Qual è la differenza tra cemento e calcestruzzo?
Sebbene i termini cemento e calcestruzzo siano spesso usati in modo intercambiabile, il cemento è in realtà un ingrediente di cemento. Il calcestruzzo è fondamentalmente una miscela di aggregati e pasta. Gli aggregati sono sabbia e ghiaia o pietrisco; la pasta è acqua e cemento Portland. Il calcestruzzo diventa più forte con linvecchiamento. Il cemento Portland non è un marchio, ma il termine generico per il tipo di cemento utilizzato praticamente in tutto il calcestruzzo, proprio come lacciaio inossidabile è un tipo di acciaio e la sterlina un tipo di argento. Il cemento comprende dal 10 al 15 percento della miscela di calcestruzzo, in volume. Attraverso un processo chiamato idratazione, il cemento e lacqua induriscono e legano gli aggregati in una massa rocciosa. Questo processo di indurimento continua per anni, il che significa che il calcestruzzo diventa più forte con linvecchiamento.
Quindi, non esiste un marciapiede di cemento o una betoniera; i termini corretti sono marciapiede in cemento e betoniera. Per ulteriori informazioni, consulta la Portland Cement Association.
Concetti di base sul calcestruzzo
Nella sua forma più semplice, il calcestruzzo è una miscela di pasta e aggregati (sabbia & rock). La pasta, composta da cemento e acqua, riveste la superficie degli aggregati fini (sabbia) e grossolani (rocce) e li lega insieme in una massa simile a una roccia nota come calcestruzzo.
Allinterno di questo processo si trova il chiave per una caratteristica notevole del calcestruzzo: è di plastica e può essere modellato o modellato in qualsiasi forma una volta mescolato di recente, forte e durevole quando indurito. Queste qualità spiegano perché un materiale, il cemento, può costruire grattacieli, ponti, marciapiedi e autostrade, case e dighe.
La chiave per ottenere un calcestruzzo forte e durevole risiede nellattento dosaggio e miscelazione degli ingredienti . Una miscela di calcestruzzo che non ha abbastanza pasta per riempire tutti i vuoti tra gli aggregati sarà difficile da posizionare e produrrà superfici ruvide, a nido dape e calcestruzzo poroso. Una miscela con un eccesso di pasta di cemento sarà facile da posizionare e produrrà una superficie liscia; tuttavia, il calcestruzzo risultante avrà maggiori probabilità di rompersi e sarà antieconomico.
Una miscela di calcestruzzo adeguatamente proporzionata avrà la lavorabilità desiderata per il calcestruzzo fresco e la durata e la resistenza richieste per il calcestruzzo indurito. Tipicamente, una miscela è in volume da circa il 10 al 15 percento di cemento, dal 60 al 75 percento di aggregati e dal 15 al 20 percento di acqua. Le bolle daria intrappolate in molte miscele di calcestruzzo possono anche assorbire un altro 5-8%.
La chimica del cemento Portland prende vita in presenza di acqua. Il cemento e lacqua formano una pasta che circonda e lega ogni particella di sabbia e pietra. Attraverso una reazione chimica di cemento e acqua chiamata idratazione, la pasta si indurisce e acquista forza.
Il carattere del calcestruzzo è determinato dalla qualità della pasta. La forza della pasta, a sua volta, dipende dal rapporto tra acqua e cemento. Il rapporto acqua cemento è il peso dellacqua di impasto diviso per il peso del cemento. Il calcestruzzo di alta qualità si ottiene abbassando il più possibile il rapporto acqua-cemento senza sacrificare la lavorabilità del calcestruzzo fresco. In genere, lutilizzo di meno acqua produce un calcestruzzo di qualità superiore, a condizione che il calcestruzzo sia posizionato, consolidato e indurito correttamente.
Oltre al cemento Portland, il calcestruzzo può contenere altri materiali cementizi tra cui le ceneri volanti, un sottoprodotto di scarto della combustione del carbone impianti; scorie macinate, un sottoprodotto della produzione di ferro e acciaio; e i fumi di silice, un sottoprodotto di scarto dalla produzione di silicio o ferrosilicio metallico. Alcuni di questi materiali cementizi sono simili alle ceneri vulcaniche che i romani mescolavano alla calce per ottenere il loro legante cementizio. Alcune di queste strutture esistono ancora oggi! Lindustria del calcestruzzo utilizza questi materiali, che normalmente dovrebbero essere smaltiti in discariche, a vantaggio del calcestruzzo. I materiali partecipano alla reazione di idratazione e migliorano significativamente la resistenza, la permeabilità e la durabilità del calcestruzzo.
Altri ingredienti
Gli aggregati per calcestruzzo vengono scelti con cura. Gli aggregati costituiscono dal 60 al 75 percento del volume totale di calcestruzzo. Il tipo e le dimensioni della miscela aggregata dipendono dallo spessore e dallo scopo del prodotto finale in calcestruzzo. Sezioni di edifici relativamente sottili possono richiedere aggregati grossolani piccoli, sebbene nelle dighe di grandi dimensioni siano stati utilizzati aggregati di diametro fino a sei pollici (150 mm). Una gradazione continua delle dimensioni delle particelle è desiderabile per un uso efficiente della pasta. Inoltre, gli aggregati devono essere puliti e privi di qualsiasi materia che possa influire sulla qualità del calcestruzzo.
Quasi tutta lacqua naturale che è potabile e non ha un gusto o odore pronunciato può essere utilizzata come acqua di miscelazione per calcestruzzo .Tuttavia, alcune acque non potabili possono essere adatte al calcestruzzo.
Impurità eccessive nellacqua di miscelazione non solo possono influire sul tempo e sulla resistenza del calcestruzzo, ma possono anche causare efflorescenze, macchie, corrosione delle armature, volume instabilità e durata ridotta.
Le specifiche di solito fissano limiti su cloruri, solfati, alcali e solidi nellacqua di miscelazione a meno che i test non indichino che lacqua non avrà un impatto negativo sulle proprietà del calcestruzzo.
Grazie a i nostri amici di NRMCA per queste informazioni.