Wat is het verschil tussen cement en beton?
Hoewel de termen cement en beton vaak door elkaar worden gebruikt, is cement eigenlijk een ingrediënt van beton. Beton is in feite een mengsel van aggregaten en pasta. De aggregaten zijn zand en grind of steenslag; de pasta is water en Portlandcement. Beton wordt sterker naarmate het ouder wordt. Portlandcement is geen merknaam, maar de verzamelnaam voor het type cement dat in vrijwel alle beton wordt gebruikt, net zoals roestvast staal een staalsoort is en sterling een soort zilver. Cement omvat 10 tot 15 procent van het betonmengsel, per volume. Door een proces dat hydratatie wordt genoemd, harden het cement en het water uit en binden de aggregaten tot een rotsachtige massa. Dit hardingsproces gaat jarenlang door, wat betekent dat beton sterker wordt naarmate het ouder wordt.
Er bestaat dus niet zoiets als een cementstoep of een cementmolen; de juiste termen zijn betonnen stoep en betonmixer. Ga voor meer informatie naar de Portland Cement Association.
Concrete Basics
In zijn eenvoudigste vorm is beton een mengsel van pasta en aggregaten (zand & rock). De pasta, samengesteld uit cement en water, bedekt het oppervlak van de fijne (zand) en grove aggregaten (rotsen) en bindt ze samen tot een rotsachtige massa die bekend staat als beton.
Binnen dit proces ligt de sleutel tot een opmerkelijke eigenschap van beton: het is van kunststof en kan in elke vorm worden gegoten of gevormd wanneer het nieuw wordt gemengd, sterk en duurzaam wanneer het is uitgehard. Deze eigenschappen verklaren waarom één materiaal, beton, wolkenkrabbers, bruggen, trottoirs en supersnelwegen, huizen en dammen kan bouwen.
De sleutel tot het verkrijgen van een sterk, duurzaam beton berust op het zorgvuldig mengen en mengen van de ingrediënten . Een betonmengsel dat niet genoeg pasta bevat om alle holtes tussen de aggregaten te vullen, zal moeilijk te plaatsen zijn en zal ruwe, honingraatvormige oppervlakken en poreus beton produceren. Een mengsel met een teveel aan cementpasta is gemakkelijk aan te brengen en geeft een glad oppervlak; Het resulterende beton zal echter eerder barsten en oneconomisch zijn.
Een goed gedoseerd betonmengsel zal de gewenste verwerkbaarheid voor het verse beton en de vereiste duurzaamheid en sterkte voor het uitgeharde beton bezitten. Typisch bestaat een mengsel uit ongeveer 10 tot 15 procent cement, 60 tot 75 procent aggregaten en 15 tot 20 procent water. Meegevoerde luchtbellen in veel betonmengsels kunnen ook nog eens 5 tot 8 procent innemen.
De chemie van Portlandcement komt tot leven in de aanwezigheid van water. Cement en water vormen een pasta die elk deeltje zand en steen omgeeft en bindt. Door een chemische reactie van cement en water, hydratatie genaamd, hardt de pasta uit en wint aan kracht.
Het karakter van beton wordt bepaald door de kwaliteit van de pasta. De sterkte van de pasta hangt op zijn beurt af van de verhouding water tot cement. De water-cementverhouding is het gewicht van het aanmaakwater gedeeld door het gewicht van het cement. Hoogwaardig beton wordt geproduceerd door de water-cementverhouding zo veel mogelijk te verlagen zonder in te boeten aan de verwerkbaarheid van vers beton. Over het algemeen levert het gebruik van minder water een hogere kwaliteit beton op, op voorwaarde dat het beton op de juiste manier wordt geplaatst, verstevigd en uitgehard.
Naast portlandcement kan beton ook andere cementachtige materialen bevatten, waaronder vliegas, een afvalbijproduct van elektrische kolenverbranding planten; gemalen slakken, een bijproduct van de ijzer- en staalproductie; en silica fume, een afvalbijproduct van de fabricage van silicium of ferrosiliciummetaal. Sommige van deze cementachtige materialen lijken op de vulkanische as die de Romeinen met kalk vermengden om hun cementbindmiddel te verkrijgen. Sommige van deze structuren bestaan nog steeds! De betonindustrie gebruikt deze materialen, die normaal gesproken op stortplaatsen zouden moeten worden gestort, in het voordeel van beton. De materialen nemen deel aan de hydratatiereactie en verbeteren de sterkte, doorlaatbaarheid en duurzaamheid van beton aanzienlijk.
Overige ingrediënten
Aggregaten voor beton worden zorgvuldig gekozen. Aggregaten vormen 60 tot 75 procent van het totale volume beton. Het type en de grootte van het aggregaatmengsel hangt af van de dikte en het doel van het uiteindelijke betonproduct. Relatief dunne bouwdelen kunnen kleine, grove aggregaten vereisen, hoewel aggregaten met een diameter tot zes inch (150 mm) zijn gebruikt in grote dammen. Een continue gradatie van deeltjesgrootten is wenselijk voor een efficiënt gebruik van de pasta. Bovendien moeten toeslagmaterialen schoon zijn en vrij van alle stoffen die de kwaliteit van het beton kunnen beïnvloeden.
Vrijwel elk natuurlijk water dat drinkbaar is en geen uitgesproken smaak of geur heeft, kan worden gebruikt als aanmaakwater voor beton .Sommige wateren die niet geschikt zijn om te drinken, kunnen echter geschikt zijn voor beton.
Overmatige onzuiverheden in het mengwater kunnen niet alleen de tijd en de sterkte van het beton beïnvloeden, maar kunnen ook uitbloeiingen, vlekken, corrosie van wapening en volume veroorzaken. instabiliteit en verminderde duurzaamheid.
Specificaties stellen gewoonlijk limieten op voor chloriden, sulfaten, basen en vaste stoffen in mengwater, tenzij uit tests blijkt dat het water geen negatieve invloed heeft op de eigenschappen van beton.
Dankzij onze vrienden bij NRMCA voor deze informatie.