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[[Datei:Calcium heptaaluminate str.png|mini|12CaO·7Al2O3 (C12A7).<ref name=hosono>{{cite journal |first1=H. |last1=Hosono |first2=K. |last2=Tanabe |first3=E. |last3=Takayama-Muromachi |first4=H. |last4=Kageyama |first5=S. |last5=Yamanaka |first6=H. |last6=Kumakura |first7=M. |last7=Nohara |first8=H. |last8=Hiramatsu |first9=S. |last9=Fujitsu |year=2015 |title=Exploration of new superconductors and functional materials, and fabrication of superconducting tapes and wires of iron pnictides |journal=Science and Technology of Advanced Materials |volume=16 |issue=3 |pages=033503 |doi=10.1088/1468-6996/16/3/033503 |language=en}}</ref>]]

'''Calciumaluminate''' sind Verbindungen von [[Calciumoxid]] (oder [[Calciumhydroxid]]) und [[Aluminiumoxid]] (oder [[Aluminiumhydroxid]]) von unterschiedlicher Zusammensetzung. Sie spielen in der [[Bauchemie]] als reaktive Verbindungen eine große Rolle und sind als wasserfreie Oxide Bestandteil von [[Zement]]en. Grundsätzlich gibt es gebrannte (gesinterte) Calciumaluminate und chemisch gefällte Calciumaluminat-'''Hydrate''' (Hydroxide).

== Herstellung ==
'''Gebrannte''' Calciumaluminate entstehen durch Brennen von Kalkstein und Aluminiumoxid bzw. Bauxit in Drehrohöfen oder in Lichtbogenöfen bei Temperaturen von über 1500 °C. Es bilden sich [[Tonerdezement]]e mit unterschiedlichem Verhältnis an CaO : Al2O3:

* CaO '''⋅''' Al2O3       [CA]
* 3CaO '''⋅''' Al2O3     [C3A]
* CaO ⋅ 2Al2O3     [CA2]
* 12CaO ⋅ 7Al2O3  [C12A7]
(Alternativ in der Schreibweise der [[Bauchemie]])

Chemisch '''gefällte''' Calciumaluminate werden aus [[Natriumaluminat]]-Lösung durch Zugabe von [[Calciumoxid]] oder [[Calciumhydroxid]] als Präzipitat gewonnen. Auch dabei können je nach CaO : Al2O3 - Verhältnis unterschiedliche Verbindungen entstehen.

* Ca3Al2(OH)12 = [[Tricalciumaluminat]]-Hydrat bzw. [3CaO ⋅ Al2O3 ⋅ 6 H2O]
* Ca4Al2(OH)14 = Tetracalciumaluminat-Hydrat bzw. [4CaO ⋅ Al2O3 ⋅ 7 H2O]

== Verwendung ==
Die gebrannten Calciumaluminate werden als hochwertige, schnell abbindende Tonerdezemente mit hoher Festigkeit verwendet, in Kombination mit [[Portlandzement]] auch als [[Schnellzement]]. Die wasserfreien Calciumaluminate hydratisieren ([[Hydratation]]) beim Abbinden von Zement (exothermer Prozess, ähnlich wie das Löschen von CaO) und bilden verschiedene Hydrate.

Tricalciumaluminat-Hydrat kommt auch als mineralisches „Katoit“ vor und dient als gefälltes Präzipitat als Ausgangssubstanz zur Herstellung von [[Calciumaluminatsulfat]] (synthetischer [[Ettringit]]). Als Reaktionsprodukt und Phasenbestandteil spielt es in der Zementchemie beim Abbinden und Verfestigen von [[Beton]] als [[Beschleuniger (Betonzusatzmittel)|Beschleuniger]] eine bedeutende Rolle.<ref name="books-My4eBAAAQBAJ-263">Jochen Stark: ''Dauerhaftigkeit von Beton.'' Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-35278-2, S. 263 ({{Google Buch |BuchID=My4eBAAAQBAJ |Seite=263}}).</ref>
Dabei reagieren die Calciumaluminat-Hydrate mit Sulfat-Trägern wie [[Gips]] oder [[Anhydrit]] und bilden in Stufen das für die Erstarrung von Zement wichtige Ettringit.

== Literatur ==
* Horst Reul: ''Handbuch der Bauchemie''. Augsburg 1991, ISBN 3-87846-143-7

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Calciumverbindung| Calciumaluminate]]
[[Kategorie:Aluminat| Calciumaluminate]]
[[Kategorie:Oxosäuresalz| Calciumaluminate]]

Calciumaluminate - Versionsgeschichte

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