Bauchemie

Definition und Bedeutung

Bauchemie, häufig auch Baustoffchemie genannt, bedeutet allgemein die Chemie im Bauwesen. Wegen ihrer großen wirtschaftlichen Bedeutung gilt sie als eigenständiges Gebiet der anorganischen Chemie.

Sie verbindet mehrere Fachgebiete: Technische Chemie im baustoff- und bauteilproduzierenden Gewerbe, Werk- und Baustoffkunde, Baustoffphysik, Mineralogie, chemisch-technische Thermodynamik und Werkstoffchemie im Zusammenhang der Materialwissenschaften. Im Mittelpunkt stehen die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Baustoffen sowie ihre chemischen Reaktionen und Verbindungen.

Zentrale Vorgänge in Baustoffen

Ein wichtiges Beispiel ist die Erhärtung von Zement im Beton. Dabei laufen chemische Reaktionen ab, die als Hydratation bezeichnet werden und zum Teilgebiet der Zementchemie gehören.

Ein weiteres wichtiges Thema ist der Schutz des Bewehrungsstahls vor Rost. Bewehrungsstahl ist Stahl, der Betonbauteile verstärkt. Im alkalischen Milieu des Betons, also in einer basischen Umgebung, kann er vor Korrosion geschützt werden. Solche Fragen gehören zur Baustoffkorrosion und zur angewandten physikalischen Chemie.

Schäden und chemischer Angriff

Die Bauchemie untersucht auch, wie Baustoffe reagieren, wenn andere Stoffe auf sie einwirken. Dazu gehören Schädigungsmechanismen durch sauren Regen, der durch Luftschadstoffe entsteht und auf anorganische nichtmetallische Baustoffe wie Beton, Putz oder Mörtel trifft.

Auch der lösende Angriff auf Beton, die sogenannte Betonkorrosion, wird unter dem Oberbegriff „Chemischer Angriff“ zusammengefasst. Ein weiteres bekanntes Thema ist die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) im Betonzuschlag. Ausblühungen an Mauerwerk sind ebenfalls meist chemische Verbindungen aus der anorganischen Chemie.

Eine bauchemische Schadensanalyse ist daher oft Voraussetzung, um geschädigte Bauteile und Baustoffe erfolgreich zu sanieren oder instand zu setzen.

Schutz, Abdichtung und Sanierung

Die Bauchemie stellt Chemikalien bereit, mit denen Bauwerke geschützt, abgedichtet oder saniert werden können. Beispiele sind Anstrichmittel, Dichtungsstoffe und Klebstoffe.

Mit Epoxidharzen können Bauteile kraftschlüssig verbunden werden, also so, dass Kräfte zuverlässig übertragen werden. Mit Dichtungsmassen lassen sich Risse sanieren. Bestimmte Anstriche oder Beschichtungen schützen Bauwerke vor Graffiti oder vor frühzeitiger Verschmutzung. Dazu gehören auch hydrophobierende Putzbeschichtungen auf Basis des Lotuseffekts; „hydrophobierend“ bedeutet wasserabweisend.

Zusatzstoffe und Kurznotation

Zuschlagstoffe verändern die chemischen und physikalischen Eigenschaften anorganischer nichtmetallischer Bau- und Werkstoffe. Dazu zählen Rohdichte, Druck- und Biegezugfestigkeit, Abrieb, Härte und chemischer Widerstand.

Chemische Additive und Zusatzmittel können Baustoffeigenschaften noch stärker beeinflussen. Besonders bekannt sind Betonzusatzmittel wie Abbindebeschleuniger, Verflüssiger, Dichtungsmittel, Luftporenbildner und Verzögerer.

In der Bauchemie werden chemische Verbindungen oft in einer Kurznotation angegeben. Die herkömmliche IUPAC-Schreibweise wird meist verwendet, wenn eine besondere chemische Aussage wichtig ist, zum Beispiel zur chemischen Zusammensetzung oder zum Oxidationszustand eines Elements.