.1.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DER LUFT 71 1.8.1.2 KREISLAUF DES SAUERSTOFFS 72 1.8.1.3 KREISLAUF DES STICKSTOFFS 73 1.8.1.4 KREISLAUF DES KOHLENDIOXIDS 74 1.8.1.5 LUFTVERUNREINIGUNGEN 75 1.8.1.6 DAS OZON-PROBLEM 77 1.8.1.7 ERWAERMUNG DER ATMOSPHAERE - TREIBHAUSEFFEKT 80 1.8.1.8 ABGASREINIGUNG UND TECHNIKEN ZUR LUFTREINHALTUNG 81 1.8.2 CHEMIE DES WASSERS 83 1.8.2.1 WASSERHAERTE 84 1.8.2.2 IM WASSER GELOESTE GASE 86 1.8.2.3 IM WASSER GELOESTE METALLE 86 1.8.2.4 TRINKWASSER (DIN 2000) 86 1.8.2.5 BAUGRUNDWASSER (DIN 4030) 88 1.8.3 BELASTENDE STOFFE IN GEWAESSERN UND ABWAESSERN 88 1.8.3.1 REDOXREAKTIONEN IN GEWAESSERN 88 1.8.3.2 FAELLUNGS-UND KOMPLEXBILDUNGSREAKTIONEN IN GEWAESSERN 91 1.8.3.3 SCHWERMETALLE IN GEWAESSERN 95 1.8.3.4 SUMMEN- UND GRUPPENPARAMETER FUER ORGANISCHE INHALTSSTOFFE VON WASSER UND ABWASSER 100 1.8.3.5 PARAMETERWERTE FUER OBERFLAECHENWAESSER UND ABWAESSER 107 1.8.3.6 ORGANISCHE HALOGENVERBINDUNGEN IM WASSER 108 1.8.3.7 WASSERGEFAEHRDENDE STOFFE 115 1.9 ORGANISCHE CHEMIE 117 1.9.1 BESONDERHEITEN DER KOHLENSTOFFVERBINDUNGEN 117 1.9.2 FUNKTIONELLE GRUPPEN 118 1.9.3 KOHLENWASSERSTOFFE 121 1.9.3.1 GESAETTIGTE KOHLENWASSERSTOFFE: ALKANE (PARAFFINE) 122 1.9.3.2 UNGESAETTIGTE KOHLENWASSERSTOFFE: ALKENE, ALKINE UND DIENE 125 1.9.3.3 AROMATISCHE KOHLENWASSERSTOFFE: ARENE 127 1.9.4 WICHTIGE VERBINDUNGEN MIT FUNKTIONEILEN GRUPPEN 128 1.9.4.1 ALKOHOLE 128 1.9.4.2 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN DER ALKOHOLE 130 1.9.4.3 PHENOLE 133 1.9.4.4 CARBONSAEUREN 134 1.9.4.5 ESTER DER CARBONSAEUREN 136 1.9.4.6 WEITERE TECHNISCH WICHTIGE ORGANISCHE VERBINDUNGEN: ETHER, ALDEHYDE, KETONE, AMINE, ISOCYANATE, SAEUREAMIDE, AMINIOSAEUREN . 137 2 ORGANISCHE BAUSTOFFE 143 2.1 UEBERSICHT 143 INHALTSVERZEICHNIS 2.2 KUNSTSTOFFE 143 2.2.1 STRUKTURAUFBAU UND EIGENSCHAFTEN 143 2.2.2 KUNSTSTOFFSYNTHESEN, POLYMERREAKTIONEN 150 2.2.3 MECHANISCHES VERHALTEN UND DICHTE VON KUNSTSTOFFEN 159 2.2.4 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON POLYMERISATIONSKUNSTSTOFFEN 161 2.2.4.1 POLYETHYLEN (PE) 161 2.2.4.2 POLYPROPYLEN (PP) 162 2.2.4.3 POLYISOBUTYLEN (PIB) 162 2.2.4.4 SYNTHETISCHER UND ETHYLEN-PROPYLEN-KAUTSCHUK (EPDM) 162 2.2.4.5 POLYVINYLCHLORID (PVC) UND POLYVINYLACETAT (PVAC) 163 2.2.4.6 POLYVINYLCHLORID (PVDC) 164 2.2.4.7 POLYSTYROL (PS) 165 2.2.4.8 POLYTETRAFLUORETHYLEN (PTFE) 166 2.2.4.9 POLYACRYLNITRIL (PAN) 167 2.2.4.10 POLYOXYMETHYLEN (POM) 167 2.2.4.11 POLYMETHACRYLSAEUREMETHYLESTER (PMMA) 167 2.2.5 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON POLYKONDENSATIONSKUNSTSTOFFEN 168 2.2.5.1 FORMALDEHYD-KONDENSATIONSPRODUKTE 168 2.2.5.2 POLYAMIDE (PA) 169 2.2.5.3 POLYESTERHARZE ODER ALKYDHARZE 170 2.2.5.4 POLYCARBONAT (PC) 171 2.2.6 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON POLYADDITIONSKUNSTSTOFFEN 172 2.2.6.1 EPOXIDHARZE (EP) 172 2.2.6.2 POLYURETHANE (PUR) 172 2.3 BITUMEN UND STEINKOHLENTEERPECH 175 2.4 HOLZ 177 2.4.1 CHEMISCHER AUFBAU VON HOLZ 177 2.4.2 BESTAENDIGKEIT VON HOLZ UND CHEMISCHER HOLZSCHUTZ 179 2.4.2.1 WITTERUNGSBESTAENDIGKEIT 179 2.4.2.2 BRENNBARKEIT UND FLAMMSCHUTZMITTEL 180 2.4.2.3 CHEMISCHE BEANSPRUCHUNG VON HOLZ 182 2.4.2.4 HOLZZERSTOERENDE ORGANISMEN 182 2.4.2.5 CHEMISCHER HOLZSCHUTZ UND HOLZSCHUTZMITTEL 183 2.5 BAUTENSCHUTZMITTEL 189 2.5.1 BINDEMITTEL UND HILFSMITTEL - POLYMERMODIFIZIERTE ZEMENTBETONE 189 2.5.2 BETONZUSATZMITTEL, ZUSATZSTOFFE, ENTSCHALUNGS- UND NACHBEHANDLUNGSMITTEL 193 2.5.3 BESCHICHTUNGSSTOFFE UND BESCHICHTUNGEN 198 2.5.4 WEITERE ERZEUGNISSE DER BAUCHEMIE 205 2.6 SILIZIUMORGANISCHE VERBINDUNGEN 205 GLAS UND KERAMIK 209 3.1 ZUSAMMENSETZUNG VON GLAS 209 3.2 HERSTELLUNG UND VERARBEITUNG 210 3.3 FAERBUNG, TRUEBUNG UND GLASUREN 212 3.4 CHEMISCHE BESTAENDIGKEIT VON GLAS 213 3.5 SONSTIGE GLASERZEUGNISSE 214 3.6 KERAMISCHE ERZEUGNISSE 216 3.7 TONGUT - BAUSTOFFE UND STEINGUT 218 3.8 TONZEUG - STEINZEUG UND PORZELLAN 220 3.9 CHEMISCHE BESTAENDIGKEIT VON KERAMIK 221 XI INHALTSVERZEICHNIS 4 ANORGANISCHE BINDEMITTEL UND KALKSANDSTEIN 223 4.1 GEMEINSAMKEITEN DER ANORGANISCHEN BINDEMITTEL 223 4.2 GIPS UND ANHYDRIT 223 4.2.1 VORKOMMEN UND GEWINNUNG 223 4.2.2 HYDRATATION, VERSTEIFEN UND ERHAERTEN 226 4.3 BAUKALKE - ZUSAMMENSETZUNG, ANFORDERUNGEN UND EIGENSCHAFTEN 228 4.3.1 ROHSTOFFE UND ARTEN 228 4.3.2 LUFTKALK 229 4.3.3 WASSERKALK 230 4.3.4 HYDRAULISCHER UND HOCHHYDRAULISCHER KALK 231 4.4 LATENT-HYDRAULISCHE STOFFE UND PUZZOLANE 232 4.4.1 LATENT-HYDRAULISCHE STOFFE 232 4.4.2 NATUERLICHE PUZZOLANE 234 4.4.3 KUENSTLICH HERGESTELLTE PUZZOLANE 235 4.5 ZEMENTE 237 4.5.1 BEGRIFFE UND ZUSAMMENSETZUNG 237 4.5.2 HERSTELLUNG DER ZEMENTE 240 4.5.3 KLINKERPHASEN 244 4.5.4 ZEMENTE MIT BESONDEREN EIGENSCHAFTEN 246 4.5.5 BAUAUFSICHTLICH ZUGELASSENE UND SONSTIGE ZEMENTE 246 4.5.6 ZUSAMMENSETZUNG UND KLINKERPHASEN VON TONERDESCHMELZZEMENT 251 4.5.7 REAKTION DES ZEMENTES MIT WASSER 251 4.5.8 HYDRATPHASEN 252 4.5.9 GIPS ALS ERSTARRUNGSREGLER 254 4.5.10 HYDRATATIONSWAERME 255 4.5.11 UMWANDLUNG VON ZEMENTLEIM IN ZEMENTSTEIN 256 4.5.12 UMWANDLUNG DES EINZELNEN ZEMENTKORNS 256 4.5.13 EIGENSCHAFTEN DES ZEMENTSTEINS 259 4.6 MAGNESIABINDER (SORELZEMENT, STEINHOLZBINDEMITTEL) 261 4.7 KALKSANDSTEIN 262 5 DIE WICHTIGSTEN BAUMETALLE: EISEN UND STAHL 265 5.1 ROHEISENGEWINNUNG 265 5.2 STAHLHERSTELLUNG 266 5.3 DIE EIGENSCHAFTEN DER STAEHLE UND DIE BEEINFLUSSUNG DIESER EIGENSCHAFTEN 271 5.4 DAS ZUSTANDSSCHAUBILD EISEN - KOHLENSTOFF 276 5.4.1 AUFBAU DER METALLISCHEN PHASEN 276 5.4.2 METALLGEFUEGE UND DEREN BEREICHE IM EISEN-KOHLENSTOFF-DIAGRAMM 279 5.4.3 EIGENSCHAFTEN DER STAEHLE IN ABHAENGIGKEIT VOM KOHLENSTOFFGEHALT 280 5.5 WAERMEBEHANDLUNG VON STAEHLEN 282 6 BAUSTOFFKORROSION UND MOEGLICHE GEGENMASSNAHMEN 287 6.1 ALLGEMEINES 287 6.2 KORROSION ZEMENTGEBUNDENER BAUSTOFFE 288 6.3 DIE WIRKUNG ZEMENTANGREIFENDER VERBINDUNGEN 289 6.3.1 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH SAEUREN 290 6.3.2 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH FETTE, OELE UND ORGANISCHE SAEUREN . . . 293 6.3.3 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH AUSTAUSCHFAEHIGE SALZE 293 6.3.4 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH STARKE BASEN 294 6.3.5 LOESENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH WEICHES WASSER 295 6.3.6 TREIBENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH SCHWEFELSAEURE 295 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.3.7 TREIBENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH MAGNESIUMSALZE 297 6.3.8 TREIBENDER CHEMISCHER ANGRIFF DURCH KALK UND MAGNESIA 298 6.3.9 TREIBENDER UND LOESENDER ANGRIFF DURCH MAGNESIUMSALZE UND AMMONIUMSULFATLOESUNGEN 298 6.3.10 CHEMISCHE ANGRIFFE AUF DEN BETONZUSCHLAG 299 6.3.11 TAUSALZWIRKUNG UND FROSTBESTAENDIGKEIT DES BETONS 302 6.4 VORKOMMEN, UMWELTBEDINGUNGEN UND SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN BETONANGREIFENDER STOFFE 303 6.4.1 EXPOSITIONSKLASSEN 303 6.4.2 EINSTUFUNG DER WAESSER, BOEDEN UND GASE NACH DEM ANGRIFFSGRAD 305 6.4.3 ANMACHWASSER FUER BETON 310 6.5 KORROSIONSSCHUTZ DES BETONS 311 6.5.1 BETON MIT HOHEM WIDERSTAND GEGEN CHEMISCHE ANGRIFFE 311 6.5.2 SCHUTZ GEGEN SEHR STARKEN CHEMISCHEN ANGRIFF 313 6.5.3 VERMEIDUNG DES ALKALITREIBENS IM BETON 317 6.5.4 SCHUTZ GEGEN FROST- UND TAUSALZEINWIRKUNG 318 6.6 KORROSION UND KORROSIONSSCHUTZ DER UEBRIGEN NICHTMETALLISCHEN UND ANORGANISCHEN BAUSTOFFE 321 6.6.1 KORROSION VON NATURSTEINEN 321 6.6.2 REINIGUNG VON NATURSTEINEN UND ANDEREN BAUSTOFFEN 328 6.6.3 STEINKONSERVIERUNG 330 6.6.4 PORENBETON (GASBETON), FASERZEMENT, MOERTEL, KALKSANDSTEIN 335 6.6.5 PUTZ UND MAUERWERK 336 6.6.6 BAUGIPSE UND ANHYDRITBINDER 337 6.6.7 MAGNESIABINDER 338 6.6.8 ANSTRICHSCHAEDEN 338 6.7 METALLKORROSION 339 6.7.1 ALLGEMEINES 339 6.7.2 GRUNDLAGEN DER KORROSION 340 6.7.3 ELEKTROCHEMISCHE VORGAENGE 343 6.7.4 KORROSION NACH DEM WASSERSTOFFTYP 344 6.7.5 KORROSION NACH DEM SAUERSTOFFTYP 345 6.7.6 KORROSIONSARTEN UND KORROSIONSERSCHEINUNGEN 347 6.7.6.1 ALLGEMEINER UEBERBLICK 347 6.7.6.2 KORROSIONSARTEN 348 6.7.6.3 KORROSIONSERSCHEINUNGEN 351 6.7.7 KORROSION DES STAHLS IM BETON 352 6.7.7.1 GRUNDLAGEN 352 6.7.7.2 EINWIRKUNG KORROSIONSFORDERNDER STOFFE AUF BETON: KOHLENSAEURE UND CHLORIDE 353 6.7.7.3 CARBONATISIERUNG DES BETONS 354 6.7.7.4 CHLORIDDIFFUSION 356 6.7.7.5 BINDUNG VON CHLORID IM ZEMENTSTEIN 360 6.7.7.6 CHLORIDGEHALTE VON PORENLOESUNGEN 361 6.7.7.7 CHLORIDKORROSION 362 6.7.7.8 WASSERSTOFFVERSPROEDUNG 366 6.7.8 BESONDERHEITEN DER STAHLKORROSION IN UNTERSCHIEDLICHER UMGEBUNG 368 6.7.8.1 ATMOSPHAERE 368 6.7.8.2 WASSER 369 6.7.8.3 BODEN UND BODENKORROSION 371 6.7.9 KORROSIONSVERHALTEN DER IM BAUWESEN GEBRAEUCHLICHSTEN NICHTEISENMETALLE 378 XIII 6.7.9.1 ALUMINIUMKORROSION 378 6.7.9.2 BLEIKORROSION 381 6.7.9.3 KUPFERKORROSION 381 6.7.9.4 ZINKKORROSION 382 6.8 KORROSIONSSCHUTZ 383 6.8.1 AKTIVER KORROSIONSSCHUTZ 384 6.8.1.1 AUSWAHL WIDERSTANDSFAEHIGER STAEHLE 384 6.8.1.2 WETTERFESTE BAUSTAEHLE 385 6.8.1.3 NICHTROSTENDE STAEHLE 388 6.8.1.4 KATHODISCHER KORROSIONSSCHUTZ 388 6.8.2 PASSIVER KORROSIONSSCHUTZ 393 6.9 ZERSETZUNG (KORROSION) UND KORROSIONSSCHUTZ ORGANISCHER BAUSTOFFE 399 6.9.1 BITUMENZERSETZUNG UND KORROSIONSSCHUTZ 399 6.9.2 HOLZVERWITTERUNG UND KORROSIONSSCHUTZ 399 6.9.3 KUNSTSTOFFKORROSION UND KUNSTSTOFFBESTAENDIGKEIT 405 7 BAUSTOFFCHEMISCHE PRUEFUNGEN 407 7.1 ALLGEMEINE HINWEISE UND ARBEITSREGELN FUER CHEMISCHE PRUEFUNGEN 407 7.2 QUALITATIVE BESTIMMUNGEN 408 7.2.1 KATIONENNACHWEIS 408 7.2.2 ANIONENNACHWEIS 410 7.2.3 VERZEICHNIS DER FUER QUALITATIVE ANALYSEN ERFORDERLICHEN REAGENZIEN 412 7.3 HALBQUANTITATIVE BESTIMMUNGSMETHODEN 414 7.4 QUANTITATIVE BESTIMMUNG DER BETONSCHAEDLICHEN BESTANDTEILE VON WAESSERN UND BOEDEN 416 7.4.1 PROBENAHME 416 7.4.2 KURZE EINFUEHRUNG IN DIE MASSANALYSE 416 7.4.3 KONZENTRATION DER MASSLOESUNGEN 417 7.4.4 MESSGEFAESSE 418 7.4.5 ANALYSENGAENGE 419 7.4.6 WASSERANALYSE 420 7.4.7 BODENANALYSE 427 7.5 SONSTIGE BESTIMMUNGSMETHODEN 429 ANHANG 435 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE 435 ATOMMASSEN DER ELEMENTE 436 FUNDAMENTALE KONSTANTEN 438 GROESSEN, EINHEITEN UND UMRECHNUNGSFAKTOREN 439 GROESSENANGABEN 439 ABKUERZUNGEN FUER STOFFMENGENGEHALTE 439 AUSWAHL DER LOESLICHKEITSPRODUKTE BAUTECHNISCHER VERBINDUNGEN 440 AUSZUG AUS DER RAHMEN-ABWASSER-W 441 AUSZUG AUS DER TA-LUFT 441 MAXIMALE IMMISSIONSKONZENTRATIONEN NACH TA-LUFT UND VDI1974 442 LITERATURVERZEICHNIS 443 STICHWORTVERZEICHNIS 451
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