Mikä ero sementin ja betonin välillä on?
Vaikka termejä sementti ja betoni käytetään usein keskenään, sementti on itse asiassa betonin ainesosa. Betoni on pohjimmiltaan aggregaattien ja tahnan seos. Kiviainekset ovat hiekkaa ja soraa tai murskattua kiveä; tahna on vettä ja portlandsementtiä. Betoni vahvistuu vanhetessaan. Portland-sementti ei ole tuotenimi, mutta käytännöllisesti katsoen kaikessa betonissa käytetyn sementin yleinen termi, aivan kuten ruostumaton on eräänlainen teräs ja punta eräänlainen hopea. Sementti muodostaa 10 – 15 tilavuusprosenttia betoniseoksesta. Nesteytykseksi kutsutun prosessin kautta sementti ja vesi kovettuvat ja sitovat aggregaatit kivimäiseksi massaksi. Tämä kovettumisprosessi jatkuu vuosia, mikä tarkoittaa, että betoni vahvistuu vanhetessaan.
Joten ei ole olemassa sellaista asiaa kuin sementin jalkakäytävä tai sementtisekoitin; oikeita termejä ovat betonikäytävä ja betonisekoitin. Lisätietoja on Portland Cement Associationissa.
Betonin perusteet
Yksinkertaisimmassa muodossaan betoni on seos tahnasta ja kiviaineksista (hiekka & rock). Sementistä ja vedestä koostuva tahna päällystää hienojen (hiekka) ja karkeiden kiviainesten (kivet) pinnan ja sitoo ne yhteen betoniksi kutsutuksi kivimäiseksi massaksi.
Tässä prosessissa on avain merkittävään betonin piirteeseen: se on muovia ja se voidaan muovata tai muodostaa mihin tahansa muotoon, kun se on uusi sekoitettu, vahva ja kestävä kovettuneena. Nämä ominaisuudet selittävät, miksi yksi materiaali, betoni, voi rakentaa pilvenpiirtäjiä, siltoja, jalkakäytäviä ja valtateitä, taloja ja patoja.
Vahvan, kestävän betonin saavuttamisen avain perustuu ainesosien huolelliseen suhteuttamiseen ja sekoittamiseen. . Betoniseosta, jossa ei ole tarpeeksi tahnaa täyttämään kaikki kiviainesten väliset tyhjät tilat, on vaikea sijoittaa ja se tuottaa karkeita, kennopintoja ja huokoista betonia. Seos, jossa on ylimäärää sementtitahnaa, on helppo sijoittaa ja tuottaa sileän pinnan; Tuloksena oleva betoni kuitenkin halkeilee ja on epätaloudellista.
Oikealla suhteellisella betoniseoksella on haluttu työstettävyys tuoreelle betonille ja vaadittu kestävyys ja lujuus kovettuneelle betonille. Tyypillisesti seos on tilavuusprosentteina noin 10-15% sementtiä, 60-75% aggregaatteja ja 15-20% vettä. Monien betoniseosten mukana olevat ilmakuplat voivat myös viedä vielä 5–8 prosenttia.
Portland-sementin kemia herää eloon veden läsnä ollessa. Sementti ja vesi muodostavat tahnan, joka ympäröi ja sitoo jokaisen hiekka- ja kivihiukkasen. Sementin ja veden kemiallisen reaktion kautta, jota kutsutaan nesteytykseksi, tahna kovettuu ja saa voimaa.
Betonin luonne määritetään pastan laadun perusteella. Tahnan vahvuus puolestaan riippuu veden ja sementin suhteesta. Vesi-sementtisuhde on sekoitusveden paino jaettuna sementin painolla. Korkealaatuista betonia tuotetaan alentamalla vesi-sementti-suhdetta niin paljon kuin mahdollista uhraamatta tuoreen betonin työstettävyyttä. Yleensä vähemmän vettä käytettäessä saadaan korkealaatuisempaa betonia edellyttäen, että betoni on asianmukaisesti sijoitettu, tiivistetty ja kovettunut.
Portland-sementin lisäksi betoni voi sisältää muita sementtimateriaaleja, mukaan lukien lentotuhka, hiilen polttavasta sähköstä peräisin oleva jätetuote kasvit; jauhettu kuona, raudan ja teräksen valmistuksen sivutuote; ja piidioksidihöyry, pii- tai ferropiinimetallin valmistuksessa syntyvä jätetuote. Jotkut näistä sementtimateriaaleista ovat samanlaisia kuin tulivuoren tuhkat, joihin roomalaiset sekoittivat kalkkia saadakseen sementtisidosaineen. Jotkut näistä rakenteista ovat edelleen olemassa! Betoniteollisuus käyttää näitä materiaaleja, jotka normaalisti on vietävä kaatopaikoille, betonin eduksi. Materiaalit osallistuvat nesteytysreaktioon ja parantavat merkittävästi betonin lujuutta, läpäisevyyttä ja kestävyyttä.
Muut ainesosat
Kiviainekset betonille valitaan huolellisesti. Kiviainekset muodostavat 60-75 prosenttia betonin kokonaismäärästä. Kiviaineseoksen tyyppi ja koko riippuu lopputuotteen paksuudesta ja tarkoituksesta. Suhteellisen ohuet rakennusosat voivat vaatia pieniä karkeita kiviaineksia, vaikka suurissa patoissa on käytetty halkaisijaltaan enintään kuuden tuuman (150 mm) kiviaineksia. Hiukkaskokojen jatkuva porrastaminen on toivottavaa pastan tehokasta käyttöä varten. Kiviaineksen tulisi lisäksi olla puhdas ja vapaa aineista, jotka saattavat vaikuttaa betonin laatuun.
Lähes mitä tahansa juotavaa luonnonvettä, jolla ei ole voimakasta makua tai hajua, voidaan käyttää betonin sekoitusvedenä. .Jotkut vedet, jotka eivät sovellu juomiseen, voivat kuitenkin olla sopivia betonille.
Liialliset epäpuhtaudet sekoitusvedessä eivät vain voi vaikuttaa aikaan ja betonin lujuuteen, vaan myös aiheuttaa kukinnan, tahroja, raudoituksen korroosiota, määrää epävakaus ja heikentynyt kestävyys.
Spesifikaatioissa asetetaan yleensä rajat kloridille, sulfaateille, emäksille ja kiintoaineille sekoitusvedessä, ellei testit osoittavat, että vesi ei vaikuta negatiivisesti betonin ominaisuuksiin.
Kiitos ystävillemme NRMCA: ssa saadaksesi lisätietoja.